一种铸造铁模的裂纹消除方法 |
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| 申请号 | CN202410067342.9 | 申请日 | 2024-01-17 | 公开(公告)号 | CN117600435A | 公开(公告)日 | 2024-02-27 |
| 申请人 | 山西东鑫衡隆机械制造股份有限公司; | 发明人 | 王海龙; 原国铭; 杨志南; 杨葡恩; 张强强; 杨超; 任雷钧; 徐志勇; 韩龙龙; 王学政; 刘洋; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 铸造 技术领域，公开了一种铸造 铁 模的裂纹消除方法，包括以下步骤：调整浇注铁模的铁 水 成分；调整铁模的浇注系统进口；调整 浇注 温度 ；放置内冷铁和辅助外冷铁，在铁模容易产生裂纹的部位放置内冷铁和辅助外冷铁，加快该部位的 凝固 速度，使其在凝固过程中首先完成凝固，防止此部位在其它部位凝固后再凝固导致凝固收缩拉裂，从而产生裂纹；使用YJ‑1孕育剂提升铸件本体的 力 学性能，在铁模的反复使用过程中有效减少裂纹产生的倾向；控制入炉、出炉和冷却。本发明主要解决长1500mm、宽1000mm、厚200mm的铁模覆砂铸造用铁模的铸造裂纹 缺陷 ，使铁模的使用寿命提高至100000次。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种铸造铁模的裂纹消除方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种铸造铁模的裂纹消除方法技术领域[0001] 本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种铸造铁模的裂纹消除方法。 背景技术[0002] 铁模作为铁模覆砂工艺中的一种必然用到的工装，其铸造质量的优劣，直接影响到用其生产的产品的质量。对于铸造长1500mm、宽1000mm、厚200mm的铁模，在铁模的中间部位存在裂纹缺陷，铁模加工后使用10000次左右时，出现铁模裂纹由边缘向中心延伸，铁模变形严重，覆砂层厚度不均匀，无法正常使用的问题。 发明内容[0003] 鉴于此，本发明的目的在于，提供一种铸造铁模的裂纹消除方法，以解决上述背景技术中所指出的问题。 [0004] 为了达到上述发明目的，进而采取的技术方案如下：一种铸造铁模的裂纹消除方法，包括以下步骤： S1、调整浇注铁模的铁水成分 浇注铁模的铁水成分包括以下质量百分比的元素：C：3.40%‑3.50%，Si：1.95%‑ 2.05%，Mn：0.45%‑0.55%，P：≤0.03%，S：0.015%‑0.025%，Cr：0.2%‑0.3%，Ti：≤0.03%，余量为Fe； S2、调整铁模的浇注系统进口 铁模浇注系统设置在铁模宽度方向的中部，且铁模浇注系统进口设置为由中间向 两侧分散的结构； S3、调整浇注温度 浇注温度控制为1340℃‑1380℃； S4、放置内冷铁和辅助外冷铁 在铁模容易产生裂纹的部位放置内冷铁和辅助外冷铁，加快该部位的凝固速度， 使其在凝固过程中首先完成凝固，防止此部位在其它部位凝固后再凝固导致凝固收缩拉裂，从而产生裂纹； S5、添加孕育剂 使用YJ‑1孕育剂提升铸件本体的力学性能，在铁模的反复使用过程中有效减少裂纹产生的倾向； S6、控制入炉、出炉和冷却 炉温≤200℃时入炉，升温速度为≤100℃/h，升温至550℃‑600℃时保温一小时，冷却至200℃出炉，冷却速度≤100℃/h，冷却过程中振动0.2h‑0.4h，停止振动后自然冷却，增加铁模强度，充分释放残余内应力。 [0005] 作为本发明的进一步改进，在步骤S3中，浇注温度控制为1370℃。 [0006] 作为本发明的进一步改进，在步骤S4中，内冷铁设置在铁模长度方向的中间，所述辅助外冷铁设置在合箱后砂箱上方靠近浇口的位置处，以平衡冷却速度。 [0007] 作为本发明的进一步改进，所述内冷铁的尺寸为200mm×200mm×40mm。 [0008] 作为本发明的进一步改进，在步骤S6中，铁模冷却时，控制铁模冷却过程中各部位的温差≤30℃。 [0010] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1为本发明的浇注系统和内冷铁的设置位置示意图，其中A为浇注系统的位置，B为内冷铁的设置位置。 具体实施方式[0011] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 [0012] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。 [0013] 一种铸造铁模的裂纹消除方法，包括以下步骤：S1、调整浇注铁模的铁水成分 浇注铁模的铁水成分包括以下质量百分比的元素：C：3.40%‑3.50%，Si：1.95%‑ 2.05%，Mn：0.45%‑0.55%，P：≤0.03%，S：0.015%‑0.025%，Cr：0.2%‑0.3%，Ti：≤0.03%，余量为Fe； S2、调整铁模的浇注系统进口 铁模浇注系统设置在铁模宽度方向的中部，且铁模浇注系统进口设置为由中间向 两侧分散的结构； S3、调整浇注温度 浇注温度控制为1340℃‑1380℃； S4、放置内冷铁和辅助外冷铁 在铁模容易产生裂纹的部位放置内冷铁和辅助外冷铁，加快该部位的凝固速度， 使其在凝固过程中首先完成凝固，防止此部位在其它部位凝固后再凝固导致凝固收缩拉裂，从而产生裂纹； S5、添加孕育剂 使用YJ‑1高效长效瞬时孕育剂提升铸件本体的力学性能，在铁模的反复使用过程中有效减少裂纹产生的倾向； S6、控制入炉、出炉和冷却 炉温≤200℃时入炉，升温速度为≤100℃/h，升温至550℃‑600℃时保温一小时，冷却至200℃出炉，冷却速度≤100℃/h，冷却过程中振动0.2h‑0.4h，停止振动后自然冷却，增加铁模强度，充分释放残余内应力。 [0014] 在步骤S3中，浇注温度控制为1370℃。 [0015] 在步骤S4中，内冷铁设置在铁模长度方向的中间，所述辅助外冷铁设置在合箱后砂箱上方靠近浇口的位置处，以平衡冷却速度。 [0016] 所述内冷铁的尺寸为200mm×200mm×40mm。 [0017] 在步骤S6中，铁模冷却时，控制铁模冷却过程中各部位的温差≤30℃。 [0018] 一、浇注系统开设位置对比：浇注系统开设位置在铁模宽度的中间位置，浇注完成后，120min打箱出铸件，铁模铸件距离浇注系统近端两角，温度为530±20℃，铁模铸件距离浇注系统远端两角，温度为 490±20℃，下冷铁部位温度为500±20℃。 [0019] 浇注系统开设位置在边缘位置时，浇注完成后，120min打箱出铸件，铁模铸件距离浇注系统近端两角，温度分别为600±20℃、520±20℃，铁模铸件距离浇注系统远端两角，温度分别为490±20℃、470±20℃，未下冷铁。 [0020] 由此可以看出，浇注系统开设位置在铁模宽度的中间位置时，铁模铸件各部分温度差别更小。 [0021] 二、浇注温度相关实验浇注温度相关实验数据如表1所示： 表1 浇注温度相关实验数据 浇注温度 结果 1400℃ 铁水浇注入型腔后，过冷度较大，铁水的收缩量大，在铁箱铸件热节处易形成缩孔。 1370℃ 最佳浇注温度。 1340℃ 浇注温度低，易形成冷隔缺陷。 由表1可以看出，最佳的浇注温度为1370℃。 [0022] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进、部件拆分或组合等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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