不锈钢薄壁透空蝶板件精铸工艺研究.doc

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1、不锈钢薄壁透空蝶板件精铸工艺研究叶宗林张年玉毕孝桃刘勇（安徽应流集团技术中心安徽省六安237200）摘要：根据轻量化蝶板的结构特点，采取相应的工艺措施。通过施放工艺孔、钢液净化、放置吹砂孔、浇口杯内放过滤网、直浇道中部设置短缩颈等措施减轻或消除壁厚不均、黑点、变形等铸造缺陷。由此确定了轻量化蝶板精铸工艺设计的基本方法。关键词：精密铸造；工艺设计；过滤网；黑点缺陷；轻量蝶板InvestmentProcessInvestigationofStainlessSteelThin-wallHollowButterflyPl

2、ateYeZonglinZhangNianyuBiXiaotaoLiuYong（AnhuiYingliuGroupTechnologyCentreLu’anAnhuiP.R.China237200）Abstract:Baseonstructureoflightbutterflyplate,relevantactionsshouldbemade.Bymakingtechnologicalholes,cleannessofliquidmetal,makingorificeforcleanningdustandothe

3、rforeignmatter,placingfilterinsideofpouringcuptoalleviateoravoidsuchdefectsasdifferentthickness,blackspotsanddistortion.Thereforewedetermineinvestmentprocessdesign.Keywords:investmentcasting,processdesign,filter,blackspots,lightbutterflyplate蝶板是蝶阀装备中的核心零件，通过在

4、阀体内绕其自身的轴线旋转从而达到启闭或调节流体流量的目的。传统的蝶板厚大而笨重，材料消耗多。随着金属资源越来越紧缺，市场竞争日益加剧，蝶板设计也日趋轻量化。主要表现在蝶板主体内部透空、厚度超薄、密封面缩小。这种结构的改变给蝶板铸造带来了极大的困难。不少客户这类结构设计的蝶板在其它铸造厂久试不成，主要存在的问题是铸件变形严重，无法校正，密封面加工后气孔、夹渣多。我们在接到此类铸件样品订单后，仔细分析此产品结构特点，结合使用先进的MAGMA模拟软件，采用中温蜡硅溶胶制壳精铸工艺，经过两轮试制，圆满地完成了客户的样品制

5、造任务。目前已批量生产多个厂家的轻量化结构系列蝶板。1蝶板铸件结构特点及工艺设计要点1.1铸件结构特点及要求图1所示为蝶阀装配图，其核心零件圆盘形蝶板属于典型的大平面薄壁件。这个零件对同轴度及圆周密封面加工精度要求非常高。图2为蝶板铸件图，从铸件结构上看：该件直径达φ600mm，蝶板壁厚10mm，圆周边缘厚度只有7mm，内腔是空心的，铸件热节在轴线两端头的位置。其技术要求铸件轴向变形量≤1mm，外径加工后无任何铸造缺陷，100%部位RT检测，蝶板非加工面缩松、气孔、夹杂缺陷符合二级验收标准，气密性要好，无渗漏。图

6、1蝶阀装配图图2蝶板平面图1.2工艺要点及对策为满足铸件技术要求，保证客户的样件开发交期，接到样品订单后我们组织了详细的工艺讨论。此铸件壁薄平面大，内腔孔深长，为保证铸件壁厚均匀，变形量小，蜡模必须有足够的强度。采用中温蜡制模可达到此要求。熔模在靠近中间部位合适的位置开设两个工艺孔，可确保焙烧时型壳内外不发生相对位移。为保证圆周密封面加工零缺陷，工艺设计时必须保证铸件在充型时不会存在“水平大平面”现象，要设法减少钢液二次氧化，熔炼出钢前加精炼剂精炼，提高钢液纯净度。2工艺设计及试制生产实践2.1工艺方案设计综上考

7、虑拟定以下两种组焊工艺：蜡模组焊方案1：如图3，平焊顶注式浇注工艺，浇口安放在两个端头的热节处。为保证铸件壁厚均匀、制壳时内腔风干充分及后道工序内腔容易清砂，在铸件的一侧靠近中间适当位置开设两个工艺孔，工艺孔直径φ35mm，如图4。为避免充型时存在水平大平面，浇注前将模壳的一头垫高，倾斜15°-30°。熔炼采用中频感应炉，在出钢前加精炼剂精炼，断电静置3-5min。图3组焊方案1图4工艺孔放置蜡模组焊方案2：如图5，立焊立浇直浇道-内浇口式浇注工艺，浇口安放在两个端头的热节处，工艺孔放置同方案1。蜡模上方安设排蜡

8、拉筋，保证脱蜡时排蜡通道畅通。为防止蝶板变性翘曲，我们将两个浇口中间部分的直浇道截面减小。熔炼采用中频感应炉，在出钢前加作者简介：叶宗林（1986-），男，安徽省六安人，工程师，主要从事精密铸造工艺研究。精炼剂精炼，断电静置3-5min。图5组焊方案22.2方案实施及结果分析上述两种方案同时进行试验，均采用中温蜡硅溶胶精铸工艺。制模时严格控制蜡模变形度，由检验员按照蜡模控