大型球铁件hdbt410核电行星架的铸造工艺

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1、大型球铁件HDBT410核电行星架的铸造工艺刘文川1　　向敬成21.西南内燃机配件总厂（四川南充637100）2.四川省南充市技工学校(四川南充637000）摘要:简述了大型球铁件核电调速器HDBT410行星架铸造生产过程中出现的缩孔(松)缺陷的原铸造工艺生产状态，分析了其两种原铸造工艺形成缩孔缩松缺陷的成因；介绍了压边浇冒口铸造工艺消除该类缩孔缩松缺陷所采用的主要工艺措施和方法：浇注系统的优化设计、冒口系统的改进、冷铁的优化设置、浇注工艺的改进等措施；使所生产的该大型球铁件核电调速器行星架有效地消除了缩孔缩松缺陷。关键词：大型球铁件行星架铸造缩孔缩松工艺措施众所周知，大型球铁件砂型铸造易出现

2、缩孔(松)缺陷是行业共知技术难题，也是铸造工作者长期研究的重要型课题之一。本文讨论的图1所示大型球铁件HDBT410核电调速器行星架，是国外内近十多年来生产量较大的核电行星架的一个典型代表件，也是铸造技术难度较大的核电行星架之一。其主要结构特点为：铸件轮廓尺寸为：Φ1240X660mm、主要壁厚δ＝110~118mm、材质为QT700-2、铸件重量G件＝2300Kg。目前国内外已有较多工厂生产该类行星架，但据我们知道的情况看，尚有较多的公司或工厂铸造该类球铁件易出现缩孔缩松类铸造缺陷的不良状态。在生产实践中，我们经过对该行星架原铸造工艺缩孔(松)缺陷的成因分析，和在新工艺中采用一些有效的消除其

3、缩(松)孔缺陷的措施后，克服了该类大型球墨铸铁件的缩孔(松)缺陷，获得了良好技术经济效果，在此对其主要新旧工艺主要特点方面作一简单总结和介绍，供同行参考。图1　HDBT410核电调速器行星架结构简图1原铸造工艺生产状态图1所示核电行星架的铸造生产方式主要是：水玻璃砂——造型、制芯，铬铁矿砂制作特异小型砂芯，一型一件，大量设置冷铁、工频炉熔炼铁液的生产方式。在其用图26、图3所示两种原铸造工艺方案铸造生产的阶段，共浇铸了近十件，其在铸件浇注位置顶面的图2所示的A、B、C、D、E、F、G、H八个热节处间或出现缩孔缩松缺陷。其A~H处出现缩孔(松)缺陷分为两种情况：其第一种情况是，前期的图2所示原铸

4、造工艺在其A~H处未设置图3中所示的8个Φ160X400mm的“补缩”冒口——属于无冒口铸造工艺方案，其缩孔缺陷则在A~H处的表面下30~90mm处产生严重的缩孔、缩松缺陷；其第二种情况是，于图2所示工艺方案的基础上在其A~H处设置了图3中所示的8个Φ160X400mm的“补缩”冒口，即形成了图3所示的大冒口铸造工艺方案，该工艺则在A~H八个的冒口颈处间或产生缩孔缺陷。图2　HDBT410核电行星架的无冒口铸造工艺简图图3HDBT410核电行星架的大冒口铸造工艺简图62原工艺方案缩孔缺陷的成因分析分析研究图2、图3所示的两种原铸造工艺方案，该核电行星架相应热节处易产生或间或产生缩孔、缩松缺陷，

5、其缺陷的成因主要表现在以下两个方面。2.1无冒口铸造方案缺陷成因分析图2所示的无冒口铸造工艺方案易(在其A~H处)产生缩孔(松)缺陷，经过我们分析研究后认为，其主要原因是图2所示的无冒口工艺方案：一方面、其无冒口(即无适宜的高温铁液)便难以对图1所示行星架类大型球铁件的铁液冷却收缩进行“有效”补缩；其二、图2所示原铸造工艺方案的阶梯式浇注系统进液位置状态是：其上层内浇道仅布置在该铸件上法兰Φ1240mm圆周上的三分之一周长上、其下层内浇道也仅布置在该铸件下法兰Φ1240mm圆周上的三分之一周长上，该进液状态使得其铁液在其型腔内的铁液温度分布很不“均匀”、难以达到其有“规律”地有利于对下层铁液冷

6、凝补缩的上高下低之良性状态的温度场。由此，该两个原因便易使其在该铸件的A~H热节处的表皮下30~90mm处产生缩孔、缩松缺陷。2.2大冒口铸造方案缺陷成因分析图3所示的大冒口铸造工艺方案在A~H处的8个Φ160X400mm的冒口颈处“间或”产生缩孔缺陷。经过我们研究分析后认为，其主要原因是图3所示的大冒口铸造工艺方案：一方面、其“大冒口”使该行星架的A~H结构热节变成了更大的接触热节(工艺热节)[1]；其二、图3所示原铸造工艺方案的阶梯式浇注系统进液位置状态沿用了图2所示工艺的进液方案,其铁液在其型腔内的铁液温度分布仍是很不“均衡”的温度场，即难以达到其有规律的（均衡的）利于对下层铁液冷却补缩

7、的上高下低之良性温度场状态。由此，该两个主要原因便会使该行星架铸件在A~H八处热节的冒口颈处“间或”地产生较为严重的缩孔缺陷。3压边浇冒口铸造工艺的特点经过对图2、图3所示两种原铸造工艺方案的缩孔(松)缺陷成因分析研究后，我们采用了图4所示的浇口——冒口合一的压边浇冒口铸造工艺方案，经生产实践表明，图4所示的铸造工艺有效地克服了该行星架缺陷（A~H处）的缩孔(松)缺陷。经过我们总结分析后、认为图4