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消失模铸造技术在铸铁阀门上的应用
    Z45X-10球铁软密封闸阀（图1），是普通Z45T-10闸阀的升级换代产品，阀体通径底部采用无凹槽平底，不会造成杂物淤积，使流体介质畅通无阻。阀体、阀板采用QT450球墨铸铁材质，阀板包裹材料采用丁晴橡胶，阀杆采用1Cr18Ni9Ti、2Cr13等不锈钢材料。此阀门适用介质水、油，工作温度-20~80℃，公称压力1。0~2。5MPa，常见公称通径DN65~DN600。生产过程中尝试采用了消失模铸造技术，提高阀门铸件质量、精度，减少坯体加工量，增强产品竞争力（图2）。
图1 Z45X-10球墨铸铁软密封闸阀
图2 软密封闸阀泡沫模样
消失模铸造技术即以铸件尺寸形状相似的发泡塑料模粘结组合成模簇，刷涂耐火涂层并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在一定条件下浇注液体金属，使模气化并占据模型位置后凝固形成铸件。我国消失模铸造经过多年的探索，从硬件到软件工艺已经逐步走向成熟。以该技术开发生产的软密封闸阀符合JB/T《阀门的检验与试验》、GB/T《通用阀门球墨铸铁件技术条件》、GB/T《通用阀门灰铸铁件技术条件》规范要求，同时达到铸件净成形（Net shape forming）即近无余量成形。毛坯已接近或达到零件的最终形状和尺寸，简单磨削后即可装配。
1 消失模阀门铸件的工艺特点及优势
1.1 简化工艺，提高生产效率，降低环境污染
消失模铸造技术取消了混砂、制芯工序，省去了传统造型工序中分箱、起模、修型、下芯及合箱等操作，大大简化了落砂、铸件清理及砂处理工序，因而缩短了生产周期。
一方面由于在负压下铸型刚度大，铸铁件易于实现自补缩，从而减小铸件所需的冒口尺寸；另一方面由于泡沫模簇的组装自由度大，易于实现一型多件浇注成形，可提高工艺出品率。
消失模造型干砂中无需粘结剂和添加物（煤粉、膨润土、水），既节约了大量的原材料，又有利于旧砂循环使用，减轻环境污染。
1.2 产品质量提高
阀门作为密封耐压的铸件，对铸件铸造缺陷和材质致密性特别敏感。
消失模铸造是气化模实型铸造，没有传统树脂砂铸造下型芯合箱的过程，避免了合箱出现的掉砂及从敞开的浅冒口中掉入的浮砂。同时消失模模样表面涂有透气性耐火涂料，可避免砂眼、夹砂等缺陷。
气孔类缺陷是阀门铸件中造成报废比例极大的主要缺陷，特别是一些气孔存在于铸件内部，加工打压后才显露出来。消失模铸造工艺采用的造型砂不加任何粘结剂，透气性极好，加之负压状态下浇注，所有气体经真空系统抽出，更有利于液体金属的充型和补缩，能提高铸件的组织致密度。金属液中产生的析出性气体和少量的反应气体，也很容易经过具有透气性耐火涂料层抽入真空系统，因此生产的阀门件气孔极少。
1.3 产品精度提高、加工量减少
普通砂型铸造的阀门件存在各种披缝，除增加切割打磨量以外，还使铸件增厚，尺寸不一。如果其处在砂轮难以打磨到的位置，将很难处理，影响阀门成品的外观质量。
消失模铸造工艺有效减少了加工余量，铸件达到净成形即近无余量成形。“毛坯”与“零件”的界限越来越小，已接近或达到零件的最终形状和尺寸。消失模铸件尺寸精度可达CT7～9，加工余量最多为1.5～2mm。
1.4 模具使用寿命长
与其他铸造不同，消失模模具接触的仅为塑料泡沫与蒸气，模具在使用过程中损耗很少。虽然单套阀门模具的开发费用高于普通砂铸模，但模具寿命可达10万次以上，同时维护修理较少，从总体上降低了模具使用费用。
2 软密封闸阀生产工艺
2.1 模样指标
阀门模具可采用手工模具或机动模具。手工模具投资较低，一次出模成形，但出模速度较慢；机动模具投资较高，出模速度是手工模具的3倍以上。但其中软密封闸阀阀体机动模具需要对半开模，出模后粘结合模成形，成形胶合面处的尺寸精度较低，每一胶合面会附加产生0.20～0.50mm的壁厚变化。
设计模具型腔尺寸时要考虑双重收缩，即金属合金的收缩和模型的收缩，设计模具型腔相应尺寸参考：
L模样=L铸件+K1×L铸件；L模具=L模样+K2×L模样
K1为合金收缩值；K2为模样材料收缩值。本套阀体模具侧面法兰设有法兰孔、线槽；阀盖模具设有螺丝孔，一次性铸出。其铸件比传统砂型铸件减少加工量80%，铸件尺寸在满足国家规范标准的同时，铸件减轻质量15%，经济效益十分明显（图3）。
图3 消失模工艺软密封闸阀铸件
模样珠粒材料采用凯斯特化工STMMA共聚料。预发泡温度110℃，时间1min，熟化温度20～25℃，时间24h。成形发泡模样密度控制在（22±2）g/L。
2.2 耐火涂料指标
涂料指标可以分为浸涂指标和烧结指标。其中浸涂指标包括易于涂覆流挂，不易沉淀及低温强度。烧结指标是在浇注过程中涂料层的高温强度、透气性、易清理性等。
涂料可以使用石英砂等为主要耐火填料，添加粘结剂、悬浮剂、表面活性剂等其他成分，搅拌时间需3h以上。也可以直接购买消失模涂料成品，保证组成成分比例的稳定。为保证低温强度和致密性，模样要浸涂两遍，总厚度控制在1。0~1。5mm，涂覆后需烘干12h，期间注意不能因降温导致回潮。另外要注意的是，涂料的高温强度较低会引起表面的粘砂现象，严重影响铸件清理工作（图4）。
图4 严重的表面粘砂缺陷
2.3 加砂组模要求
对于消失模铸件来说，模样的抗变形能力比模样的强度更重要。铸件的变形时常不能立刻检查出来，但是变形的铸件机加工过程中会变成废品。为了最大限度减少模样的变形，模样在存放和搬运中必须小心谨慎。
系统选用二维振动台（水平、上下振动）。为保证加砂均匀，防止干砂流过模样簇时使模样弯曲，应采用雨淋式加砂系统。最佳的加砂和振动时间只能通过反复试验确定，频率选择必须避免砂箱或振动台共振，选用振动加速度在1～2g范围内。经多次实践对比，本系统采用每填砂25cm振动一次，振动时间为20s，达到较好振实效果和较快速度。
2.4 浇注控制
系统浇注方式为底注，其有利于金属充型，金属液前沿的分解产物在界面空隙中排出同时，又能够支撑干砂型壁，防止塌箱发生。浇注系统可以用泡沫塑料板材切割制造，但最好是直接发泡成形，且与模样粘合成一体，整体浸涂成形。
消失模铸造球墨铸铁件为减少残碳、皱皮等缺陷，相比传统砂铸应适当提高浇注温度，经对比试验，该类铸件浇注温度控制在℃时成品率较高。
2.5 负压控制
负压大小控制和型砂颗粒组成、涂料透气性、真空砂箱结构，包括铸件结构等有很大关系。各企业应根据自身情况合理控制，以减少粘砂或表面积碳等缺陷以及浇注时的反喷现象（图5）。经多次实践对比，该类铸件浇注时真空度采用0.04～0.05MPa时，成品率最高。同时浇注中不得断流，保证一次浇注成形。浇注完毕后，保持一定的负压，直至浇杯内铁液冷却凝固后才能停止抽真空。
图5 表面积碳
3 存在问题
由于消失模铸造质量控制项目繁多，各类阀门铸件铸造指标不一，导致最终产品质量常常不如普通砂铸阀门件。阀门企业在开发消失模铸件的过程中需要注意以下问题。
（1）消失模阀门模具的开发。有经验的模具生产商还不多，而模具质量的好坏决定了模样的质量，进而决定铸件的质量。不良模具常常造成珠粒充模困难或取模费工费时，造成大量的模样废品。
（2）薄壁件的变形。为充分利用消失模的精度，很多铸件设计成近成形的薄壁件，而其在砂箱震实造型中，由于砂的挤压发生形变，容易导致铸件变形。解决的方法为合理的组模工艺及雨淋式加砂系统。
消失模铸造是一个系统工程，而不仅是一道工序或一种工艺。在应用消失模铸造技术的初始阶段，许多企业往往只关注具体的技术环节，而忽视了消失模铸造生产全过程中系统的、科学的管理，结果很难形成规模化效益。因此首先要积累大量的适合于本企业生产状况的各道工序的工艺参数，再筛选出能稳定质量的一些有代表性的工艺参数，进而形成企业标准；然后制定出一套完整的质量管理体系，并在生产实践中不断地完善和发展。
收录时间:日 19:28:17 来源:调节阀信息网 作者:匿名
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开&&&&&&本：页&&&&&&数：204页字&&&&&&数：I&&S&&B&&N：1售&&&&&&价：290.00元 品&&&&&&相：运&&&&&&费：卖家承担运费上书时间：购买数量：（库存13件）微信购买商品分类：关 键 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铸铁件的生产方法39&&弧形板奥氏体球墨铸铁件的生产方法40&&热风炉用GRTCr耐热铸铁件及其生产方法41&&快速焊接修复大型球墨铸铁件缺陷的焊接材料及修复方法42&&快速焊接修复大型灰铸铁件缺陷的焊接材料及修复方法43&&消除球墨铸铁件皮下气孔的方法44&&含VN、TiN粉体高铬铸铁、该铸铁制备方法和耐磨件45&&一种高磷铸铁件的生产工艺46&&球墨铸铁管与支管的连接件47&&一种用于厚壁件模具的高强度球墨铸铁48&&一种用于垂直铸造球墨铸铁轮毂件的模具49&&一种高强度厚大匀壁球墨铸铁件的生产方法50&&无承口铸铁排水管连接件51&&铸铁排水管连接件52&&铸铁件浇铸装置53&&一种用于垂直铸造球墨铸铁件的模具54&&一种大型球墨铸铁件凝固组织的控制方法55&&大型球墨铸铁件石墨畸变的控制方法56&&一种汽车铸铁件的二氧化碳保护焊工艺57&&用于铜钼合金球墨铸铁件的强化处理工艺58&&一种球墨铸铁液压件表面硬化氮化热处理工艺59&&一种废铸铁件专用破碎机60&&一种铸铁件的铸造方法61&&铸铁件的应急焊接方法62&&铸态高延伸率球墨铸铁件的生产工艺63&&一种球墨铸铁件的脱蜡铸造工艺64&&一种废铸铁件专用破碎机65&&灰铸铁件边缘焊接铸造修补工艺66&&一种铸铁件及其表面复合处理方法67&&快速焊接修复大型QT500-7球墨铸铁件缺陷的焊接材料及方法68&&快速焊接修复HT300灰铸铁件缺陷的焊接材料及修复方法69&&一种液压件用球墨铸铁的生产方法及其制备的球墨铸铁70&&一种汽车铸铁件加工用硬质合金刀片及其制备方法71&&一种铸铁件表面粒子增强复合材料层及其制备方法72&&用于生产密封件的合金铸铁、密封件及生产该密封件的方法73&&GST高强韧性耐海水腐蚀铸铁件及其生产方法74&&大型球墨铸铁件用二次孕育剂及制造方法75&&风电球墨铸铁件的强化冷却工艺76&&一种铸铁件发动机缸孔内部披峰清理机77&&列车用球磨铸铁件垫板铸造装置78&&铸铁件内高韧性金属预埋件的处理方法、预埋件及制动鼓79&&一种铸铁件发动机缸孔内部披峰清理机及其清理方法80&&一种新型冒口直浇道铸铁件浇注系统81&&一种用于铸铁件型腔的滑石粉涂料82&&压缩机用高铬抗磨铸铁件83&&压缩机用铸铁件的热处理工艺84&&超超临界汽轮机中压外缸球墨铸铁件的制造方法85&&一种生产耐磨耐腐蚀高铬铸铁件的工艺方法86&&粘土湿型砂造型生产大中型筒形铸铁件的工艺方法87&&具有由轻金属铸件构成的汽缸壳体和由灰口铸铁件构成的汽缸套的内燃机88&&一种铸铁件专用蜂窝纸板包装盒的内衬89&&一种汽车球墨铸铁件铜合金型铸造自动生产线及其工艺90&&机器人轴壳体铸铁件铸造模具91&&一种耐磨铸铁件及其制备方法92&&机器人轴壳体铸铁件铸造模具93&&一种适用于铸铁件的常温发黑剂及其制备方法94&&铸态厚断面铁素体基球墨铸铁件石墨球和基体组织的控制方法95&&水冷铸铁件冷却管撑头结构96&&铸铁件消失铸造模用水基涂料97&&消除消失模铸铁件碳黑缺陷的装置98&&一种铸铁件浇注系统中直浇道替代冒口的装置99&&一种耐高温抗磨白口铸铁件及生产方法100&&平板类铸铁件防变形装置及其实施方法101&&一种球墨铸铁件的微色差焊接工艺102&&精整铸铁件的工作站103&&一种铸铁排水管柔性连接件104&&一种新型铸铁排水管柔性连接件105&&精整铸铁件的工作站及铸铁件精整方法106&&一种带有铸铁嵌件的高摩合成闸瓦107&&一种大型铸铁件用水基喷涂涂料的制备方法108&&兆瓦级风电高强高韧-30℃低温球墨铸铁件的制备方法109&&百吨级铁素体球墨铸铁件铁液及其制备方法110&&一种高强度灰铸铁件的熔炼方法111&&一种灰铸铁件及球墨铸铁件的生产工艺112&&铸态QT600-7球墨铸铁件的生产工艺113&&一种铸钢、铸铁件垂直分型重力铸造机114&&一种性能可调节的奥铁体球墨铸铁件及其制造方法115&&铸铁件黏土表面干型砂116&&生产含有蠕虫状石墨的铸铁的方法及铸铁件117&&铸铁件湿型砂及其制备方法118&&用于铸铁件内的高韧性金属预埋件及制动鼓119&&一种轮盘类铸铁件铸造工艺方法120&&一种避免离合器内部铸铁件被压溃的结构121&&铸铁件浇口杯装置122&&铸铁件铸造方法123&&铸铁件的修补方法124&&铝合金工件的圆筒体台阶状铸铁嵌件125&&铝合金工件的圆筒体铸铁嵌件126&&铝合金用圆筒台阶切口铸铁嵌件127&&一种环保型长效铸铁件防锈油组合物128&&用于改善铸铁件明冒口补缩效果的方法和坭芯129&&铸铁件在线自动精整装置130&&铸造用圆筒台阶切口铸铁嵌件131&&铝合金部件用圆筒体铸铁嵌件132&&圆筒体台阶状铸铁嵌件133&&球磨铸铁件用水玻璃造型砂134&&用于铸铁件精整装置的输送线的升降台及铸铁件精整装置135&&一种提高球墨铸铁件中残留镁量的方法136&&用于铸铁件精整装置的托盘定位机构及铸铁件精整装置137&&铸铁件在线自动精整装置及铸铁件在线自动精整方法138&&铸铁件焊补工艺
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铸造件等的通用技术要求
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