阀体铸造工艺详解

本大幅上升。
2、铸造工艺简介及发展
根据产品结构、大小及技术要求制定铸造方式。通常分为两种：砂铸和特种铸造。
砂铸：有粘土砂、树脂砂（呋喃、碱性酚醛、聚尿烷等）、壳型铸造 水玻璃砂(CO2法、真空CO2置换（VRH）、热空气法、硅酸二钙和赤 泥等粉状硬化剂的自硬砂、有机酯硬化〕。
特铸：有熔模铸造（失蜡铸造）、陶瓷型铸造、磁性铸造、真空密封造型、 消失模铸造、金属型铸造、压力铸造（高、低、差）、离心铸造、 真空吸铸等。
4、砂型铸造工艺设计
正确而有效的控制铸件凝固是获得优质铸钢件的头等重要条件。工艺措施 如：浇注系统、冒口和冷铁、工艺补正量等。阀门铸钢件由于其壁厚不均匀， 应该采取顺序冷却、顺序凝固的原则，以减少内应力、缩孔和缩松等缺陷。
⑴ 控制铸钢件顺序凝固的工艺措施： 1）设计合理分型位置、浇注位置和浇注系统。 2）冒口设计在铸件最后凝固的部位，在起到补缩作用的同时，延缓冒口周围 钢水的凝固，造成顺序凝固的条件。保温冒口应用。 3）浇注操作时，当钢水上升至冒口高度1/4时，改从冒口顶上浇注，其作用可 以增加钢水压头，还可以提高冒口温度。
二）铸造发展（以造型方法为主）
铸造：工艺古老，历史悠久，曾经辉煌。青铜器的失蜡铸造。
20世纪30年代开始使用气动机器和人工粘土砂工艺生产。 1933年出现水泥砂型， 1967年出现水泥流态砂型； 1944年出现冷硬覆膜树脂砂壳型； 1955年出现热法覆膜树脂砂壳型， 1958年出现呋喃树脂自硬砂型； 1947年出现CO2硬化水玻璃砂型， 1968年出现了有机硬化剂的水玻璃。
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4）铸钢冒口尺寸的确定：其方法有模数法；比值法和热节圆法。目 前工厂里为了满足便捷的设计要求，常用的是热节圆法，来确定冒 口的尺寸。 5）铸件收缩率的选定：铸钢件在凝固冷却的过程中，其体积和尺寸 都会收缩减小，由液态凝固为固态的收缩量一般以长度的改变量-线收缩率来表示（%）。
影响铸造收缩率的因素很多，主要有金属合金的种类、铸件结 构和尺寸长度，另外造型材料、型芯的紧实程度等也影响铸件产生 非自由收缩率。
近50年来，用物理手段制造铸型的新方法，如：磁丸造型，真空密封 造型法，消失模造型等。 基于金属型的各种铸造方法。
如离心铸造、高压压铸、低压铸造、液态挤压等
三）铸造特点
适应性广，灵活性大。所有的金属材料产品。铸造不受零件的重量、 尺寸和形状限制。重量可从几克到几百吨，壁厚由0.3mm到1m，形状可 以是十分复杂的零件。
碳钢 不锈钢
钢
种
WCB ZG25
CF8 CF8M ZG0Cr18Ni9 ZG0Ci18Ni12Mo2Ti
铬钼钢
ZGCr5Mo C5
Lanzhou University of Technology
阀门铸造工艺
材料成型与控制工程
主要内容
铸造概述 铸造工艺简介及发展 合金元素对钢的铸造性能影响 铸件的质量控制
1、铸造概述
一）何为铸造：将液体金属浇到具有与零件形状相适 应的铸型空腔中，待其凝固后，以获得一定形状尺 寸和表面质量的零件的产品，称之为铸造。 三大要素：合金、造型、浇注凝固 最大优势：可以成形复杂零件
上述主要是铸型的工作性能。还有回用性、溃散性、流动性和可塑性 等工艺性能，对于树脂砂还有微粉、灼烧减量、碱性树脂的残碱量、原砂的 酸耗值等。
2、型砂的分类： 按照粘结剂的不同，型砂可分为：
（1）粘土砂 （2）水玻璃砂 （3）树脂砂 (4)油砂及合脂砂。
树脂砂工艺是铸造工艺上的一次大变革，它采用“树脂”作为粘接剂， 使铸造工艺在各个方面都上了一个台阶。
所用的原辅材料大多来源广，价格低廉，如废钢、砂等。 铸件可通过先进的铸造工艺方法，提高铸件的尺寸精度和表面质量，
使零件做到少切割和无切割。 铸件综合成本低，投资少，上马快。 铸造部分企业工艺落后，机械化程度低，生产效率低。 铸件的尺寸精度低、表面质量差、企业效益差。高耗能、高污染、高
劳动强度。 铸造属于高危行业，工作苦、脏、累。行业效益差，人才流失严重。 铸造工序较多，流程长，对产品质量难以控制、废品率较高，铸件成
企业根据所具备的生产条件确定铸造方式。
一）砂型铸造工艺
1、型砂型（芯）砂质量对铸件质量有很大的影响，如：夹砂、砂眼、粘砂 气孔、裂纹等缺陷的产生常是由于型砂质量不合格所致。
型砂性能对铸件质量有重大影响。型砂应具备如下性能： （1）强度 在外力作用下，其不易被破坏的性能称为强度。在铸型制造、 搬运以及浇注时，不发生变形、损坏。否则造成塌箱、冲砂砂眼等缺 陷。 （2）透气性 型砂由于各砂粒间存在空隙，具有能使气体透过的能力称为 透气性。对应型芯的发气性。 （3）耐火度 型砂在高温金属液作用下不软化、熔化的性能。当耐火度不 足时，形成粘砂，轻则使切削时加快刀具磨损。重则使铸件报废，为弥补型 砂耐火度不足，在铸型型腔表面刷一层涂料。 （4）退让性 型（芯）砂具有随着铸件的冷却收缩而被压缩其体积的性能， 浇注后，型砂高温强度愈低，退让性愈好，铸件所受机械阻力也小。铸件内 应力减小；反之收缩受阻，内应力大，甚至产生裂纹。
局限性，在浇注碳钢薄壁铸件时，因其高温强度较高，故极易产生裂 纹缺陷。高端阀门有问题，同时也 有一个铸件表面渗碳问题，对生产 超低碳不锈钢最好不要采用该工艺。
3、造型方法：
造型方法分为手工造型和机器造型：手工造型适用于单件，小批量生产。 按砂箱特征可分为：两箱、三箱、地坑、脱箱几种。 按模型特征可分为：整模、挖砂、假箱、活块、分模、车板等。
树脂砂工艺的种类很多如壳芯，热芯盒、冷芯盒，自硬砂等等。
呋喃树脂自硬砂工艺不仅适用大批量的机械化生产，同时也适用于单 件、多品种、小批量生产，它同传统粘士砂比较它具有如下优点： 生 产铸件尺寸精度高，表面粗糙度低，节省能源，提高劳动生产，改善 工劳动件，旧砂回率高，污染小等。
该工艺自上世纪八十年代引入中国（兰石、兰高阀，自贡机床），尤 其是生产线投入，相关技术原材料问题的解决。在我国发展很快，尤 其在机床、造船、重机、电工等行业，所使用都取得较好的成果。