铸钢件生产工艺中造型工艺的要点分析与总结
铸钢件质量分析及质量改进措施
铸钢件质量分析及质量改进措施摘要：随着我国经济的快速发展，推动了铸钢件产量的快速增长，在未来的10～20年中，铸钢行业的发展方向是以生产高质量、附加值高及特殊材质及性能的大型铸钢件为主，本文主要分析和研究了铸钢件的质量问题以及改进措施。
关键词：铸钢件；质量分析；质量改进；措施1铸钢件的质量检测工艺由于铸钢的冶炼过程和凝固特性，且大型铸钢件铸造工艺复杂、生产周期长、工序较多，使得铸钢件中难免产生某些冶金缺陷或铸造缺陷。
这些缺陷不同程度地影响铸件外观质量、内在质量和使用性能。
为了获得优质的大型铸钢件，必须进行规范的质量检测。
1.1外观质量检测铸件的外观质量是指铸件表面可以直接看到或测量出的质量标准，包括表面粗糙度、表面缺陷、尺寸公差和形状、重量偏差等。
这些缺陷各自有相应的国家检测标准和检测方法。
1.2内部质量检测大型铸钢件的内部质量检测主要包括：金相组织的检验、化学成分分析、力学性能测试、物理性能测试、工艺性能测定、无损检测以及其他特殊性能的测定。
2 质量问题的影响因素2.1工艺问题主要是指工艺设计人员制订的工艺不合理，引发的铸件质量问题有缩孔、尺寸偏差、硬度不足、裂纹及变形等。
在铸钢件的铸造工艺设计上，浇注系统的布置和冒口的尺寸、位置等，都必须根据铸件形状及热节大小，经过严格的工艺设计，工艺不当容易使铸件补缩距离不足，在冒口下方产生缩孔。
铸件采用顺序凝固的原则，保证铸件上各部分按照远离冒口的部分最先凝固，然后是靠近冒口部分，最后是冒口本身凝固的次序进行。
加强冒口的补缩作用可以通过在铸件底部和侧面放置冷铁、在冒口下方设置补贴来增加冒口的补缩距离、倾斜10°浇注，以及浇注结束时从冒口补浇后用保温剂覆盖等措施，使铸件遵循顺序凝固的原则，保证缩孔集中在冒口中，从而获得致密的铸件。
铸件的尺寸偏差主要是由于技术人员对铸造收缩率的把握不准确所致，铸造线收缩率应该充分考虑金属本身的化学成分、浇注温度、铸件的结构复杂程度和尺寸的大小，同时应该考虑铸件在铸型中的收缩是自由收缩还是受阻收缩，综合确定实际收缩率。
铸钢件生产工艺要求及质量标准
铸钢件生产工艺要求及质量标准一、混砂工艺标准（一）材料要求：1、造型砂：符合GB9442-88 、JB435-63细粒砂要求，一般选用二氧化硅含量较高的天然砂或石英砂，原砂粒度根据铸件大小及壁厚确定，原砂的含泥质量分数应小于2%，原砂中的水份必须严格控制，且一般应进行烘干。
2、水玻璃：水玻璃模应根据铸件大小来确定。
（1）小砂型（芯）为加速硬化采用选用M=2.7—3.2的高模数水玻璃。
（2）中型砂型（芯）可选用M=2.3—2.6的水玻璃。
（3）生产周期长的大型砂型（芯）选用M=2.0—2.2的低模数水玻璃。
（二）混制比例（质量分数%）造型砂/水玻璃=100：6～8（三）混制时间：一般情况下混制5分钟，室温或水玻璃密度较大时可适当延长混砂时间。
（四）混制后要求：混制好的造型砂要求无块状或团状，流动性较好。
二、造型工艺要点：（一）基本原则：1、质量要求高的面或主要加工面应放在下面。
2、大平面应放在下面。
3、薄壁部分应放在下面。
4、厚大部分应放在上面。
5、应尽量减少砂芯的数量。
6、应尽量采用平直的分型面。
（二）基本要求：1、木模：要求轮廓完整，无裂纹、无破损、无残缺，表面光洁，尺寸符合铸造工艺图纸要求，并经常进行尺寸校验。
2、砂箱：砂箱的尺寸大小应根据木模规格确定，大、中型砂箱应焊接箱筋。
3、浇注系统：根据铸件的结构特点的工艺要求，选择适宜的浇注系统，通常采用顶注式、底注式。
（1）浇注系统设置基本原则：浇口、冒口安放位置合理，大小适宜不妨碍铸件收缩，便于排气、落砂和清理，应使铸型尺寸尽量减少，简化造型操作，节省型砂用量和降低劳动强度。
（2）内浇道位置的注意事项。
1）内浇道不应设在铸件重要部位。
2）应使金属液流至型腔各部位的距离最短。
3）应不使金属液正面冲击铸型和砂芯。
4）应使金属液能均匀分散，快速地充满型腔。
5）不要正对铸型中的冷铁和芯撑。
4、冒口（1）冒口设置基本原则：1)根据铸件的结构和工艺要求正确选择冒口的形状、大小和安放位置。
铸造工艺问题的特点及工艺优化
工程管理86 2015年10期铸造工艺问题的特点及工艺优化李全德东芝水电设备（杭州）有限公司，浙江杭州 311500摘要：本文中结合铸造工艺问题的特点和铸造工艺功能优化，主要针对大型铸钢件操作侧机架的铸造工艺进行了分析，以供参考。
关键词：铸造工艺；问题特点；铸钢件；操作侧机架；工艺优化中图分类号：TG245 文献标识码：A 文章编号：1671-5810（2015）10-0086-01在大型钢宽厚板设备中最主要的配件即是操作侧机架。
产品由于长、重、内部要求的质量较高，而且在进行生产过程中要承受非常大的工作负荷，其间不能有裂纹、砂眼、缝隙等各种缺陷。
为了保证铸件的质量，经过无数次技术和实际论证，改善铸件的生产工艺，以求达到更高的质量标准和要求，第一，对大型件使用外冷铁以及冒口使其形成较好的温度梯度；第二，利用实样模型，以及树脂砂工艺制作砂芯、外模来保证铸件尺寸的准确度，减少铸件的砂眼以及裂纹和气孔等缺陷现象；第三，利用电弧炉和精炼措施综合生产安排，一起浇注，提高操作侧机架的冶炼标准，杜绝浇注不均匀而发生的缺陷；第四，加长改造操作侧机架，达到操作侧机架进行生产过程中的各种要求，保障了操作侧机架铸造技术的稳定性以及科学合理性。
1 铸造工艺问题的特点所有铸件在生产过程中都可能产生缺陷。
它的出现将直接降低铸件成品率，增加铸造生产成本。
因此铸造工艺问题通常都表现为铸件的缺陷问题，解决铸造工艺的问题即消除或减少铸造缺陷及其不利的影响。
铸造工艺问题具有如下特点。
1.1 系统性铸造工艺问题本质上是矛盾的存在。
根本原因是问题出现的直接矛盾，该原因的作用又是几个次级原因共同作用的成果，而次级原因是问题出现的间接矛盾，每个次级原因也会受到一个或多个因素的影响。
根本原因与次级原因之间或直接矛盾与间接矛盾之间，以及次级原因或直接矛盾与影响因素之间，均以因果关系相连，构成一个呈树枝状的有机全体即体系。
2 铸造技能优化目前常用的铸造技能优化办法均为面向参数及依据经验的办法，无处理矛盾的能力。
全套铸钢,铸钢件,铸造,工艺规程--铸钢件手工造型工艺规程
3.地坑：
a.地坑底面用砂槌紧踩实，大致铲平，放面砂不小于30mm，用水平尺找平、刮平、吹硬。
b.地坑大小应保证足够的吃砂量，如图表2
铸件高度mm
木模到坑边距离mm
砂型凹坑较深，适当下入砂钩以增加砂型强度。
槌砂时不要直接槌模型和活块、冷铁等处，要分层放砂逐层槌紧直至箱口，铲掉多余的砂，扎气孔吹入Co2硬化砂型，用新砂堵死已吹过的气眼，翻箱起出木模。
上箱也同上述方法操作，但要作好合箱标记，每箱不少下3处，起
出模型后，首先检查型腔内有无松散处和起坏处并进行修补，松散处应刮去，面积大、深度浅应刷上一层水玻璃，深度大时应捅上一些钉子，吹入Co2硬化。
修模时必须依模型的轮廓尺寸不得随意修改，特别是芯头部分及分型处不允许做大的修补，以免破伤基准，影响产品质量。
按工艺要求作出圆角和割筋，捣通暗冒口到箱外，冒口根部修出足够大的圆角，刷涂料时第一层浓厚些，第二层稀薄一点，清扫好型腔扣箱、压铁，准备浇注。
B2.刮板造型：
刮下箱：1.根据图纸或样尺尺寸以及吃砂量选择好砂箱。
上进行槌砂。
A2.砂型应紧实合理，保证与金属液接触的砂型表面致密无疏松，背砂在保证有一定强度的前提下适当松一些。
A3.为保证铸件质量，对数量多、重量大、结构复杂的铸件应实行试制验证工艺，模具无误进行生产，不允许大件出现废品；小件100公斤以内5--15件，大件1000公斤以上均需试制。
B1.槌砂造型首先将模型放在底板，扫尽模型周围的积砂及杂物。造下砂型时注意模具的起模方向，大端应放在底板上；如果分型不在同一平面上，应将悬空部分用面砂垫牢或做出假底箱吹硬，套上砂箱；根据浇冒口位置和吃砂量来调整上箱，箱带不应妨碍浇冒口位置；填面砂时将模型活络部分和冷铁先用砂塞紧，以防移位，模型拐角凹入处难于槌紧的地方先用手工槌紧；在模型和浇冒口的面砂覆盖厚度，根据铸件重量、面砂层厚度在300mm--800mm之间，再填入背砂，沿模型外轮廓槌砂，每次填砂厚度在300mm左右。
铸钢件加工的工艺特色
铸钢件加工的工艺特色铸钢件是重要的金属件之一，其加工工艺涉及多个步骤，需要细心严谨地操作。
在铸钢件的加工过程中，有一些工艺特色需要我们注意和掌握。
工艺特色一：选材铸钢件的选材是整个加工过程中至关重要的一步。
正确选择铸钢件的主要材料有助于确保产品的性能、质量和寿命。
选材时应考虑以下因素：•机械和物理属性•工艺性能•加工难度选择合适的铸钢件材料可以确保产品具有优良的物理性质，如抗拉强度、硬度、耐腐蚀性等。
工艺特色二：铸型和浇注铸型和浇注过程是铸钢件加工过程中的关键步骤。
这项工艺需要对温度、时间、浇注方式等进行合理安排，以确保铸件口型、孔隙等的质量问题能够最大限度地避免。
具体来说，以下是铸钢件加工中关于铸型和浇注要注意的几点：•确保铸型的稳定性•浇注前需要处理好铸型空气以及气袋•在浇注时努力避免气泡和砂洞的出现工艺特色三：热处理热处理是铸钢件加工过程中一个非常关键的工艺过程，它可以显著提高铸钢件的性能和质量。
正确处理铸钢件是增加结构稳定性、提高硬度、增加耐磨损性以及改善耐蚀性等重要方面。
针对铸钢件的不同材质，不同的热处理方式应该采用不同的温度，保持不同的时间。
工艺特色四：机械加工在铸钢件的加工过程中，机械加工是不可或缺的一环。
经过铸造和热处理后，铸钢件表面可能会出现损坏和毛刺等问题，需要进行机械加工。
机械加工的主要方式有以下几种：•钻孔•镗孔•刨平在机械加工过程中，需要格外注意工件采用的材料是否有助于刀具的保持。
结语铸钢件加工是一个复杂的过程，其中涉及多个步骤和环节，需要注意各种因素，才能确保产品质量和性能。
以上是铸钢件加工的几个工艺特色，希望对你有帮助。
V法铸造工艺
V法铸造工艺、设备和质量作者：admin 发布时间：2010-12-11 9:53:36 来源：互联网摘要：介绍了利用真空V法工艺生产铸铁件、铸钢件的实际应用过程，总结了V 法造型工艺的优缺点和操作技巧。
关键词：真空密封造型，负压造型，V法造型，工艺特点1 概述真空密封造型是一种物理造型工艺方法，型砂中不加入粘结剂、水和其它附加物，因而减轻了砂处理的工作量，而且使造型和铸件落砂清理劳动量也大大减轻，旧砂回用率可达95%。
这种铸造工艺是利用塑料薄膜密封砂箱，依靠真空泵抽出型内空气，造成铸型内外有压力差，使干砂紧实，以形成所需型腔的一种物理造型方法。
因此，真空密封造型又名“负压造型法”，或真空密封造型，统称V法造型铸造工艺。
采用V法造型，与传统砂型铸造工艺相比，其设备投资可减少30%左右，造型用木制作模板，用钢板焊接制造砂箱。
所以模型和砂箱使用寿命长，生产周期短，材料利用率较高，铸件废品率降低，内外质量提高，从而铸件成本降低。
利用真空V法造型，可生产铸铁件、铸钢件和有色合铸件，甚至可以薄壁大型铸件，但要根据铸件的形状来决定。
2 V法造型工艺过程（1）模型和模板制造带有抽气室和抽气孔的模型和承接板。
将模型固定承接板上，模型的边缘以及关键部位开设透气孔，透气孔与承模板腔直接连通。
当空腔内处于负压时，空气通过透气孔被抽出去。
如图1所示（2）覆膜加热将一块尺寸与承接板大小差不多的塑料薄膜加热到软化状态，薄膜厚度一般为0.08mm~0.2mm，并具有良好的伸缩性和较高的塑料形变率。
如图2所示图2 薄膜加热装置（3）抽真空薄膜软化后，立即使真空装置开始工作，使软化的薄膜被吸覆在模型上，真空吸力通过透气孔作用于薄膜上，使薄膜与模型紧贴在一起，用真空系统抽出覆膜后承接板及模型中的空气，使薄膜紧贴在承接板和模型上，形成填砂用的承接板（称为覆膜成型），再向模型上喷上快干涂料。
如图3所示图3 模型抽真空（4）放置砂箱真空吸力继续作用于模型承载板上，把带有过滤抽气系统的砂箱放在模型四周，并位于薄膜的上面。
铸钢件生产工艺技术
铸钢件生产工艺技术铸钢件是用铸造方法获得的金属物件，即把熔炼好的液态金属，用浇注、压射、吸入或其他方法注入预先预备好的铸型中，冷却后经落砂、清理(见铸件清理)和后处理(见铸件后处理)，所得到的具有一定外形，尺寸和性能的物件。
对于强度、塑性和韧性要求更高的机器零件，需要采用铸钢件。
铸钢件的产量仅次于铸铁，约占铸件总产量的15%。
一、按照化学成分，铸钢可分为碳素铸钢和合金铸钢两大类。
其中以碳素铸钢应用最广，占铸钢总产量的80%以上。
1、碳素铸钢一般的，低碳钢ZG15的熔点较高、铸造性能差，仅用于制造电机零件或渗碳零件；中碳钢ZG25～ZG45，具有高于各类铸铁的综合性能，即强度高、有优良的塑性和韧性，因此适于制造形状复杂、强度和韧性要求高的零件，如火车车轮、锻锤机架和砧座、轧辊和高压阀门等，是碳素铸钢中应用最多的一类；高碳钢ZG55的熔点低，其铸造性能较中碳钢的好，但其塑性和韧性较差，仅用于制造少数的耐磨件。
2、合金铸钢根据合金元素总量的多少，合金铸钢可分为两低合金钢和高合金钢大类。
1）低合金铸钢，我国主要应用锰系、锰硅系及铬系等。
如ZG40Mn、ZG30MnSi1、ZG30Cr1MnSi1等。
用来制造齿轮、水压机工作缸和水轮机转子等零件，而ZG40Cr1常用来制造高强度齿轮和高强度轴等重要受力零件。
2）高合金铸钢，具有耐磨、耐热或耐腐蚀等特殊性能。
如高锰钢ZGMn13，是一种抗磨钢，主要用于制造在干磨擦工作条件下使用的零件，如挖掘机的抓斗前壁和抓斗齿、拖拉机和坦克的履带等；铬镍不锈钢ZG1Cr18Ni9和铬不锈钢ZG1Cr13和ZGCr28等，对硝酸的耐腐蚀性很高，主要用于制造化工、石油、化纤和食品等设备上的零件。
二、铸钢的铸造工艺特点铸钢的机械性能比铸铁高，但其铸造性能却比铸铁差。
因为铸钢的熔点较高，钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大，其体收缩率为10～14%，线收缩为1.8～2.5%。
为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷，必须采取比铸铁复杂的工艺措施：1、由于钢液的流动性差，为防止铸钢件产生冷隔和浇不足，铸钢件的壁厚不能小于8mm；浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大；采用干铸型或热铸型；适当提高浇注温度，一般为1520°～1600℃，因为浇注温度高，钢水的过热度大、保持液态的时间长，流动性可得到改善。
不锈钢铸造工艺环节简述如下
主要的工艺环节简述如下:1. 配砂型砂( 包括芯砂) 是多种造型材料的混合物。
根据铸件对型砂的要求, 将造型材料按一定的比例均匀地混和, 这项工作叫做配砂。
型砂通常是由砂子和粘结剂所组成。
砂子是耐高温的材料，是型砂中的主体。
粘结剂的作用是把砂粒粘结在一起。
粘结剂中应用最广泛的为粘土。
有时为了满足某些性能要求，型砂中还加入其它造型材料，如煤粉、术屑等。
型砂性能对铸件产量和质量的影响很大。
例如型砂的可塑性不好，就不易得到清晰的型腔; 型砂的强度不高，则容易在起模和搬运过程中发生损坏，在浇注过程中发生冲砂等; 型砂的透气性差，就不能将浇注过程中产生的大量气体及时排出，而这些气体进入金属液, 就会使铸件产生气孔; 型砂的耐火性不好, 在浇入高温的金属液后，型砂就会因熔化而粘结在铸件的表面上, 形成粘砂; 型砂的退让性不好，会对凝固后的铸件收缩产生较大的阻力, 由此可能使铸件形成裂纹等造型材料的质量, 配砂工作的好坏等，将影响型砂的性能, 进而影响铸件的质量。
生产中对配制好的型砂，经常用仪器进行测定, 以保证型砂的各项附合要求。
较为简便的检验方法, 用手抓起一把型砂，紧捏后放开，如砂团不松散而且不粘手，手印清楚，把它折断时，断面平整均匀, 则表示型砂的强度、可塑性等性能较好。
2. 造型利用铸模或其它方法制成所需的砂型, 这项工作叫做造型。
实际生产中, 铸件的形状、大小和技术要求等，变化很大，因而造型方法也是多种多样的。
现粗略分类简述如下:(1) 按造型方法分，有手工造型和机器造型。
虽然手工造型没有机器造型产量高、质量好, 但由于需要准备的工作量较少, 灵活性和适应性又较大，所以当铸件生产的批量不大时，目前还是采用手工造型。
(2) 按造型用的铸模分, 有实样模造型和刮板造型。
对造型来说, 实样模造型比刮板造型容易，但做铸模的工时和所用去的材料较多。
生产中一般是采用实样模造型, 特别是铸件的生产数量较多时。
(3) 按砂型所处的地点分, 有砂箱造型和地面造型。
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铸钢件生产工艺中造型工艺的要点分析与总结
造型工艺要点：
（一）基本原则：
1、质量要求高的面或主要加工面应放在下面。
2、大平面应放在下面。
3、薄壁部分应放在下面。
4、厚大部分应放在上面。
5、应尽量减少砂芯的数量。
6、应尽量采用平直的分型面。
（二）基本要求：
1、木模：要求轮廓完整，无裂纹、无破损、无残缺，表面光洁，尺寸符合铸造工艺图纸要求，并经常进行尺寸校验。
2、砂箱：砂箱的尺寸大小应根据木模规格确定，大、中型砂箱应焊接箱筋。
3、浇注系统：根据铸件的结构特点的工艺要求，选择适宜的浇注系统，通常采用顶注式、底注式。
（1）浇注系统设置基本原则：浇口、冒口安放位置合理，大小适宜不妨碍铸件收缩，便于排气、落砂和清理，应使铸型尺寸尽量减少，简化造型操作，节省型砂用量和降低劳动强度。
（2）内浇道位置的注意事项。
1）内浇道不应设在铸件重要部位。
2）应使金属液流至型腔各部位的距离最短。
3）应不使金属液正面冲击铸型和砂芯。
4）应使金属液能均匀分散，快速地充满型腔。
5）不要正对铸型中的冷铁和芯撑。
4、冒口
（1）冒口设置基本原则：
1)根据铸件的结构和工艺要求正确选择冒口的形状、大小和安放位置。
2)根据冒口的有效补缩范围合理地确定冒口数量。
（2）冒口设置基本要求：
1)对于壁厚不均匀的铸件，每个热节部位都必须设置冒口。
2）应尽量设置在铸件被补缩部位的顶部或近旁。
3）当铸件在不同高度上有热节需要补缩时，可设置多个冒口，但各冒口的补缩区必须隔开。
4）冒口最好不设置在铸件重要的或受力较大的部位。
5）应尽量使内浇道通过冒口。
6）冒口应尽量不设置在铸件应力集中处。
7）冒口最好设置在铸件需要机械加工的表面上。
（三）造型操作：
1、操作流程
顺序是：选取合适砂箱→放置木模→填砂→紧实→放置上砂箱→安置浇冒口→填砂→紧实→起模修型→硬化
2、操作方法及质量标准
（1）根据铸件模型的形状和大小，选取合适的砂箱。
（2）把铸件模型放到砂箱内的适当位置。
（3）往砂箱中加入适当造型砂，使用工具将砂箱中的造型砂紧实，紧实程度要适中。
（4）用刮板刮去高出砂箱的造型砂，使砂型表面和砂箱的边缘平齐。
（5）用毛刷清理模型表面浮砂，覆盖塑料薄膜并使薄膜平整。
（6）放置上砂箱，上、下砂箱箱口要对齐。
（7）在上砂箱中合适位置放置浇冒口，添加造型砂并紧实。
（8）分箱起模，修型并扎气眼硬化。
3、砂型型腔质量要求
（1）砂型无飞边、无毛刺、无残缺，型腔内干净无残砂等异物。
（2)型腔应干燥，硬化程度高，合箱前要保证充分干燥（冬季可适当延长硬化和烘烤时间）。
（3）砂型轮廓完整、清晰，合箱箱印或记号完整清晰。
（4）浇口、冒口位置设置合理、大小符合要求；排气孔通畅、浇注系统根据铸件设置合理。
4、合箱
合箱就是把砂型和砂芯按要求组合在一起成为铸型的过程。
习惯上也称拼箱、配箱或扣箱。
合箱工作一般按以下步骤进行：
（1)全面检查、清(扫、修理所有砂型和砂芯，特别要注意检查砂芯的烘干程度和通气道是否通畅。
不符合要求者，应进行返修或废弃。
(2)按下芯次序依次将砂芯装入砂型，并严格检查和保证铸件壁厚、砂芯固定、芯头排气和填补接缝处的间隙。
(3)仔细清除型内散砂，全面检查下芯质量，在分型面上沿型腔外围放上一圈泥条或石棉绳，以保证合箱后分型面密合，避免液态金属从分型面间隙流出。
随后即可正式合上箱。
(4)放上压铁或用螺栓、金属卡子固紧铸型。
放好浇口杯、冒口圈。
在分型面四周接缝处抹上砂泥以防止跑火。
最后全面清理场地，以便安全方便地浇注。