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金属合金铸造

大型轴瓦的商心铸造

时间:2019-02-19 19:38:43   作者:免费技术网   来源:最全技术网   阅读:136  
内容摘要:大型轴瓦的商心铸造471039河南洛阳中信重型机械公司铸造厂武海龙鱼智涛耿讳JTI%公司产品舛50X1700压榨机选用的gJCZCuSnlOPl轴瓦,净重98.5kg,尺寸如图1所示。以前的压榨机铜瓦,也选用过该材质,但生产时易出现气孔、疏松和成分偏析等缺陷,工艺上难以控制,废品率很高。最后改为ZCuA110Fe3进行...

大型轴瓦的商心铸造

471039河南洛阳中信重型机械公司铸造厂武海龙鱼智涛耿讳


JTI%公司产品舛50 X 1700压榨机选用的 gJC ZCuSnlOPl轴瓦,净重98.5 kg,尺寸如图1所
示。以前的压榨机铜瓦,也选用过该材质,但生产时 易出现气孔、疏松和成分偏析等缺陷,工艺上难以控 制,废品率很高。最后改为ZCuA110Fe3进行生产, 结果,用户使用不久铜瓦就烧坏,因此这台压榨机上 的铜瓦用户坚持用ZCuSnlOPl材质。

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2S 082 i

图1轴瓦尺寸图
通过提高合金的冶金质量,确定合理铸造工艺 方案,严格控制各道工序质贵,生产出化学成分合 格,各项性能指标优良,成分偏析在国标要求的成分 范围之内的致密的优质铸件。
铸造工艺方案的确定
ZCuSnlOPl合金,因其含有较高的Sn和使其 结晶温度区间很宽,凝固范围很大,因此其铸造性能 有以下几个方面的特点:(1)疏松倾闷大;(2)反偏析 现象严重;(3)含有较高的低熔点元素Sn,铸件凝固 过程易析出“锡汗”缺陷;(4)因含有化学活性很强的 P,易与水分反应生成H2,使铸件形成“针孔”缺陷, 同时加剧了反偏析倾向。针对这些特点及铸件本身 的形状和我们的生产条件,选用了离心铸造生产方 法。这样在冷模套的激冷作用下,既可消除针孔缺 陷,又对铸件反偏析倾向的减小和疏松缺陷的减轻 具有积极作用。
为了节省工装费用,同时考虑到轴瓦的法兰不 大,因此法兰不铸出,而铸成圆简形,把两半轴瓦合 铸。收缩率按I .5%,加工余童外圆为5 mm,内圆为 8 mm,两端面分別为6 mm。选用^740滚简卧式离 心机,每对轴瓦毛重385 kg,设计的冷模套尺寸为 分530 x 530,厚度平均为60 mm0
2.熔炼工艺
采用工频感应电炉熔炼。磷青铜在液态时极易 吸收大量的氢气,导致铸件最后凝固部位形成针孔。 根据铜液中的氢氧浓度积LH]2*[()]在一定温度下 为一常数,氣浓度增加,氢浓度减少,利用此原理并 根据铜液中溶解的氢原子系来自水蒸汽分解、电解 铜含氢和熔化工具带锈诸方面,因此采用减少铜合 金液吸气和驱除其中氢原子相结合的方法,降低含 氢世,具体步骤如下。
严格炉料及工具的管理,尽可能去除所有入 炉原材料的水分、油污和杂质,所有原材料必须严格 烘干;与铜液接触的工具充分预热除锈;浇包预热至 暗红色,防止带人气体源。回炉料牌号应与合金牌 号相符,避免杂质元素(如Zn.Pb.Fe等)混人炉料。
Sn的含M控制在10.0% ^ 10.5%,P的含M 控制在0.65%〜0.70%之间,以使铸件的成分偏析 在标准要求范围内。
采取后加磷铜的方法,以免磷的大M吸气和 烧损。
加入庐炉块和电解铜板,不加锒盖剂,使之 在氧化性气氛中快速熔化。
用氧化熔剂出氢,同时起到精炼作用,使铜 液中的杂质(如Zn.Fe.Pb.Al等)生成氧化物而进人 炉渣。完成氧化过程后,加入磷铜脱氧。具体步骤 是:
先将氧化熔剂CuO30%和造渣材料碎玻璃 70%预热至3501备用;
待铜液全部化开后.将预热后的氧化熔剂撤 人铜液表面,加入》为铜液重fi的3%,使之形成一 层完全》盖铜液的薄膜,增加氧化气氛;
用小电流送电,使铜液边升温边精炼去气,当


轴相对T齿轮的大端伸长量为
+ 6-3= 12.5 mm
轴为最小公差,孔为最大公差时 (乡 170+ 0.175 -彡 170+ 0.025) x 50 = 7.5 mm 轴相对于齿轮的大端伸长S为
+ 6 — 3 = 10.5 mm
逼用大型轴瓦的离心铸造
通过计算得出了轴大径端面髙出齿轮大端面尺 寸为10.5 - 12.5 mm时,轴为合格品,车削轴时加工 留燈为0.30-0.40 mm计算方法如上所述。如果齿 轮锥孔加工时出现误差,仍可按上述方法计算伸长 fi,以此配磨轴,不失为一种既经济实惠又切实可行 的补救方法。□
(修改稿日期:1998-04-26)
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M&PE矿山叔械 1998年第9期


6135Q发动机润滑油压低故障的排除 276421山东菜芜钢铁总厂韩旺铁矿史明华
S
前6135Q系列柴油发动机已经被广泛应用于 汽车、工程机械等动力设备中,它的种类较多,
大都是6135Q(基本型)柴油机的变型,常见的有 6135Q-1,6135Q-2,6135Q-1A型等等均《汽车配套用 柴油机,该机具有动力性、经济性好的优点,但随着 发动机技术性能在使用中的逐步下降,也不断产生 了许多机械故障,其中润滑油压低的故障,作为一种 较复杂的综合故障时,常制约检修和生产任务的完 成。这种故障轻者会造成汽车发动机热车时机油压 力不能满足使用要求,加剧机械的磨损,特别是轴与 轴瓦等精密件的寿命会受到严重威胁。严m者会导 致“粘瓦”事故,引起连杆瓦盖断裂揭机体等恶性事 故,给企业带来很大的经济损失。同时该故障还时 常发生在大修(保养)新装配发动机的热负荷试车 中。总之,此故障在6135Q发动机的使用和检修中 已经引起维修人员的重视,虽然原因复杂但其产生 的机理仍有一定规律可循,下面结合在生产检修中 的实践,对此故障分析排除的基本思路作一粗浅分 析。

处理时间达到20 min时,加入适量T•燥的稻草灰或 石英砂,浓缩后扒渣,加入第一批磷铜脱氧,其重量 为磷铜总童的1/6,然后冉加入锡和剩余磷铜。
合金元素加完后,用热电偶测温,当铜液温度达 到1 150- 1 170T时,取含气试样,若表面下陷即可 出炉。出炉后称重,撒稻草灰榭盖,立即浇注,以免 铜液重新吸气。
离心浇注工艺
冷模预热温度控制在80^0左右,浇注温度 控制在1 100〜1 120T。
离心机转速,在浇注的前10 s控制在较低档 次上,以后逐渐增加到较髙档次。
在浇注的前10 s,先用大流浇注铸件总重的 1/4〜1/3,然后减慢速度,直至浇注结束,但不得断 流。
浇注过程中液柱应短。
冷却工艺
浇注完毕后,磷育铜不能象ZCuA10Fe3等那样 待轴瓦凝固后,就从离心机中取出让其在室温下自 行冷却,否则会出“锡汁”缺陷及“疏松”缺陷。因为 合金中低熔点的锡含量髙,在铸件凝固过程的相当 宽的温度范围内是处于液态的。在这个过程中,遇 上铸件凝固时析出的,铜液商温时溶解的H2等的排 挤,会向铸件内表面方向排出,形成或大或小的“锡 汗",而在其原来位置留下小小的空间,使冷却后的 铸件出现象疏松一样的孔洞。这在我厂最初生产的 厚大铸件上时常出现。当铸件冷至暗红色时停下离 心机,取出毛坯,就会有“锡汗”在内表面上慢慢折 出。加工后,内表面有7 - 15 mm厚的疏松层,又有 些象针孔,通过取样分析发现,其锡含S明显减低, - 72 - 说明正是锡的析出导致的。针对这个情况,我们采 取了吹风冷却或向内表面喷少S水冷却的办法,BP 当铸件冷却至暗红色时,而仍在随离心机转动时,向 毛坯内表面吹压缩空气或喷少里水来强制冷却,直 至冷却到内表向完全发黑为止,解决了这个问题。
结果
按上述铸造工艺生产的18对轴瓦,机加工后表 面光洁,未发现任何铸造缺陷。经对试棒和试样进 行综合测定,力学性能和化学成分均达到GB1176- 87标准要求,其机械性能见表1。从本体取样的成 分偏析情况见表2。
表1
(T*(MPa) |
<r02(MPa)
久(MPa)
HB

380- 420 j
254 - 293
21.6-43.0
89-121

表2本体成分偏析情况




内表面
外表面

Sn
9.10-9.52
10.20- 11.00

P
0.51-0.63
0.83-0.97



6.几点认识
对ZCuSnlOPl材质,虽然铜液吸气倾向大, 但用离心铸造时,由于顺序凝固比较明显,大部分气 体可以排出,同时在冷模激冷作用下,剩余气体可以 过饱和地溶解在铸件中,因此,铸件一般不会出现针 孔缺陷。
对于不太厚的铸件,若成分选得合适,冷模 厚度得当,其成分偏析不会超过标准界限。
若冷却方式得当,ZCuSnlOPl易出现的“锡 汗”缺陷可以避免。□
(收稿 R 期:1998*07*06)



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