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出口用箱体铸铁砝码铸造缺陷的消除方法 说明：

0.引言

某机组的箱体铸铁砝码是该机组高压部分的关键部件，材质为〇6Crl3Ni4Mo不锈钢，设计上要求该部件承受髙温高压的工作条件，因此对铸铁砝码的表面及内在质量要求很高，对蒸汽进口部位和法兰面都有很高的探伤要求。该铸铁砝码壁厚32mm，分为中心部位的大型腔和4个小型腔，整个铸铁砝码结构对铸铁砝码的补缩和芯子的定位难度都很大，形状也比较复杂，如果工艺考虑不周全，整个铸铁砝码的流动性、壁厚和清理都会受到影响，而铸铁砝码的质量也难以保证。不锈钢铸铁砝码由于材质特殊，铸造性能比较差，其铸造难度要高于一般低合金钢铸铁砝码，尤其是类似于箱体、阀体类结构复杂的铸铁砝码，更容易出现铸造缺陷。在箱体铸铁砝码的生产过程中铸铁砝码局部出现如下缺陷并造成报废:

1)局部铸造表面有冷隔出现。

2)表面有缩松缺陷。

3)表面出现大面积皮下气孔。

1原因分析

1)不锈钢材质〇6Crl3Ni4Mo的钢液含铬量髙，其流动性比一般的低合金钢要差，易产生冷隔和表面皱皮等缺陷。在铸铁砝码生产过程中，原工艺方案(见图2)在厚壁位置全部采用腰形明冒口，其浇注系统分布不够均匀，导致铸铁砝码充型时局部金属液流动充型效果较差，补缩困难，在铸铁砝码的表面局部出现冷隔，影响铸铁砝码的表面质量。

2)不锈钢铸铁砝码出现皮下气孔的概率比一般的低合金钢要高。在铸铁砝码的凝固过程中由于砂型排气不够通畅，大量气体侵入铸铁砝码表面难以排出，具体表现在铸铁砝码的表面局部出现大量的皮下气孔，影响铸铁砝码的表面质量。

3)体收缩使铸铁砝码最后凝固的地方出现宏观或微观的缩孔，而不锈钢材质由于体收缩率高于一般的低合金钢，且冒口的横向补缩能力弱，冒口的补缩距离相对较短，因此更容易出现缩孔，具体表现在铸铁砝码的局部热节位置出现缩孔，影响铸铁砝码的内在质量及力学性能。

2解决方案

铸造凝固过程的数值模拟不同于传统的工艺设计模式，其主要作用是在凝固过程中预测铸铁砝码缺陷产生的可能性及位置，如缩孔、缩松和热裂等，分析工艺参数对工艺实施结果的影响，便于技术人员对所设计的铸造工艺进行验证和优化，为铸铁砝码质量的提髙以及进行宏观和微观深层次研究提供了新的手段。

通过数值模拟软件对浇注系统进行优化，改进浇注系统及冒口的参数及分布。改进后工艺方案，整个型腔为完整的1#芯子，通过芯头对砂芯进行定位，在壁厚较厚部位摆放冷铁，增大其补缩能力，同时增加了通冒口的浇道，采用腰形明冒口和腰形暗顶冒口相结合的方式，增大1#冒口尺寸，将4#腰形明冒口改为腰形暗顶冒口，3#圆柱形明冒口改为腰形明冒口，降低了冒口高度。箱体的铸造表面出现的皮下气孔缺陷，主要分布在铸铁砝码的表面以下一定深度的范围内，在4#腰形暗顶冒口摆放浇口用于排气，同时在关键部位摆放通气绳，扎排气孔，加强砂型的排气措施，减少了铸铁砝码表面出现气孔的概率。铸铁砝码内部出现的缩孔、缩松缺陷，主要分布在铸铁砝码的壁厚较厚部位，通过数值模拟软件对铸铁砝码凝固时的温度场和浇注充型时液相分布情况进行模拟分析，修正相关的工艺参数。

以上是出口用箱体铸铁砝码铸造缺陷的消除方法的详细内容，望采纳！