【摘 要】
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介绍了船用发动机气缸盖铸件的结构及技术要求,阐述了在研发过程中出现的气道、水腔流道尺寸不合格、侧面通孔缺肉以及裂纹等铸造缺陷,分析了缺陷产生的原因后,采取了以下措施:(1)将顶面空腔部位掏空,改善顶部空腔砂芯结构的退让性;(2)在顶面部位设计3～5 mm的拉筋,增加顶面结构强度,同时利用薄壁筋板加快裂纹部位的散热;(3)降低CE,提高铸件材料的抗拉强度;(4)降低w(P)量,减小冷裂倾向.生产结果显示:气缸盖通过解剖验证,铸件水腔流道和气道截面尺寸完全符合技术要求,顶面无裂纹,持续批量生产后,裂纹废品率降
【机 构】
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四川南车共享铸造有限公司,四川资阳641300
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介绍了船用发动机气缸盖铸件的结构及技术要求,阐述了在研发过程中出现的气道、水腔流道尺寸不合格、侧面通孔缺肉以及裂纹等铸造缺陷,分析了缺陷产生的原因后,采取了以下措施:(1)将顶面空腔部位掏空,改善顶部空腔砂芯结构的退让性;(2)在顶面部位设计3～5 mm的拉筋,增加顶面结构强度,同时利用薄壁筋板加快裂纹部位的散热;(3)降低CE,提高铸件材料的抗拉强度;(4)降低w(P)量,减小冷裂倾向.生产结果显示:气缸盖通过解剖验证,铸件水腔流道和气道截面尺寸完全符合技术要求,顶面无裂纹,持续批量生产后,裂纹废品率降至3.13％,取得了较好的效果.
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介绍了铁素体球墨铸铁气缸体铸件的结构及技术要求,根据铸件结构特点,合理地设计了浇注系统,制定了有效的补缩措施和凝固方式,均匀安放发热保温冒口,严格控制铸型的温度梯度,有效地提高了补缩效果,避免铸件发生收缩性铸造缺陷.在实际试制过程中,采用优质的原材料,合理控制化学成分,严格控制铁液出炉温度和浇注温度,并通过多次强化孕育措施,达到了细化石墨、增加石墨球数量、提升球化率的目的 ,确保获得理想的金相组织和力学性能指标.
介绍了蠕墨铸铁生产中常用的冲入法蠕化和喂丝蠕化两种方式,通过对两种蠕化处理方式进行对比分析,得出结论:采用冲入法对出铁量、出铁温度、出铁角度、出铁速度、浇包堤坝、合金覆盖要求较高,某一个因素控制不到位蠕化率就会出现偏差,蠕化合格率波动较大;采用喂丝蠕化工艺,能够避开出铁方面的要求,减少人为控制因素,可以精确控制蠕化剂加入量及w(Mg残)量,蠕化情况良好,蠕化率稳定,同时提高了生产效率.最后指出:在选择蠕化处理工艺时,应根据公司的生产工艺现状、设备现状、人员现状等方面综合考量,选择适合自己的蠕化处理工艺来保
介绍了框架壳体铸件的结构及技术要求,详细阐述了模具结构设计、铸件反变形量设计、铸件收缩率设计、铸件外形尺寸控制、铸件底平面平面度控制、浇注系统设计、造型、制芯及熔炼浇注工艺,生产结果显示:铸件的尺寸及外观质量符合技术要求,反变形量正好抵消收缩率不同造成的影响,后又生产了150件铸件进行加工验证,铸件质量稳定可靠.最后指出:对于框架壳体的模具设计要充分考虑反变形量,铸件工艺拉筋有利于稳定框架壳体铸件尺寸的一致性.
介绍了16L天然气发动机气缸体铸件的结构及技术要求,针对试制过程中在铸件通风口之间的位置出现的裂纹进行了分析,并结合计算机模拟技术,分析铸件的凝固过程和应力情况,确定了裂纹的类型为冷裂纹.通过优化铸件结构,避免在铸件上形成应力集中,增加铸件应力处的结构强度,改善型芯的退让性或溃散性,减小铸件的收缩阻力,降低材料的收缩倾向,减少铸件的内应力,合理调整熔炼工艺等措施,解决了铸件的裂纹问题.
对比分析GB/T 9441-2009《球墨铸铁金相检验》和ISO 945-4:2019《铸铁显微组织第4部分:球墨铸铁球化率评定方法》标准在球墨铸铁球化率检测方法的差异,发现对于石墨大小均匀的样品,个数比和面积比差异不大,但对于石墨大小差异大的样品,个数比和面积比差异较大.与GB/T 9441-2009《球墨铸铁金相检验》相比,ISO 945-4:2009《铸铁显微组织第4部分:球墨铸铁球化率评定方法》要求更多的视场数量和石墨颗粒个数,更能反映受检面的球化水平,对不计数石墨和石墨面积率也给出明确的界定.
介绍了缸体、缸盖在静压造型线上铸件尺寸的控制方法.详细阐述了生产过程中存在的问题和解决措施,最后指出:为了避免因定位销(套)的磨损而造成铸件尺寸精度超差的情况,需要定期对工装模具的定位销(套)进行点检,随时关注工装与设备连接处的位置度及同轴度,定期对铸件的关健尺寸进行划线来监控铸件的错型情况;对有规律的错型则可采用偏心套的方式进行修正,对壁厚不足的局部区域,可采用在模样上贴补的办法来补正.
从原材料选择、熔炼过程控制、合金化以及强化孕育处理等方面对感应电炉生产发动机高强度灰铸铁过程控制及工艺进行探讨,并通过生产实例加以验证.最后指出:(1)高比例废钢的使用可以减少生铁中粗大石墨的遗传性,提高铸件的强度;(2)电炉熔炼过程中高温静置的过热温度一般控制在1500～1530℃,保温10～15 min,可消除气孔、夹杂缺陷和炉料遗传性;(3)采取炉前出铁孕育和浇注随流孕育的处理方式,可改善孕育效果,防止孕育衰退;(4)在生产高牌号的灰铸铁件时,需要根据铸件壁厚、结构特点等加入不同的合金元素,以强化基