阀门铸造工艺全流程.docx

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（一）铸件的铸造工艺设计：

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，采取正确的工艺措施如：

浇注系统、冒口和冷铁、工艺补正量等，形成合理的工艺方案。

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，以减少铸件内部的应力、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。

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。

4）铸钢冒口尺寸的确定：

其方法有模数法（按铸件的热容量确定）；体积收缩法（按钢水凝固收缩率确定）；比值法（按铸件的补缩类型确定）和热节圆法（按铸件的热节圆确定）。

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，铸件在铸型中固态收缩时还受外界阻力的影响，会使其实际的收缩量减少，此时称为非自由收缩，而非自由收缩率总是小于自由收缩率。

影响铸造收缩率的因素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。

根据阀门的生产实践，为了方便模具设计，缩尺一般参考下表选取：

（二）砂型铸造：

阀门行业常用的砂型铸造，按粘结剂的不同还可分为：

湿型砂、干型砂、水玻璃砂和呋喃树脂自硬砂等。

（1）湿型砂是以膨润土为粘结剂的造型工艺方法，它的特点是：

造好的砂型不需要烘干，不需要经过硬化处理，砂型有一定的湿态强度，砂芯、型壳的退让性较好，便于铸件的清理落砂。

造型生产效率高，生产周期短，材料成本低，便于组织流水线生产。

它的缺点是：

铸件易产生气孔、夹砂、粘砂等缺陷，铸件的质量尤其是内在质量不够理想。

铸钢件湿型砂的配比及性能表：

图片

（2）干型砂是以粘土为粘结剂的造型工艺方法，稍加膨润土可以提高其湿强度。

它的特点是：

砂型需要烘干，有良好的透气性，不易产生冲砂、粘砂、气孔等缺陷，铸件的内在质量较好。

它的缺点是需要砂型烘干设备，生产的周期较长。

（3）水玻璃砂是以水玻璃为粘结剂的造型工艺方法，它的特点是：

水玻璃遇CO2后有自动硬化的功能，可有气硬化法造型和造芯的各种优点，但存在型壳溃散性差，铸件清砂困难以及旧砂再生、回用率低的缺点。

水玻璃CO2硬化砂配比及性能表：

（4）呋喃树脂自硬砂造型是以呋喃树脂为粘结剂的铸造工艺方法，在常温下由于粘结剂在固化剂的作用下发生化学反应而固化型砂。

它的特点是砂型不必烘干，这就缩短了生产周期，节约了能源。

树脂型砂易于紧实、溃散性好，铸件的型砂易于清理，铸件尺寸精度高，表面光洁度好，可以大大提高铸件质量。

它的缺点是：

对于原砂的质量要求高，生产现场有轻微的刺激性气味，而且树脂的成本也较高。

呋喃树脂自硬砂混合料配比及混制工艺：

呋喃树脂自硬砂的混制工艺：

树脂自硬砂最好采用连续式混砂机，将原砂、树脂、固化剂等依次加入、快速混合而成，随时混制、随时使用。

混制树脂砂时各种原料的加入顺序如下：

原砂+固化剂（对甲苯磺酸水溶液）-（120～180S）-树脂+硅烷-（60～90S）-出砂

（5）典型的砂型铸造工艺卡片：

（6）典型的砂型铸造生产流程：

（三）、精密铸造：

近年来，阀门厂家越来越注重铸件的外观质量和尺寸精度。

因为良好的外观是市场的基本要求，也是作为机加工头道工序的定位基准。

阀门行业常用的精密铸造是溶模铸造，现简要介绍如下：

（1）溶模铸造的两种工艺方法：

①采用低温蜡基模料（硬脂酸+石蜡）、低压注蜡、水玻璃型壳、热水脱蜡、大气熔炼浇注工艺，主要用于质量要求一般的碳素钢和低合金钢铸件，铸件尺寸精度可达国家标准ＣＴ７～９级。

②采用中温树脂基模料、高压注蜡、硅溶胶模壳、蒸汽脱蜡、快速大气或真空熔炼浇注工艺，铸件尺寸精度可达ＣＴ４～６级的精密铸件。

（2）溶模铸造典型工艺流程：

（3）溶模铸造的特点：

①铸件尺寸精度高，表面光整、外观质量好。

②可以铸造结构形状复杂、难以用其他工艺方法实现加工的零件。

③铸件材料不受限制，各种合金材料如：

碳素钢、不锈钢、合金钢、铝合金、高温合金、以及贵重金属等材料，尤其是难以用锻造、焊接和切削加工的合金材料。

④生产灵活性好，适应性强。

可以大批生产，也适用于单件或小批生产。

⑤溶模铸造也有一定的局限性，如：

工艺流程繁琐、生产周期长。

由于其可采用的铸造工艺手段有限，用于铸造承压薄壳阀门铸件时，其承压能力不能很高。