一种小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法
【专利摘要】本发明属于离心铸造【技术领域】，具体涉及一种小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法，在铸造所述小口径不锈钢轴套时降低铸型转速，使铸型转速满足康斯坦丁诺夫公式中的调整系数β=0.85～0.90,康斯坦丁诺夫公式为：式中：n为铸型转速，r/min；γ为合金的重度，N/m3；r0为铸件的内半径，m；β为调整系数；同时在铸造所述小口径不锈钢轴套时，使铸件铸型质量比0.3≤M件/M型≤0.6，提高铸型蓄热能力。本发明将铸件参数、工艺参数等看成一个有机的整体，通过诸多参数之间的优化匹配、相互支撑补强，使小口径铸钢类套件在离心铸造中产生冷隔、夹层的状况得到改善，降低了产品的制造成本和提高了生产效率。
【专利说明】一种小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于离心铸造【技术领域】，具体涉及一种小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法。
【背景技术】
[0002]1、根据手册(机械工程学会铸造学会.铸造手册第6卷，特种铸造[M].北京:机械工业出版社，1994.)，康斯坦丁诺夫根据试验和经验数据得出，铸件如果在自由表面上的有效重度为3.4X106N/m3时，就可以保证得到形状完整、组织致密的铸件。据此可推导出在前苏联和我国得到广泛使用的康斯坦丁诺夫离心转速公式，实际生产中需要将公式乘以一个系数β，即:
[0003]<img/
[0004]式中:η为铸型转速，r/min ； Y为合金的重度，N/m3 ；r0为铸件的内半径，m ; β为调整系数，对于铸钢件类套件卧式离心铸造时，取β =1.0~1.3，β <1.0时，一般被认为金属液容易产生淋落、难以得到形状完整、组织致密的铸件。
[0005]2、目前对大口径铸钢类套件离心铸造中产生冷隔、夹层缺陷的研究较多，而对于小口径铸钢类套件离心铸造中产生冷隔、夹层缺陷的研究较为少见。小口径铸钢离心铸件有两个特点:一是小口径铸钢离心铸件不同于大口径铸钢离心铸件，难以容纳较大口径浇口管以增大钢液流量，通常采用小型普通浇注槽或牛角浇注槽进行浇注，但这两种浇注槽都存在着一些不足之处；二是小口径铸钢件在浇注过程中，一旦钢液快速浇注，钢液则从铸型的盖板浇注中反吐出来，此时铸型中钢液并未充满，经分析研究，认为是铸型排气不畅，型内压力升高所致(见陆文龙、章安静.小口径厚壁铸管的离心铸造.特种铸造及有色合金[Μ].2003，(5))。
[0006]3、对于浇注小口径离心铸件，通常采用小型普通浇注槽或牛角浇注槽。小型普通浇注槽由于没有封闭的浇注杯，且浇注杯很矮，金属液在浇注槽中的压头较小，金属液在进入铸型时轴向初速度也较低，且浇注槽的两侧位置平行，浇注槽截面尺寸较小时容易被堵塞，残余金属锅巴也较难清理。小型牛角浇注槽具有封闭的浇注杯，且浇注杯较高，在浇注槽中可建立一定的压头，使金属液在进入铸型时有较大的轴向初速度，但牛角烧注槽的烧注端口的尺寸较大，在浇注过程中容易与离心铸型盖板的浇注孔发生碰撞，严重时会导致牛角浇注槽被撞飞而伤害操作人员，若在牛角浇注槽前端安装小直径无缝钢管浇注针进行浇注，则无缝钢管浇注针容易被堵塞且难以清理。
[0007]4、根据手册(《特种铸造手册》编写组.特种铸造手册[Μ].北京:机械工业出版社，1978)，浇注铸钢件时，离心铸型的工作温度一般控制在100°C~200°C。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是提供一种小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法。
[0009]为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:
[0010]一种小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法，在铸造所述小口径不锈钢轴套时降低铸型转速，使铸型转速满足康斯坦丁诺夫公式中的调整系数β =0.85~
0.90，康斯坦丁诺夫公式为:
[0011]
【权利要求】
1.一种小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法，其特征在于，在铸造所述小口径不锈钢轴套时降低铸型转速，使铸型转速满足康斯坦丁诺夫公式中的调整系数β =0.85~0.90，康斯坦丁诺夫公式为:
2.根据权利要求1所述的小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法，其特征在于，铸造小口径铸钢类套件的铸型浇口的浇口段等分成N段，N=5~9，从浇口首段到尾端每段所对应的内截面积分别为SpS2……SN，控制浇道内的尾端截面积与首端截面积之比Sn / S1=IO ~7.0WS2=QS1, S2=Q2S1,……Sn=Qn-1S1，则 qN-1 = SnZS1..................(I) 确定浇口首端内截面积S1及浇口尾端内截面积SN，从公式(I)求得比值q后，计算确定其他各内截面的面积。
3.根据权利要求1或2所述的小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法，其特征在于，将铸型工作温度提高到280°C~340°C。
4.根据权利要求1或2所述的小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法，其特征在于，根据开始浇注时的最初3秒钟内合金液能均匀地进行铺型，且铺型厚度> 7mm,来确定初始浇注速度。
5.根据权利要求1或2所述的小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法，其特征在于，将铸型盖板的浇注孔开成45°的外扩喇叭形。
【文档编号】B22D13/12GK103611909SQ201310613849
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】杨为勤 申请人:武昌船舶重工有限责任公司