一种压缩机球墨铸铁曲轴的制造方法与流程

本发明涉及一种压缩机球墨铸铁曲轴的制造领域。

背景技术：

压缩机球墨铸铁曲轴是活塞式压缩机的动力传动部件。电动机等外在动力通过曲轴将动力传递到压缩机，并且曲轴带动安装在其上的另一压缩机部件－－连杆，将回转运动转化为往复运动，从而实现活塞压缩机的工作。

压缩机球墨铸铁曲轴生产工艺包括：混砂、造型、炉料熔炼，球化处理、孕育处理、浇注、冷却、落砂清理、质量检验。

压缩机球墨铸铁曲轴是空调压缩机中一重要零部件，在压缩机中负责传输动力。压缩机球墨铸铁曲轴将外界输入的动力传递到压缩机上，通过与压缩机球墨铸铁曲轴相连的连杆，将压缩机球墨铸铁曲轴的回转运动转变为活塞的往复运动，进而实现活塞压缩机的工作。由于压缩机球墨铸铁曲轴在工作过程中要受到多种力的作用，包括气体压力，离心力等多种交变载荷，同时又要承受很大的弯矩和扭矩作用，故要保证压缩机球墨铸铁曲轴具有很高的强度、刚度、韧性和耐磨性，同时对其表面及内部质量也有较高要求。因此选择合适的生产工艺以保证球铁曲轴的质量、降低成本是十分有必要的。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种低成本高质量的压缩机球墨铸铁曲轴的制造方法。

本发明所采用的技术方案是：一种压缩机球墨铸铁曲轴的制造方法，采用混砂、造型、炉料熔炼、球化处理、孕育处理、浇注、冷却、落砂清理、质量检验的步骤完成压缩机球墨铸铁曲轴的制造，在炉料熔炼过程中，将回炉料、废钢、增碳剂混合后作为原料装入炉中进行熔炼；在球化处理过程中，加入原料质量1%的球化剂进行球化处理，同时加入原料质量1.1%的孕育剂进行一次孕育处理；在孕育处理过程（浇筑过程）加入原料质量0.3%的孕育剂进行二次孕育处理，其中，增碳剂加入量为废钢质量的4%，增碳剂为颗粒度1-5mm的石墨电极增碳剂，球化剂为粒度3-25mm的球化剂，球化剂中，稀土er质量百分比为0.45-0.55%，mg质量百分比为5.91-6.15%，si质量百分比为45%，ca质量百分比为3.0%，al质量百分比为0.5-0.6%，余量为fe和其它的杂质，孕育剂为75硅铁，一次孕育处理中孕育剂粒度为5-25mm，二次孕育处理中孕育剂粒度为0.1-0.6mm。

作为一种优选方式：在原料装炉过程中，空炉中，首先用废钢料铺底，然后放入增碳剂总质量40%的增碳剂，然后放入回炉料，如果回炉料能够填满炉则直接进行一次熔炼，否则用废钢填满炉进行一次熔炼；当炉中全部熔化后，加入增碳剂总质量15%的增碳剂，用废钢填满炉进行二次熔炼，反复用增碳剂总质量15%的增碳剂和废钢填满炉进行二次熔炼，直至增碳剂全部添加完毕；当增碳剂全部添加完毕后用废钢反复填满炉进行三次熔炼，直至废钢全部添加完毕；当废钢全部添加完毕如果还存在剩余回炉料，使用回炉料反复填满炉进行四次熔炼，直至回炉料全部添加完毕；在添炉过程中，炉中温度保持在1350-1400℃，当全部添加完毕后将炉中温度升高到1500℃。

作为一种优选方式：石墨电极增碳剂中固定碳的质量百分比≥98%，水分质量百分比≤0.5%，硫分质量百分比≤0.5，n元素质量百分比<0.005%，其它为杂质。

本发明的有益效果是：采用本发明配比和熔炼方法可以缩短熔炼时间；采用本发明所述的球化剂和增碳剂组合，能保证铁液稳定球化，延长衰退时间，使得提高球化级别变得容易；通过两次孕育处理使得最终产品中珠光体含量≥85%，抗拉强度≥600mpa,伸长率≥7%，硬度hbw240-270。

附图说明

图1是本发明制作的压缩机球墨铸铁曲轴的金相图；

说明：白色条块状和圆圈状为铁素体，白色圆圈内为球状石墨，其余暗色为珠光体基体。

具体实施方式

一种压缩机球墨铸铁曲轴的制造方法，采用混砂、造型、炉料熔炼、球化处理、孕育处理、浇注、冷却、落砂清理、质量检验的步骤完成压缩机球墨铸铁曲轴的制造，造型：采用disa3012垂直分型造型线，全线自动化控制，采用曲轴铸件呈水平排布方式，铁水经过冒口进入铸件。炉料熔炼：目前，铸造行业面临着炉料价格快速上涨，尤其是生铁（废钢）价格不断攀升的现实。在这样一种环境下，通过工艺配比的调整来降低熔炼成本是每一位铸造工作者都在思考的问题。中频炉废钢增碳工艺正是为此诞生和不断普及的新工艺。废钢增碳工艺其本质就是不用或者少用生铁，通过工艺调整得到成分和性能合格的铁液，降低铸件成本。铁液熔炼用中频电炉（8吨中频电炉），每炉熔炼铁液8吨。

本实施例中，在炉料熔炼过程中，将回炉料、废钢、增碳剂混合后作为原料装入炉中进行熔炼，其中回炉料为1700kg，废钢为6000kg，增碳剂为240kg；在原料装炉过程中，空炉中，首先用120kg废钢铺底，然后放入96kg的增碳剂，然后放入1700kg回炉料，继续加入1340kg的废钢填满炉进行一次熔炼，当炉中全部熔化后，加入36kg增碳剂，然后加入1600kg废钢填满炉进行二次熔炼，当炉中全部熔化后，加入36kg增碳剂，然后加入1300kg废钢填满炉进行三次熔炼，当炉中全部熔化后，加入36kg增碳剂，然后加入910kg废钢填满炉进行再进行一次熔炼，当炉中全部熔化后，加入36kg增碳剂，然后加入680kg废钢填满炉进行一次熔炼，当炉中全部熔化后，把剩余的50kg废钢填如炉中，然后将炉中温度升高到1500℃，在添炉过程中，炉中温度保持在1350-1400℃。

在球化处理过程中，加入77kg的球化剂进行球化处理，同时加入84.7kg的孕育剂进行一次孕育处理；在孕育处理过程加入23.1kg的孕育剂进行二次孕育处理，其中，增碳剂为颗粒度1-5mm的石墨电极增碳剂，球化剂为粒度3-25mm的球化剂，球化剂中，稀土er质量百分比为0.45-0.55%，mg质量百分比为5.91-6.15%，si质量百分比为45%，ca质量百分比为3.0%，al质量百分比为0.5-0.6%，余量为fe和其它的杂质，孕育剂为75硅铁，一次孕育处理中孕育剂粒度为5-25mm，二次孕育处理中孕育剂粒度为0.1-0.6mm。石墨电极增碳剂中固定碳的质量百分比≥98%，水分质量百分比≤0.5%，硫分质量百分比≤0.5，n元素质量百分比<0.005%，其它为杂质。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种压缩机球墨铸铁曲轴的制造领域。一种压缩机球墨铸铁曲轴的制造方法，采用混砂、造型、炉料熔炼、球化处理、孕育处理、浇注、冷却、落砂清理、质量检验的步骤完成压缩机球墨铸铁曲轴的制造，在炉料熔炼过程中，将回炉料、废钢、增碳剂混合后作为原料装入炉中进行熔炼；在球化处理过程中，加入原料质量1%的球化剂进行球化处理，同时加入原料质量1.1%的孕育剂进行一次孕育处理；在孕育处理过程（浇筑过程）加入原料质量0.3%的孕育剂进行二次孕育处理。采用本发明所述的球化剂和增碳剂组合，能保证铁液稳定球化，延长衰退时间，使得提高球化级别变得容易。

技术研发人员：韩富银;王渊;张杰;陈旗;程伟丽;范永富;张长江;张树志
受保护的技术使用者：山西华翔集团股份有限公司
技术研发日：2018.09.28
技术公布日：2019.01.11