[发明专利]空调压缩机球铁机体铸件铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸造方法，特别是一种空调行业用空调压缩机球铁机体铸件的铸造方法。

背景技术

该空调压缩机球铁机体是空调压缩机的关键零部件，该零部件为高压空气提供存储空间，在较高温度和较大压力下工作，因此要求有致密的组织结构和较强的耐压耐热性能。国际一些知名压缩机生产厂家在压缩机机体材质方面多选用FC250牌号，而格力空调为更好的保证该零部件的耐压性能，机体材质选用球墨铸铁QT450-10牌号，加之机体本身结构复杂、壁厚不均，对该铸件的铸造过程提出个很高的要求。铸件的机械性能要满足抗拉强度≥450Mpa、屈服强度≥310Mpa，延伸率≥10％，本体硬度160～210HBS。且不允许铸件各部位有任何铸造缺陷存在。该产品的技术指标特点为：

1)该空调压缩机球铁机体设计壁厚最薄处20mm，最厚处达近70mm，壁厚极其不均匀，对球铁的凝固补缩造成很大困难。

2)该部件要求有良好的表面质量，尤其要保证铸件内腔表面光滑，避免存在粘砂、毛刺等缺陷。

3)该铸件为密封部件，铸件要求爆破压力≥16MPa，因此铸件内部不得存在任何缺陷，才能达到防渗耐压的要求。

4)该铸件内腔部位加工完成后需安装其他部件，对尺寸要求比较严格，因此完成内腔砂芯的精准定位成为工艺设计的重点之一。

因此如何满足上述技术要求，成为成功铸造该空调压缩机球铁机体的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种空调压缩机球铁机体的铸造方法，以使生产出的空调压缩机球铁机体铸件能够满足上述技术要求。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

空调压缩机球铁机体的铸造方法，其步骤包括混砂、造型、制芯、合型、炉料熔炼、出铁球化和孕育处理、浇注、冷却、开箱、铸件清理及产品质量检验；所述的造型步骤中，在铸件大于铸件平均壁厚的部位分别放置外冷铁进行激冷；所述的制芯步骤中在第一、第二芯盒中设置串联定位用的定位块，制作第一、第二砂芯时放置供连接用的铁管，并对应定位块；下芯前将第一、第二砂芯串联固定为一体之后下入第一、第二芯盒中型腔；所述炉料熔炼步骤包括炉料配置及熔炼，炉料配置的重量百分比为：生铁20～40％、回炉料20～50％、废钢10～60％；中频感应电炉熔炼，熔炼温度1440～1560℃；所述的出铁球化孕育处理步骤包括出铁球化处理和硅铁孕育剂两次孕育两个工序；所述的浇注步骤中，浇注温度控制在1330～1420℃，采用单侧铸件法兰端部注入的工艺，铁液从直浇道进入横浇道，最后经由第一砂芯的芯头上的薄片状内浇道进入型腔，以达到分散热量且快速充满型腔的浇注效果，也避免了内浇口位置可能出现的缩松。

进一步，所述的浇注步骤中，铁液由一侧铸件法兰端部注入，最后经由第一砂芯的芯头上的五道薄片状内浇道进入型腔。

最后铸件产品的化学成分重量百分比为：C3.0～3.8％、Si2.0～3.0％、Mn≤0.4％、P≤0.07％、S≤0.03％、Mg0.02～0.08％及Fe余量，铸件产品的金相组织为球化率≥80％，铁素体60～85％，碳化物＜0.3％。

在铸件两端大于铸件平均壁厚的部位分别设置了热冒口和保温冒口进行补缩。

在浇口杯下的过滤器内放置泡沫陶瓷过滤片。

本发明所述的出铁球化孕育处理工序包括出铁球化处理和硅铁孕育剂两次孕育两个环节。所加入的球化剂量为熔炼出铁量的1.0～2.5％，球化剂的化学成分重量百分比为：Mg 5.0～7.5％、RE 1.0～4.0％、Si35～48％、Ca1.0～3.0％及Fe余量，球化剂的粒度为3～25mm。所述的孕育剂两次孕育即一次出铁球化后加入铁液总重量0.2～0.5％的硅铁孕育剂，随后搅拌扒渣并补加铁液，并进行第二次孕育，将0.2～0.5％的硅铁孕育剂加到包面并进行搅拌扒渣。所用硅铁孕育剂的粒度为3～25mm，硅铁孕育剂的化学成分为Si72～75％、Al0.4～1.5％、Ca0.4～1.0％及Fe余量。