[发明专利]大型叶轮铸造生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及大型铸造件生产领域，更具体地说，涉及一种大型叶轮铸造生产 方法。

背景技术

疏浚泥泵是固液两相流泵的一种应用形式，是水力输送式挖泥船的关键设备， 主要用于河湖清淤、港口航道建设等基础设施工程中。叶轮则是疏浚泥泵最关键 的零件，其设计质量好坏直接关系到泥泵工作性能的优劣、疏浚效率的高低和使 用寿命的长短。尽管近几年来国内疏浚事业有了蓬勃的发展，但目前国内大中型 水力式挖泥船的关键设备如泥泵等还依赖于进口或仿制，国内现有的普通铸造方 法所得到的大型叶轮多存在裂纹、表面光洁度差、硬度不达标、质量不合格。

针对以上，如何通过现有技术的改进，通过生产工艺改进，使用现有的生产 设备，在生产成本不调整的情况下得到大型叶轮，并且使大型叶轮具有无裂纹、 表面光洁度好、硬度及强度均超过同类产品的优点。

发明内容

为克服现有技术不足，本发明提供了一种大型叶轮铸造生产方法，采用高铬 铸铁进行熔铸，其按照重量，采用以下组分进行配比：碳：2.4-3.2；硅：0.5-1.0； 锰：0.5-2.0；磷：0.05-0.08；硫：0.05-0.08；铬：16-18；钼：0.6-3.0；镍：2.0-2.5； 铜：1.0-1.2，铁：75-90，以上所述组分配比时需达到100％。

如上所述的大型叶轮，其铸造生产方法在现有铸造工艺的基础上改进如下：

(1)铸件设计时，应使其拐角处圆角过渡，避免直角设计；

(2)在铸型用型砂中加锯末，型砂与锯末比例为9∶1；在型芯中加焦炭， 其比例为10∶1；通过以上来改善砂型或型芯的退让性和透气性；

(3)通过将以上混合物融化，快速浇筑到铸造模具内，所述的模具内部设有 冒口，浇筑时间不得超过5分钟；

(4)铸钢件的壁厚不能小于8mm，浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸大； 铸造过程中采用干铸型或热铸型，适当提高浇注温度，一般为1520°～1600℃， 浇注温度比其熔点高出100℃；

(5)通过冷却水循环来降温，在叶轮轴头上方的冒口上缠绕冷却水管，在 浇筑冷却过程中，使用热电偶，在铸件的叶片，上下盖板，叶轮轴头两侧，距离 实体1CM的位置，精确测量铸件不同部位在凝固过程中温度变化的实际数值，根 据铸件凝固时的温度变化，调整冷却水的流速，使得整体降温速度接近均匀。

本发明的有益效果为：本发明通过以上配比及工艺所得到的大型叶轮无裂 纹、表面光洁度高、硬度强、品质好，可将高铬铸铁应用于形状复杂、重量较大 的铸造零件上，并可以有效提高铸件的韧性，所得到的产品可成功应用至挖泥船。

附图说明

附图1为大型叶轮主视结构示意图。

附图2为图1中A-A截面结构示意图。

附图中：1、铸件，2、叶轮轴头，3、冒口，4、冷却水管。

具体实施方式

通过上述步骤讲解，本发明再将实施例列出，使本发明的工艺特征及优点更 加明显。

实施例：采用高铬铸铁进行熔铸，其按照重量，采用以下组分进行配比： 碳：2.5；硅：0.8；锰：1；磷：0.06；硫：0.06；铬：17；钼：2.5；镍：2.2；铜：1， 铁：72.88，以上所述组分配比时需达到100％。

如上所述的大型叶轮，其铸造生产方法如下：

(1)铸件设计时，应使其拐角处圆角过渡，避免直角设计，其作用是为了 防止铸钢件产生缩孔、缩松、气孔和裂纹缺陷；

(2)在铸型用型砂中加锯末，型砂与锯末比例为9∶1；在型芯中加焦炭， 其比例为10∶1；由于铸钢的收缩大大超过铸铁，为防止铸件出现缩孔、缩松缺 陷，在铸型用型砂中加锯末、在型芯中加焦炭、来改善砂型或型芯的退让性和透 气性；

(3)通过将以上混合物融化，快速浇筑到铸造模具内，所述的模具内部设有 冒口，浇筑时间不得超过5分钟，避免时间过长，钢液因温度的降低而导致流动 性差，在成型末端产生气孔、缺陷；