[发明专利]大型球墨铸铁整体铸造真空泵叶轮的铸造工艺

说明书

本发明涉及设备部件铸造技术领域，且公开了大型球墨铸铁整体铸造真空泵叶轮的铸造工艺，铸造工艺步如下：步骤一，将真空泵叶轮的叶片进行分段，并在各段真空泵叶轮的叶片上设计用于拼接成所需的整体螺旋叶片的结构，再采用现有设加工出用于成型各段真空泵叶轮的叶片泡沫模样的成型模具。大型球墨铸铁整体铸造真空泵叶轮的铸造工艺，通过进行球墨铸铁整体铸造，铸件全部冷却后打开砂箱，经清砂、去除浇冒口后进行热处理，而获得真空泵叶轮整体铸件的内部组织致密，且尺寸精度符合要求的真空泵叶轮整体铸件，使其叶轮尺寸精度高、等分均匀、无焊缝，轮毂内腔无粘砂、烧结，铸件组织致密，消除了焊接应力影响，使得运行平稳。

技术领域

本发明涉及设备部件铸造技术领域，具体为大型球墨铸铁整体铸造真空泵叶轮的铸造工艺。

背景技术

真空泵是生活中常见的装置，叶轮是真空泵较为重要的组件，真空泵叶轮由于尺寸精度高，叶片薄而两端轮毂厚，结构复杂，故整体铸造难，因此，通常采用钢板焊接成型和分两段铸造后再拼接成型的制造工艺。

现有的钢板焊接成型的叶轮，需经下料、加工焊接坡口、热处理、机械加工等工序，制造周期长，焊接时难以确保焊缝质量，致使叶轮高运转时由于应力集中易发生设备事故，钢板组焊时，叶片等分及整叶轮尺寸不易控制，焊接产生的变形难以矫正，因此，钢板焊接成后的叶片等分不均匀，叶轮尺寸精度差，使其装机后工作不平稳，效率低，使用寿命短，由于真空泵叶轮铸件的特殊结构，铸造时一般只能采用竖直浇注的方法，对处于上都最后凝固的厚大轮毂处虽可通过设置冒口补缩，使上部组织致密，但对处于下部最后凝固的厚大轮毂处因无法采取补缩措施，得不到金属液体补缩，而最后形成缩孔、缩松，铸造时，真空泵叶轮轮毂的内腔因被高温金属液体全部包围，使用的一般型砂难以抵抗浇注和凝固时高达1650℃左右的高温影响而被烧结，致使铸件成型后很难清理，造成报废，且现有的制造工艺存在劳动强度大、生产效率低、真空泵叶轮成形质量不稳定、焊接组合误差大等缺陷，而且真空泵叶轮的耐磨性不足，往往需要再进行表面涂层处理，涂层在使用过程中，也易脱落，所以仍然不能长之有效地提高真空泵叶轮耐磨性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了大型球墨铸铁整体铸造真空泵叶轮的铸造工艺，具备高的硬度和耐磨性，又有足够的强度和韧性的优点，解决了背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：大型球墨铸铁整体铸造真空泵叶轮的铸造工艺，铸造工艺步如下：

步骤一，将真空泵叶轮的叶片进行分段，并在各段真空泵叶轮的叶片上设计用于拼接成所需的整体螺旋叶片的结构，再采用现有设加工出用于成型各段真空泵叶轮的叶片泡沫模样的成型模具；

步骤二，将现有预发泡的聚苯乙烯共聚树脂注入成型模具中进行发泡，并对聚苯乙烯共聚树脂进行发泡成型，得到真空泵叶轮的叶片的泡沫模型；

步骤三，将泡沫模型进行拼接，并采用粘结剂对其进行粘结得到真空泵叶轮的叶片模型整体；

步骤四，采用热电阻丝切割机对聚苯乙烯共聚树脂泡沫板进行切割，且在聚苯乙烯共聚树脂泡沫板上切割出泡沫浇注系统和浇注口，再将泡沫浇注系统和浇注口通过粘结剂粘结在真空泵叶轮的叶片模型整体上得到浇注模型；

步骤五，在浇注模型的表面喷涂耐火涂料，在其喷涂均匀后将其置于烘干室内进行烘干，烘干室内的温度保持在50℃；

步骤六，将生铁、废钢加入熔炉中进行熔化，再将电解镍板、紫铜板、锰铁、钼铁以及硅铁加入熔炉中制得球墨铸铁的化学成分，得到铁水，再对铁水采用稀土镁合金进行球化处理，球化处理温度为1650℃，再采用硅铁合金进行养护处理得到铸铁铁水；

步骤七，将涂有耐火涂料的浇注模型埋入砂箱的干砂中，再采用真空泵对砂箱进行抽真空，将铸铁铁水由浇注系统和浇注口浇入，且浇注温度为 1400℃，浇注完毕后，室温下冷却砂箱并继续对砂箱抽真空，再打开砂箱取出铸件，将铸件进行冷却；