針對生產不銹鋼閥門鑄件的分析
1鑄件的特點和難點
不銹鋼閥門閥體鑄件結構，其規格有DN65，DN80及DN100，鑄件材質為304，鑄件質量分別是8，10，12kg.鑄件的表面粗糙度要求Ra12.5～25μm，尺寸公差等級為8～10級，鑄件質量公差為7～8級。該鑄件雖然結構簡單，但是壁厚差較大，表面質量要求高，并且必須做水壓試驗和氣密性試驗，同時該鑄件所有地方均不加工，實現無切削生產。
2泡沫質量的控制
2.1泡沫原材料選擇及預處理
不銹鋼鑄件常選用EPMMA和STMMA泡沫，前者發氣量大，碳含量在60%左右，后者是EPS和EPM2 MA以30：70的比例生產的，其結合了兩者的優點，發氣量較小。
在試驗中，模樣原材料選用適當粒度的低碳含量的EPMMA，可以降低不銹鋼澆注溫度，提高充型效果，減少鑄造缺陷。不銹鋼閥門鑄件最薄處為5mm，最厚處為18mm，珠粒粒徑取0.4～0.6mm，預發泡密度控制在25～28g/L范圍內。
2.2泡沫模樣成形控制
不銹鋼閥門泡沫模樣采用蒸缸制模。充料前，用壓縮空氣清理模具型腔上的各種污物及水分，在組裝模具后進行填料。填料時空氣壓力保持在0.2～0.3MPa，填料完成后，對蒸缸內通蒸氣進行預熱，當蒸缸達到一定的溫度后將填好料的模具放到預熱好的蒸缸內，關好蒸缸，通入蒸氣，使模腔內的珠粒膨脹均勻，模樣表面光潔，蒸缸內壓力控制在0.10～0.15MPa，保壓時間為100～120s.排放蒸氣后，再取出模具，浸水進行冷卻。為減輕模樣的變形程度，在開模取樣過程中，用壓縮空氣對模樣的各個位置進行吹打，使模樣從模具中順利脫出。壓縮空氣向垂直于模具分型面方向吹入，氣流壓力不宜過高，避免破壞模樣的表面。
3模樣和澆冒口組合及尺寸控制
不銹鋼澆注系統設計有底注，頂注，階梯注及側注等多種澆注方式，應根據鑄件結構特點進行合理的選擇和設計。不銹鋼澆注系統的截面積較其他合金消失模鑄造的澆注系統截面積大，且內澆道一般設在鑄件壁厚處，以保證加壓時的補縮效果。
根據消失模鑄造的特點，澆注不銹鋼水亦容易產生紊亂，而且不銹鋼水流動性差，使金屬液在充型最遠部位往往易出現澆不足或冷隔缺陷。為保證鑄件不出現缺陷，應適當提高澆注溫度，加大澆口截面積以及金屬壓頭高度。根據閥體的結構特點，為避免壁厚處出現疏松缺陷，澆注系統采用底注式，內澆道設在閥體兩個法蘭盤壁厚位置，截面尺寸為10mm×35mm，橫澆道及輔助澆道直徑為40mm×30mm，直澆道直徑為<50 mm，由4個模樣組成模樣簇.
4涂料質量控制
4.1涂料性能要求
選用不同配方和組分以及各種組成物的比例對涂料性能影響很大。一方面，涂層應具有一定的強度和耐火度，加壓時涂料層將高溫不銹鋼水與干砂有效地隔離，從而防止金屬液滲入干砂中形成粘砂。另一方面，涂層應具有良好的透氣性，以便加壓時泡沫模樣氣化的殘余氣體能順利排出，也避免滲入高溫不銹鋼水而產生氣孔，疏松等鑄造缺陷。當然，涂料的透氣性并不是越高越好，過高會造成加壓后鑄件表面產生凸起點，嚴重時會造成不銹鋼水溢出滲入干砂中，使鑄件無法清理，導致鑄件報廢。
涂料層的透氣性與涂料組分和涂層的厚度有關。控制涂層的厚度關鍵是控制涂料的粘度和涂掛次數。
所以應選擇無機和有機粘結劑的種類及加入量，配制有較高強度和較高涂覆性能的涂料。首先至少高速攪拌30min，然后低速攪拌。為了得到均勻的涂層，保證涂層不滴不流，應在24h內不間斷攪拌使用。
4.2涂料烘干工藝
消失模烘房應該具備良好的通風，加熱系統和保濕功能，能滿足模樣和涂料層的徹底烘干。烘房的溫度應控制在45～50℃之間，烘干時間與泡沫模樣的主要壁厚有關，薄壁泡沫模樣烘干時間大于24h即可，厚壁泡沫模樣要達到24～72h方能完全烘干。如果模樣不干透，在澆注時易造成發氣量增大而導致反噴，使鑄件產生氣孔，冷隔等缺陷而報廢。
模樣在烘干過程中，除溫度控制外，還應注意控制濕度，在烘房設置通風設備，控制濕度不大于30%.烘干過程中，模樣需要合理的放置和支撐，以防止模樣變形。干燥后的模樣在造型前應放置在濕度小的地方，以防吸潮。
5澆注時的工藝控制
5.1振動造型
消失模鑄造用砂選用的是無粘結劑的干砂，具有良好的流動性，透氣性和耐火性，容易流入模樣的內部型腔，使澆注產生的殘余物順利逸出，同時還能夠抵抗金屬液滲入并為模樣簇提供支撐。生產中選用40～70目的海砂，粒形以圓形為主。在砂箱中安放模樣簇時，應保證模樣簇離砂箱底部及四周最短距離在50mm以上。加砂造型采用邊加砂并振動，直至加滿到澆口杯的位置，振動電機的頻率調至30～50Hz.
5.2負壓澆注
在澆注前，通過抽負壓可使干砂形成一定的強度，生產中砂箱內的真空度調整為0.60～0.65MPa.澆注時澆包應盡量靠近澆口杯，以相距50mm為宜，充型應平穩而不斷流。液流不能直接沖刷澆口杯根部，需要經過緩沖堤而平穩地進入到直澆道。在澆注過程中，澆口杯應保持充滿狀態并防止液體擾動，澆注速度應稍慢并保持勻速，防止急流而產生二次氧化夾雜物。
5.3保壓工藝
澆注完畢后，將砂箱在規定的時間內保持一定的負壓，即保壓。保壓時間要考慮不銹鋼水中的氣體在負壓狀態下逸出的時間。如果過早卸壓，不銹鋼水未徹底凝固情況下即卸壓，不銹鋼水中剩余氣體會殘留在鑄件中，所以要等不銹鋼水凝固后再卸壓。此外，保壓時間主要取決于鑄件的厚度，在保證成形和結晶凝固的條件下，保壓時間盡量短。但是保壓時間過短，則鑄件內部容易產生縮孔，如果時間過長，則增加了變形抗力，影響鑄件的性能，一般控制在5～15min內。
6鑄件質量檢測
鑄件經過水壓試驗和氣密性試驗，其水壓試驗一次合格率在90%左右；氣密性試驗合格率在65%左右，另外，表面質量，尺寸精度，位置公差，表面粗糙度等都符合鑄件的技術要求。
注：
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