[发明专利]机车柴油机机体的铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸造方法的技术领域，尤其是一种机车柴油机机体的铸造方法。

背景技术

与普通柴油机机体相比，GEVO16柴油机机体壁厚相差更大，最大壁厚近200mm，而最小处仅14mm，技术要求更高，主轴承座等部位需进行射线探伤检查，附铸试块的断面比较大且需放置于冷却条件最差的主轴承座附近，金相上，每平方mm上的石墨球数要求达到50个以上，而普通机体断面为65 mm×75 mm的试块上石墨球数仅为20～25个/mm²。使用现有的铸造方法铸造的机车柴油机机体尺寸偏差偏大，浇注时内浇道铁水的过热容易影响关键部位的质量，金相上，每平方mm上的石墨球数偏低。

发明内容

为了克服现有的柴油机机体铸造方法尺寸偏差大、质量低以及金相上，每平方mm上的石墨球数偏低等不足，本发明提供了一种机车柴油机机体的铸造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机车柴油机机体的铸造方法，其包括以下步骤：

一.准备原材料，将原材料进行混砂，接着进行造型和制芯，在进行造型和制芯时，在主轴承座和缸头螺栓孔外部设有外冷铁，并在主轴承座的主轴承孔上方设置特型暗冒口，然后对砂芯进行烘烤；

二.烘烤完砂芯后进行下芯、配模以及铸型烘烤；

三.对准备好的原材料进行熔炼，熔炼时，原铁水成分按重量比控制在以下范围：C为3.8%～3.9%、Si为0.8%～1.1%、Mn≤0.4%、S≤0.04%、P≤0.04%、Ti≤0.04%；

四.采用两侧面双层阶梯浇注工艺进行浇铸，即上层内浇道从水平螺栓孔上方引入，下层内浇道从凸轮轴腔间引入；

五. 最后进行开箱和一次清理，接着做消除应力处理、抛丸以及二次清理，然后经过外观检查以及抛丸后涂上防锈油。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括在制芯时，采用整体制作的方法来制作曲轴腔-气缸联合芯和水腔芯，即曲轴腔-气缸联合芯和水腔芯为一体结构。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括在熔炼时，原铁水在进行球化处理时加入球化剂的同时也加入0.2%～0.3%的Cu。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括在熔炼时，原铁水采用三次孕育处理。

本发明的有益效果是，这种机车柴油机机体的铸造方法简单并且合理，连接可靠，提高了砂芯乃至铸件的尺寸精度，确保了主轴承座以及缸头螺栓孔等关键部位的质量，金相上，每平方mm上的石墨球数得到提高，同时可确保力学性能，该方法易于使用推广。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明机车柴油机机体的结构示意图。

图中1.主轴承座，2.缸头螺栓孔，3.外冷铁，4.特型暗冒口，5.上层内浇道，6.下层内浇道，7.曲轴腔-气缸联合芯，8.水腔芯。

具体实施方式

如图1是本发明机车柴油机机体的结构示意图，一种机车柴油机机体的铸造方法，其包括以下步骤：

一.准备原材料，将原材料进行混砂，接着进行造型和制芯，在进行造型和制芯时，在主轴承座1和缸头螺栓孔2外部设有外冷铁3，并在主轴承座1的主轴承孔上方设置特型暗冒口4，然后对砂芯进行烘烤；

二.烘烤完砂芯后进行下芯、配模以及铸型烘烤；

三.对准备好的原材料进行熔炼，熔炼时，原铁水成分按重量比控制在以下范围：C为3.8%～3.9%、Si为0.8%～1.1%、Mn≤0.4%、S≤0.04%、P≤0.04%、Ti≤0.04%；

四.采用两侧面双层阶梯浇注工艺进行浇铸，即上层内浇道5从水平螺栓孔上方引入，下层内浇道6从凸轮轴腔间引入；

五. 最后进行开箱和一次清理，接着做消除应力处理、抛丸以及二次清理，然后经过外观检查以及抛丸后涂上防锈油。

在制芯时，采用整体制作的方法来制作曲轴腔-气缸联合芯7和水腔芯8，即曲轴腔-气缸联合芯7和水腔芯8为一体结构；在熔炼时，原铁水在进行球化处理时加入球化剂的同时也加入0.2%～0.3%的Cu，同时原铁水采用三次孕育处理。

准备原材料，将原材料进行混砂，接着进行造型和制芯，在进行造型和制芯时，在主轴承座1和缸头螺栓孔2外部设有外冷铁3，并在主轴承座1的主轴承孔上方设置特型暗冒口4，以使这些部位内部组织致密，在制芯时，放弃了传统采用的拼芯工艺和个别厂家采用的分段制作工艺，而采用整体制作的方法来制作曲轴腔-气缸联合芯7和水腔芯8，然后对砂芯进行烘烤，烘烤完砂芯后进行下芯、配模以及铸型烘烤，紧接着对准备好的原材料进行熔炼，熔炼时，原铁水成分按重量比控制在以下范围：C为3.8%～3.9%、Si为0.8%～1.1%、Mn≤0.4%、S≤0.04%、P≤0.04%、Ti≤0.04%，原铁水球化处理时在加入球化剂的同时加入0.2%～0.3%的Cu。为确保铁水的孕育效果，孕育处理采用三次孕育，除进行球化处理时的一次孕育和后补铁水时出铁槽内随铁液冲入的二次孕育外，还增加了浇注过程中随流注入铸型的瞬时孕育处理，第一次孕育和第二次孕育使用的孕育剂为含Ba的长效孕育剂，第三次孕育使用的孕育剂为细硅铁粉，然后采用两侧面双层阶梯浇注工艺进行浇铸，即上层内浇道5从水平螺栓孔上方引入，下层内浇道6从凸轮轴腔间引入，以使各部位热量分布基本均匀、减少过热，同时达到快速充型的目的，最后进行开箱和一次清理，接着做消除应力处理、抛丸以及二次清理，然后经过外观检查以及抛丸后涂上防锈油。这种机车柴油机机体的铸造方法简单并且合理，连接可靠，提高了砂芯乃至铸件的尺寸精度，确保了主轴承座以及缸头螺栓孔等关键部位的质量，金相上，每平方mm上的石墨球数得到提高，同时可确保力学性能，该方法易于使用推广。