[发明专利]大规格双法兰铜合金轴套或铜合金轴瓦离心铸造方法

说明书

本发明公开了一种大规格双法兰铜合金轴套或铜合金轴瓦离心铸造方法。它包括如下步骤：工艺设计、工装设计、工装制造；工装组装并填水玻璃砂；沿轴向穿孔，固化水玻璃砂或树脂砂；内模涂料；烘烤组合模；熔炼铜合金液；炉前分析；开启离心铸造机，设定离心铸造机转速，浇铸；当铜合金液体温度达到工艺设计温度时进行浇铸；脱外模，首先拆除外模两头盖板，连铸造工件一起脱出内套模及充填的水玻璃砂或树脂砂；气割内套模，人工气割内套模见，便于多次使用；粗加工，铸造工件风冷后机加工至粗加工尺寸；渗透检测、热处理、精加工，粗加工工件表面做渗透检测，符合要求后进行应力消除，按成品图精加工。本发明具有节约原材料，减少工时的优点。

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，更具体地说它涉及离心铸造工艺技术领域，更具体地说它是大规格双法兰铜合金轴套或铜合金轴瓦离心铸造方法。

背景技术

由于大规格铜合金双法兰轴套或铜合金轴瓦有着独特的结构。法兰与轴套或铜合金轴瓦的直径相差较大，且其承座普遍较大；因此对双法兰轴套或铜合金轴瓦质量要求比较高，必须确保在铸造时工件晶体组织均匀致密，不能有夹渣、气孔和裂纹；因此，在铸造环节必须排除晶体组织不均匀、不致密、夹渣、气孔、裂纹发生的原因；为达到这些要求，必须在铸造环节排除上述要求发生的各种因素，但目前铸造领域针对这些问题，多采用以下几种途径：

1)砂型重力铸造：其结果是由于砂型本身透气效果差，铜合金结晶顺序化，冷却速度慢，导致工件机加工后有大面积夹渣、气孔、晶体粗大，不能满足高要求；

2)外金属模砂芯组合重力铸造：工件外围结晶速度快，内部与砂芯接触面结晶速度慢且砂芯透气效果差，内部因砂芯透气不好有许多气孔，工件整体晶体不均匀不能达到使用要求；

3)金属模重力铸造：由于组合铁芯不具备退让性，当铸件在结晶时，体积发生变化，而使铸件产生铸造裂纹；

4)冷模撞砂离心铸造：对于普通铜合金(结晶时不易产生偏析的铜合金)效果较好，但对于含锡、铅等重金属元素的铜合金，此种方法也不能满足要求；由于铅和锡元素在离心铸造时易偏析；铜合金结晶片初期易偏析出铅，受离心力作用，偏析出的铅及少量铜一起渗入所撞砂型中，使离心工件外部产生富含铅的铜合金与型砂混合物；在机加工时不能加工，而导致工件报废；

5)金属模离心铸造直型套后机加工成双法兰方法：此种方法面临离心模具及铜合金液体较重，离心铸造机震动严重；离心机速度很难达到工艺要求，而导致铜合金液体中气体和氧化物不能顺利排气而产生的夹渣和气孔等缺陷、且原材料投入较多，材料损耗较大，机加工时较多，导致生产成本高。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种大规格双法兰铜合金轴套或铜合金轴瓦离心铸造方法，本发明公开了一种金属模内套金属模外填砂型的三层离心铸造新方法，完全消除了工件有气孔、夹渣、裂纹等缺陷，节约原材料，减少工时、且工件机加工渗透检测可到Ⅰ级标准要求，质量稳定安全，有着广泛的应用前景。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：大规格双法兰铜合金轴套或铜合金轴瓦离心铸造方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：工艺设计、工装设计、工装制造，制得外模、内套模；

步骤2：工装组装并填水玻璃砂，将外模与内套模之间填满水玻璃砂或树脂砂，刮出双法兰；沿轴向穿孔，固化水玻璃砂或树脂砂；

步骤3：内模涂料，完成固化后清理余砂，按装模结构装模并涂金属模铸造涂料；

步骤4：烘烤组合模，用热风炉对装配组合模进行加热烘烤，使内套模温度升至150℃，清理杂物准备浇注；

步骤5：熔炼铜合金液，中频炉熔化铜合金，炉前分析至合格；

步骤6：炉前分析，中频炉倾出工艺设计中的铜合金液，多余部分铜合金液为浇注余量，铜合金液出炉；