[发明专利]一种WCB材质阀门铸钢件的优化工艺方法

说明书

本发明公开了一种WCB材质阀门铸钢件的优化工艺方法，包括步骤一铸钢件的化学材料选定：采用碳、硅、磷与硫和猛的化学材料；步骤二铸钢件的铸造：取材配料，将原料加入搅拌器内，再将粘结剂加入到搅拌器内，将其搅拌均匀，根据需要制成产品的模具；步骤三铸钢件的凝固：采用同时凝固方法，保证铸件各部分(不论它的尺寸和结构)近乎同时凝固，从而减小各部分的温差；步骤四铸钢件的精整处理：通过国内最先进的阀壳接管窄间隙热丝TIG、阀门堆焊自动焊接工艺，可以获得焊缝表面形貌美观、内部无缺陷的优质焊接接头。该种WCB材质阀门铸钢件的优化工艺方法，设计新颖，可以获得优质的汽轮机铸钢件的内在质量和表面质量，实现工艺优化，提高铸件质量。

技术领域

本发明涉及阀门铸钢件技术领域，具体为一种WCB材质阀门铸钢件的优化工艺方法。

背景技术

阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能，用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。

目前在阀门铸钢行业中，铸钢件在铸造时，通常要制造模具、浇铸再进行铸件的后期处理，工艺比较繁琐，此方法得到的铸钢件容易产生裂纹、砂眼、气孔等缺陷，影响了产品质量，为后续工艺处理造成了很大的困难，增加了生产成本。因此我们对此做出改进，提出一种WCB材质阀门铸钢件的优化工艺方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种WCB材质阀门铸钢件的优化工艺方法，包括以下几个步骤：

步骤一铸钢件的化学材料选定：采用碳、硅、磷与硫和猛的化学材料，其质量分数分别为w(C)＝0.25％-0.29％、w(Si)＝0.35％-0.55％、w(P)＝0.03％、w(S)＝0.035％、w(P)＝0.03％和w(Mn)＝0.8％；

步骤二铸钢件的铸造：取材配料，将原料加入搅拌器内，再将粘结剂加入到搅拌器内，将其搅拌均匀，并且根据成品的粘接度加入适量的水，搅拌成均匀，尺寸的大小与铸件大小加上铸件的收缩率制作成模型模具，根据需要制成产品的模具；

步骤三铸钢件的凝固：采用同时凝固方法，保证铸件各部分近乎同时凝固，从而减小各部分的温差；

步骤四铸钢件的精整处理：通过国内最先进的阀壳接管窄间隙热丝TIG、阀门堆焊自动焊接工艺，通过对焊接电流、电弧电压、送丝速度、焊接速度、热丝电流等参数的优化分析,得到一组相互匹配的最优参数组合，可以获得焊缝表面形貌美观、内部无缺陷的优质焊接接头。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中粘结剂采用聚乙烯醇缩丁醛、田菁胶合、无硅酸乙酯和合成树脂中的一种或几种，所述粘结剂用量为5-10份。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中原料采用金钢砂、使碱性酚醛树脂面砂和酯硬化水玻璃背砂等矿石，对其进行铸型浇注，铸型浇注后的产品放入高温炉温度环境为700℃-900℃温度下保温至少3小时，然后随炉冷却至室温，退火后的产品进行加工。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤三对铸型面要修平，然后再上面造型，刮去浮砂，外表面刷水玻璃，同时在砂层上表面上均匀地扎多个气孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤三中同时凝固因铸件凝固后，各部分冷热均匀，热应力小，铸件不容易变形和产生裂纹,切割冒口的工作量较小，而对于液态收缩大的铸件往往在截面中心形成缩松，增加其屈服强度和抗拉强度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤四利用计算机模拟技术对铸件进行了模拟仿真浇注实验,通过对铸件充型,凝固过程流场与温度场的模拟仿真以及对凝固,冷却过程的分析研究,找出了易发生铸造缺陷的部位及相应的原因解决方案。