[发明专利]一种蜗壳防开裂的生产方法

说明书

本发明属于铸造技术领域，特别涉及一种奥氏体不锈钢蜗壳铸钢件防开裂的生产方法，包括以下步骤，蜗壳铸件浇注完成后，待蜗壳铸件在砂型内温度降至设定温度时进行打箱操作；清理蜗壳轮廓外周的型砂；采用风冷方式快速冷却，并将蜗壳铸件的温度冷却至400℃以下；清理蜗壳铸件内腔的型砂；采用风冷方式将蜗壳铸件的温度冷却至100℃至150℃，之后空冷至室温。该生产方法过程步骤操作简单，过程可控，避免在生产过程中铸件本体析出不良组织，为后序气刨及缺陷焊接提供良好的原始组织。

技术领域

本发明属于铸造技术领域，特别涉及一种奥氏体不锈钢蜗壳铸钢件防开裂的生产方法。

背景技术

奥氏体不锈钢具有较强的防锈、耐腐蚀和低温使用性能，又有极佳的可塑性和韧性，方便冲压成型。随着奥氏体不锈钢运用更加广泛，和重大装备制造业的发展需要，产品种类逐步增多，结构也更加复杂，重量也越来越大。

一般奥氏体不锈钢蜗壳铸件常采用砂型铸造，目前预清理工序的打箱生产方法的通常包括两种：一是在蜗壳铸件浇注完成后，钢液凝固后，首先在砂型内自然降温冷却，或者连续降温冷却至200℃之后进行打箱提出蜗壳铸件，最后进行常温落砂。二是浇注完成之后，待蜗壳铸件整体温度降至900～1000℃时，将蜗壳铸件从砂型中提出，快速清理外周型砂，之后进行水冷，然后进行常温落砂。其中第一种方式蜗壳铸件在砂型中缓慢冷却，高温阶段至低温阶段会有多种脆性相化合物析出，导致铸件变脆，虽然砂型内降温，铸件各部位相对温差较小，热应力较小；但是因为脆性相比较多，铸件相应地具有较好的开裂倾向；尤其是大型复杂结构的铸钢件比如毛重10t以上，在凝固及打箱过程中，开裂率占到30％以上。第二种是蜗壳铸件浇注完成后，高温打箱并提件，在高温阶段，铸件材料强度较低，在打箱提件时，由于砂箱内铸件周边均有型砂，而且铸件腔体里也有型砂，铸件较重，易致吊运的吊耳及铸件变形；高温打箱完成后，铸件内腔的砂子温度较高，较难清理，尤其是大型复杂结构的铸件，造成铸件无砂或少砂部位和被型砂包裹的部位在水中冷速差异增大，这种温度差异造成铸件存在较大的热应力，虽然高温阶段冷却速度整体快于箱内缓慢冷却，从而析出的脆性相相对较少，但因为这种较高的热应力存在，导致铸件开裂或变形。基于上述两种方式均存在一些问题，均存在造成铸件开裂，导致质量下降或者报废，因此如何解决奥氏体不锈钢蜗壳铸件在清理过程中开裂的问题丞待解决。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本申请提供一种蜗壳防开裂的生产方法，以提高铸件质量，以免铸件报废导致成本增加等，具体技术方案如下：

一种蜗壳防开裂的生产方法，包括以下步骤：

蜗壳铸件浇注完成后，待蜗壳铸件在砂型内温度降至设定温度时进行打箱操作；清理蜗壳轮廓外周的型砂；采用风冷方式快速冷却，并将蜗壳铸件的温度冷却至400℃以下；清理蜗壳铸件内腔的型砂；采用风冷方式将蜗壳铸件的温度冷却至100℃至150℃，之后空冷至室温。

为了更好地实现本发明，蜗壳铸件打箱完成后，保证在1h至2h内采用风冷方式快速将蜗壳铸件的温度冷却至300℃至400℃；由于该蜗壳铸件材质为奥氏体不锈钢，合金元素含量高，尤其是Mo含量较高，所以铸件浇注后从高温阶段降温凝固后会在800～400℃这个温度区间析出较多的碳化物等脆性相，而且在这个温度区间降温越慢，则析出的时间越长，析出脆性相就越多，增大蜗壳在凝固阶段的开裂，因此需要采用风冷方式快速冷却，避开铸件在800～400℃区间缓冷造成开裂。