[发明专利]一种大断面球墨铸铁屏蔽半球铸件成型的方法

说明书

提供一种大断面球墨铸铁屏蔽半球铸件成型的方法，属于铸造铸铁技术领域，本发明通过选取底注、过滤、开放式浇注系统进行铁液低温、快速、平稳充型，采用高碳低硅、重稀土球化、多级孕育强化来实现球墨铸铁屏蔽半球铸件的成型，有效的满足了零件成型技术文件要求，没有发现缩松、缩孔、夹渣、夹杂、石墨漂浮、气孔等质量问题。

技术领域

本发明属于铸铁铸造技术领域，具体涉及一种大断面球墨铸铁屏蔽半球铸件成型的方法。

背景技术

屏蔽半球是核磁共振医学影像设备最重要的零部件，材质为QT400-15A，半球外径SR887.5mm，半球内径SR429mm，最小内径φ480mm，高度865mm，毛坯壁厚约为458.5mm，零件重量7050Kg，铸件重量8750Kg，浇注重量10.5吨。零件图如图1所述的屏蔽半球结构。铸件附铸试样抗拉强度370，屈服强度240，延伸率11，布氏硬度120～180，金相组织按照《GB/T9441-2009球墨铸铁金相组织检验》，球化级别不低于3级，球化率大于90％，石墨球径大于5级。

铸件进行100％超声波探伤(UT)，按EN12680-3-2003规定验收，铸件内部疏松缺陷必须同时满足以下两点要求：

1)检测的缩松等孔洞类缺陷，其缺陷在球面法向16截面积不能超过22.5mm²；

2)圆圈为两个或多个孔洞缺陷17，圆圈内的孔洞缺陷在法向上的长度，其长度之和不能大于10mm。具体如图2所述的屏蔽半球超声波检测示意图所示，通过设置多个超声波探头15进行监测。保证铸件进行100％磁粉探伤(MT)，按EN1369-2012规定2级验收；铸件进行热处理消除内应力，防止部件在使用中产生变形；铸件不能存在影响铸件使用性能的缩松、缩孔、夹渣、夹杂、石墨漂浮、气孔等。为此，需要针对该屏蔽半球设计一套铸造方法，才能达到零件成型要求。因此提出改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种大断面球墨铸铁屏蔽半球铸件成型的方法，本发明通过选取底注、过滤、开放式浇注系统进行铁液低温、快速、平稳充型，采用高碳低硅、重稀土球化、多级孕育强化来实现球墨铸铁屏蔽半球铸件的成型，有效的满足了零件成型技术文件要求，没有发现缩松、缩孔、夹渣、夹杂、石墨漂浮、气孔等质量问题。

本发明采用的技术方案：一种大断面球墨铸铁屏蔽半球铸件成型的方法，具体包括以下步骤：

步骤一：根据屏蔽半球铸件设计要求制作铸件模具和砂芯模型，所述铸件模具包括分开制造的上模型和下模型，将制造的模具固定在型板上；

步骤二：浇注系统设计：

(1)浇注系统计算：根据相关公式计算液重、浇注时间、验算极限上升速度、静压头、阻流截面总面积；

(2)浇注系统布局：浇注系统采用开放式，包括直浇道、横浇道、内浇道，所述直浇道、横浇道、内浇道按照直：横：内＝1：(2～4)：(1.5～4)比例选取；

1)直浇道采用耐火陶瓷管形成，放置在型板横轴线定位销孔一侧；所述直浇道与横浇道通过定位搭子连接；

2)所述横浇道为二道高梯形结构且以铸件中心为圆心沿铸件外圆圆周分布，所述横浇道中圆周均布有多个过滤网，所述过滤网在横浇道中水平放置，使聚集在横浇道的夹杂物不再随铁液流到横浇道的工作段中去；所述横浇道末端设置聚渣包，使聚集在横浇道加长段中的夹杂物不再随液流返回到横浇道的工作段中去；

3)所述内浇道是在每个过滤网下部引出二道沿法线方向引入铸型；

步骤三：冷铁的布置：

根据屏蔽半球不同部位的具体形状，进行冷铁的布置，屏蔽半球整体壁厚大，在屏蔽半球内侧过渡部位设置多个冷铁Ⅰ和多个冷铁Ⅱ，所述冷铁Ⅰ均匀放置于屏蔽半球直孔内侧部位，所述冷铁Ⅱ均匀放置于屏蔽半球内侧圆弧部位；