铰座

弧门的支承铰

绞座是指弧门的支承铰。通过支臂端的铰旋转启闭并承受水压力传到闸墩。固定铰座是大型水库闸门弧形启闭机上使用的关键备件，承受力大，要求铸件无缩孔、疏松、裂纹等缺陷。该件材质为ZG270-500 ，铸件重5 t 左右。

简介

固定铰座是大型水库闸门弧形启闭机上使用的关键备件，承受力大，要求铸件无缩孔、疏松、裂纹等缺陷。该件材质为ZG270-500 ，铸件重5 t 左右。现将工艺实践过程总结如下。

工艺设计

1.造型及浇注工艺

采用实样地坑、手工造型及组芯工艺，坑底埋设焦碳块、草袋、钢管等以加强排气。模型四侧套砂箱，最小处吃砂量70～100mm。型芯面砂全部采用CO2硬化水玻璃石英砂，背砂采用CO2水玻璃硬化石灰石砂，面砂层厚度70～100mm。浇注温度1 540～1560℃。

2.冒口设计

施放加工量后，辐板根部热节圆直径为∅180mm ，考虑到钢液过热情况、1300mm ×1400mm ×145(mm) 尺寸大平板散热缓慢及冒口根部接触热节的影响，实际热节圆直径在∅240mm 以上，初步设计冒口体尺寸为∅350mm×500mm ，保温明冒口，4个均布。

核算铸件工艺出品率：冒口液量为1385kg ，浇注系统重为200kg ，出品率= 5000/(5000 + 1385 + 200)= 76 %，工艺出品率偏高。根据多年的经验，轴承座类件出品率在60%～70%左右。

经分析铸件结构特点，认为铸件高度大，各处壁厚较大且均匀，补缩畅通，浇注系统在浇注过程中能起到部分补缩作用。4 个冒口主要补缩对象为1300mm ×1400mm ×145mm 尺寸大平板及邻近部位，大平板质量为2060 kg。这样看来，冒口设计是足够的。实践证明所有铸件未出现一例缩孔缺陷，各处经用户探伤检验，也未出现超标疏松缺陷。

生产情况

由于砂芯分块多，制芯、合箱工作量大；砂芯缝隙过多，多数缝隙堵塞不便；部分砂芯吊运组合过程中棱边局部损坏，修补困难。铸件浇注清理后发现，各件均存在大量棱角多肉、飞边现象，多件中下部位出现不同程度鼓胀缺陷，辐板根部多件出现程度不等的“钢包砂”缺陷。

缺陷分析

分析认为：铸件高度大、壁厚，铸件中下部位钢液静压力大；而造型、合箱操作质量低，型芯局部紧实度不足，导致部分区域型壁位移，形成突起。辐板根部区域散热困难，长期处于高温，砂芯紧实度不足、不均，部分区域钢液渗入、烧结，形成粘砂。部分炉次钢液过热度大，更导致粘砂严重。在生产中采取了一些针对性措施，无明显效果。

改进措施

主要改进内容如下:

(1) 为彻底消除钢包砂缺陷，在辐板根部拐角处使用了铬矿砂，砂层厚约30mm。为增加砂子流动性，型芯面砂中取消了粘土，原砂粒度控制在40～70目。为造型操作方便，实样中下型舂制时全部使用面砂，取消了背砂。特别要求造型工逐层加砂、舂砂，加砂层厚度(松散砂) 控制在150mm左右；重新设计了模套箱，各面吃砂量均匀，设计为120～150mm。

(2) 原下型改分为中下型，将大平板及邻近部位设计为中箱。中箱由于模样面积大，翻箱取模不便，将模样拔模斜度设计为1∶40；造型完毕，砂型吹气硬化后，将模样沿舂砂方向四周均匀向下敲击，不必翻箱即可取出模样。生产过程中发现，这样取模十分便利;取模后，各处砂型紧实、均匀，无需修补。

(3) 新设计下型与原设计相比，模样上下投影面积一致，高度为1000mm ，造型工站位、加砂、舂砂均较方便。而原设计下型高度为1450mm ，上面投影面积为1300mm ×1400mm ，中下部位为800mm ×1200mm ，长度尺寸相差较大1300mm 尺寸方向辐板根部舂砂尤其不便，取模后该处砂型疏松，需要修补由于修型时砂型已硬化，修补层和母体结合并不牢固，高温作用下，钢液易于渗入烧结，形成“钢包砂”。

(4) 其他工艺设计沿用第一次工艺设计相应内容。

应用新工艺生产，造型操作方便，造型质量显著提高，合箱及清整工作进展顺利。原先存在的几类铸件表面缺陷基本消除，验收及发货顺利，用户很满意。

总结

用户对铸件的表面质量要求越来越高，原先铸造车间不太注意的一些表面缺陷逐步成为影响订货的重要因素之一。工艺人员应充分考虑铸造工艺设计对铸件表面及内在质量的保证能力，尤其中大型铸件工艺设计，更应充分考虑造型合箱操作的方便及操作质量的可控性。

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