筒形鑄件雙金屬離心鑄造方法
2023-05-22 12:12:56
專利名稱：筒形鑄件雙金屬離心鑄造方法
技術領域：
本發明涉及一種筒形鑄件雙金屬離心鑄造方法，尤其是適合於帶鋼軋機輸送輥道中輥道本體的雙金屬離心鑄造方法。
日本專利(A)昭57-11758公告了一種鑄造筒形雙金屬鑄件的方法，它的特徵是先將筒形鑄件的外層金屬套管鑄造好後，將該外套管裝入離心機，用高頻加熱方法使外套管預熱，並在其內表面塗上熔劑，然後再澆注內層的金屬熔液。用此種方法製造出的筒形雙金屬鑄件，它有一個使鑄造好的外層金屬第二次預熱的過程，所以它的工序繁多，成本高，且浪費能源。
另一種現有技術是中國專利CN85102836A公告的一種「離心鑄造雙金屬套管的方法」，該方法採用先澆注外層金屬熔液，待外層金屬熔液冷卻到固相線至及其以下200℃的範圍內再開始澆注內層金屬熔液，它省略了外層金屬預熱和兩層金屬間塗熔劑的工序。但它還存在以下不足之處1、在外層金屬熔液澆注完成後，要冷卻到固相線至及其以下200℃範圍內再澆注內層金屬熔液，而這個溫度的確定需要有價格昂貴的溫度測量儀來實現，例如輻射高溫計或紅外線溫度測量儀等，它不但增加了設備投資，而且還使工序繁瑣導致鑄件成本的提高；2、該方法在澆注外層金屬液時不加保護渣，致使澆注的外層金屬內表面易產生氧化層，因為在澆注內層金屬液時還需要一定時間間隔，這段時間的延續過程，可使外層金屬內表面的溫度發生變化造成外層金屬兩端一端厚度不夠或熔合不好；3、此方法沒有考慮澆注速度問題，而澆注速度的快慢會直接影響鑄件的質量，綜上所述的方法只適用於鑄件長度不大於450毫米，而對於長度大於直徑7倍的筒形鑄件的質量不能保證。
本發明的任務就是提供一種筒形鑄件雙金屬離心鑄造方法，它用簡單的設備和工序解決雙金屬特別是對長件的雙金屬澆注質量，並可降低筒形鑄件的成本和延長其使用壽命。
本發明的任務是通過下述方案實現的。
一種筒形鑄件雙金屬離心鑄造方法，它包括下列步驟(1)塗料配製按塗料中耐火材料高鋁粉(Al2O3)的重量百分數配製磷酸鋁25-30％三氧化鉻0.44-0.53％ 水70％將粘結劑加入水中攪拌均勻後再加高鋁粉充分攪拌均勻即可；(2)清理鑄型，且組裝好兩端的端蓋，將鑄型預熱150-250℃後，在其內壁均勻地噴塗上上述塗料，待乾燥後送至離心機上準備澆注；(3)將盛有兩種不同金屬熔液的澆包，分別設置在鑄型兩端的澆注小車上，其中準備澆注外層金屬的澆道上還設有裝保護渣的漏鬥；(4)先離心澆注外層金屬，待外層金屬澆注完畢後，間隔30-120秒，再離心澆注內層金屬，其兩層金屬的澆注速度均為25-30千克/秒；(5)兩層金屬澆注完畢後，待鑄型內層金屬內壁溫度在850-880℃時，將帶有該鑄件的鑄型吊運至保溫坑內保溫緩冷24-48小時後脫模取出鑄件。
上述鑄型內壁噴塗塗料的厚度為2-3毫米，鑄型的轉速為650-700轉/分。
上述的保護渣為防止金屬液面氧化的玻璃熔渣，其重量佔澆注外層金屬總重量的1-2％且熔點在1100-1200℃之間，常溫比重1.8-2.2克/立方釐米。
上述解決方案中採用了由時間、速度控制雙金屬熔液的澆注程序，且在鑄型內壁上噴塗有特定的塗料，使離心澆注的雙金屬鑄件能達到很好的冶金結合，且雙金屬內外表面光滑，厚度均勻，解決了在普通離心機上澆注長形筒件的技術難題。它不但節省了加工設備，而且減少了加工工序，縮短生產周期，降低生產成本。
下而結合實施例對本發明作進一步的詳述本發明所提出的雙金屬筒形鑄件是指外層是高鉻鑄鐵、鎳絡合金鑄鐵、堆焊耐磨合金或其他合金鋼；內層是低碳鋼、球墨鑄鐵、蠕蟲石墨鑄鐵、鑄鐵，也可是外層和內層與上述材質相反的雙金屬。一般此類鑄件多用於外層需要抗磨損如帶鋼軋機的輸送輥道本體或內層需要抗磨損的管道。
本發明採用的鑄造方法如下(1)塗料配製塗料對離心鑄造來說，除了應具有足夠的耐高溫和化學穩定性以外，還應具有能抵抗離心力的衝擊強度，同時受高溫後有潰散性能。本塗料選用耐火度1700℃以上的高鋁粉(Al2O3)，粘結劑選用磷酸鋁，潰散劑選用鉻酐(CrO3)加定量的水組成本塗料。按高鋁粉的重量配比如下磷酸鋁25-30％ 三氧化鉻0.44-0.53％ 水70％粘結劑用量按鑄件重量來取值，鑄件重量一噸以下限取下限，一噸以上取上限。按上述配好的塗料充分攪拌後放入自動噴塗機內準備噴塗。
(2)清理鑄型，準備澆注過程，首先將端蓋預熱80-90℃然後刷塗料，其厚度在1-2毫米左右，將端蓋組裝在鑄型的兩端，端蓋與鑄型接觸圓周用厚塗料抹縫。端蓋組裝好後，將鑄型送加熱爐預熱150-250℃，再送到離心機上掛塗料。金屬鑄型在離心機上轉速達到500-600轉/分時進行自動噴塗。厚度為2-3毫米，送加熱爐乾燥後送離心機上準備澆注。
(3)將盛有兩種不同金屬熔液的澆包分別設置在鑄型兩端的澆注小車上，其中準備澆注外層金屬的澆道上設有裝保護渣的漏鬥。此時，開動離心機使鑄型轉數達650-700轉/分，搖動澆注小車，使長澆道進入鑄型，開始澆鑄型，澆注速度為25-30千克/秒，此速度由澆包底部孔徑及液柱高度來確定，當外層金屬熔液澆注完畢後，間隔30-120秒再開始澆注內層金屬熔液，此間隔時間的長短與外層金屬的材質有關，如外層金屬是含碳量高的高鉻鑄鐵其間隔時間為100秒，如外層金屬是堆焊耐磨合金其含碳量0.5％左右其間隔時間為35秒。
(4)待內層金屬熔液澆注完畢後，鑄件內壁溫度降到850-880℃時(此溫度可由經驗目測)停車，將帶有鑄件的金屬鑄型運至保溫坑內進行保溫緩冷24-48小時後，取出鑄件即為成品。
權利要求
1.一種筒形鑄件雙金屬離心鑄造方法，它包括下列步驟(1)塗料配製按耐火材料高鋁粉(Al2O3)的重量百分數配製磷酸鋁25-30％ 三氧化鉻0.44-0.53％ 水70％混合攪拌後加入高鋁粉充分攪拌均勻；(2)清理鑄型，且組裝好兩端的端蓋，將鑄型預熱150-250℃後在其內壁均勻地噴塗上塗料，待乾燥後送至離心機上準備澆注；(3)將盛有兩種不同金屬熔液的澆包分別設置在鑄型兩端澆注小車上，其中準備澆注外層金屬的澆道上設有裝有保護渣的漏鬥；(4)先離心澆注外層金屬，待外層金屬澆注完畢後，間隔30-120秒，再離心澆注內層金屬，其兩層金屬液的澆注速度為25-30千克/秒；(5)兩層金屬澆注完畢，待鑄件內壁溫度在850-880℃時將帶有鑄件的鑄型吊運至保溫坑內保溫，緩冷24-48小時後脫模取出鑄件。
2.根據權利要求1中所述的筒形鑄件雙金屬離心鑄造方法，其特徵在於上述鑄型內壁噴塗塗料厚度為2-3毫米，鑄型轉數為500-600轉/分。
3.根據權利要求1中所述的筒形鑄件雙金屬離心鑄造方法，其特徵在於上述保護渣的重量佔澆注外層金屬總重量的1-2％且它的熔點在1100-1200℃之間，常溫比重1.8-2.2克/立方釐米。
全文摘要
本發明涉及一種筒形鑄件雙金屬離心鑄造方法,尤其是適合於帶鋼軋機輸送輥道中輥道本體的雙金屬離鑄造方法。它採用先離心澆注外層金屬,待間隔30—120秒,再離心澆鑄內層金屬,其兩層金屬的澆注速度均為25—30千克/秒,且在外層金屬澆注的同時加入保護值,使離心澆注的雙金屬鑄件能達到很好的冶金結合,且雙金屬內外表面光滑,厚度均勻,解決了在普通離心機上澆注長形筒件的技術難題。
文檔編號B22D19/16GK1190041SQ97105088
公開日1998年8月12日 申請日期1997年2月5日 優先權日1997年2月5日
發明者杜永康 申請人:杜永康