滾筒襯套離心鑄造常采用臥式或立式離心機,流程需兼顧鑄型穩(wěn)定性、金屬液流動性及鑄件致密度,單金屬與雙金屬襯套流程略有差異,通用核心流程及雙金屬特殊流程如下:
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前期準(zhǔn)備
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材質(zhì)熔煉:依據(jù)襯套工況選高鉻鑄鐵、球墨鑄鐵等材質(zhì),將原料投入電爐熔煉。單金屬襯套需把控終煉成分,如高鉻鑄鐵控制碳 2.8%-3.2%、Cr/C 比 4 - 6;雙金屬襯套則分別熔煉耐磨層(如高鎳鉻合金)與基體層(如球墨鑄鐵),且確保兩種金屬液成分達(dá)標(biāo)后保溫待用。
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模具處理:選用耐熱鑄鐵模具,先清理表面銹跡、油污和殘留涂料。之后將模具預(yù)熱至 220 - 350℃,加熱時長約 5 分鐘,再往模具內(nèi)表面涂覆鋯英粉等耐高溫涂料,厚度控制在 0.1 - 0.2mm,以此減少熱沖擊并防止鑄件粘模。最后把模具安裝到離心機法蘭盤上,裝配好上下蓋,確保安裝牢固。
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澆注作業(yè)
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參數(shù)設(shè)定:啟動離心機,單金屬襯套澆注時轉(zhuǎn)速維持在合適范圍,若為立式離心鑄造輥套類部件,轉(zhuǎn)速可在 900 - 1400r/min;臥式鑄造長筒形襯套,轉(zhuǎn)速需按內(nèi)徑調(diào)整以保障成形。同時調(diào)節(jié)金屬液溫度,如高鉻鑄鐵 1420 - 1480℃,鑄鋼 1500 - 1550℃。
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精準(zhǔn)澆注:單金屬襯套澆注時,將金屬液平穩(wěn)不間斷地澆入旋轉(zhuǎn)的模具,避免產(chǎn)生漩渦卷入氣流,澆注速度需適配鑄件規(guī)格,大型襯套可控制在 50 - 80kg/s。雙金屬襯套采用二次澆注工藝,先在 1600 - 1650℃下澆注耐磨層,時長 1 - 1 分 40 秒,緊接著在 1560 - 1580℃澆注基體層,時長 1 分 30 秒 - 2 分 50 秒,澆注中還可加入保護(hù)渣提升鑄件質(zhì)量。
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凝固與冷卻
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旋轉(zhuǎn)固化:澆注完成后,保持離心機繼續(xù)旋轉(zhuǎn),利用離心力讓金屬液緊貼模具壁成形,避免縮孔、氣孔等缺陷。固化階段轉(zhuǎn)速與澆注時一致,持續(xù) 1.5 - 2.5 分鐘,直至金屬液轉(zhuǎn)為固態(tài)毛坯。
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梯度冷卻:待鑄件冷卻至 890 - 910℃時,可將固態(tài)毛坯從模具取出,再進(jìn)行自然冷卻或可控風(fēng)冷。雙金屬襯套需注意控制冷卻速度,確保耐磨層與基體層結(jié)合緊密,避免因冷卻速度差異產(chǎn)生剝離。
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后續(xù)處理
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表面清理:待毛坯完全冷卻后,去除表面粘砂和殘留涂料,隨后根據(jù)需求進(jìn)行拋丸、打磨。對于礦山機械等精度要求不高的場景,清理后可直接使用。
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熱處理強化:高鉻鑄鐵襯套需經(jīng) 950 - 1050℃淬火 + 200 - 250℃回火;球墨鑄鐵襯套進(jìn)行 550 - 600℃去應(yīng)力退火;雙金屬襯套脫模后直接進(jìn)窯退火,以此消除內(nèi)應(yīng)力,強化耐磨性能與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
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精度加工:對有精度要求的襯套,通過數(shù)控車床粗加工去除 8 - 10mm 余量,再用數(shù)控磨床精加工,保證內(nèi)孔尺寸公差達(dá) IT7 級,表面粗糙度 Ra0.4 - 0.8μm,同時確保壁厚均勻偏差≤±1mm。
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