球墨铸铁无冒口铸造 有条件实现

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　　620系列V8、V12、V16柴油机是河南柴油机重工有限公司引进德国MWM公司的大功率柴油机，材质为QT500—7，呋喃树脂砂造型、制芯，浇注重量1400～2800kg，在实现无冒口铸造之前的工艺如图1所示。虽然自生产以来工艺不断改进，但以V12为例，浇注重量1850kg，外型冷铁需42块，陶瓷过滤片14片，冒口14个，在侧面φ60mm孔和V型面端头φ36mm孔等处仍有缩松等铸造缺陷。

　　图 1

　　从620机体的结构来看：要实现无冒口铸造最好金属液从油底壳处引入，620机体总高729mm（从油底壳至缸口最高处），落差不大，可以实现金属液从油底壳处引入（即顶注）。顶注工艺有利于金属液自下而上的凝固，有利于铸件的补缩，同时也有利于消除铸件的冷隔。因此考虑将浇注系统移至油底壳处，并在横浇道与内浇道搭接处加大，以取代原发热保温冒口，利用自下而上的凝固顺序，去除所有外型冷铁和发热保温冒口，以减少浇注量，去除10片陶瓷过滤片，仅在横浇道搭接处保留4片，以过滤金属液，同时适当调整化学成分：wC＝3.7%～3.7%、wSi＝1.9%～2.4%、wMn＝0.2%～0.4%，浇注温度1350～1370℃，浇注时间控制在（45±5）s。通过在三个机型的调试生产和试加工证明，用无冒口铸造工艺（见图2）生产的机体毛坯基本无铸造缺陷。

　　图2

　　采用无冒口铸造工艺实践，可得出以下结论：

　　（1）内浇道设计要注意，建议最薄处长10～12 mm，厚8～10 mm。

　　（2）砂型强度一定要高，含碳量也尽可能取上限，充分利用金属液凝固时石墨化膨胀形成的自补缩能力，实现无冒口铸造。

　　（3）无论是机体类铸件还是其他球墨铸铁铸件，若工艺设计合理，均有条件实现无冒口铸造，以充分降低生产成本。

　

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