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铸造工艺流程主要分为以下几个方面:
1)模型制作
本工程的铸钢节点采用木质模块。根据铸钢制作方案确定木模的结构,木模制作需要严格控制几何尺寸精度与表面质量,每一步都要做到自检、互检,合格后方能转入下道工序。其中着重解决木模的变形问题。
2)造型与合箱
造型材料采用树脂粘结砂的加热硬化工艺方法,它具有铸件尺寸精度高、表面质量好等诸多优点,在工艺规定的温度下,树脂迅速发生交联反应而硬化,并采取有效措施避免铸件在凝固后开始收缩 而受阻产生的裂纹问题。原砂的粒度大小、种类、型砂强度、型砂的密实度等均会影响铸件表面质量。
合箱前对砂型表面进行烘干,吹净型腔中散砂, 保证浇口、出气孔畅通;合箱后,在浇、冒口上加盖板以防止砂子进入型腔。
3) 熔 炼
确定 GS-20Mn5V 材质钢种冶炼工艺,选用 优质废钢作为熔炼原料,严格按工艺要求配料。冶炼 工艺控制包括熔化期早期脱磷操作;氧化期保证脱 碳量和脱碳速度以及净沸腾的时间;还原期保证白 渣时间,利用光谱分析仪对成品样进行化学成分检 验,采用电弧炉冶炼,通过吹氧等气体搅拌精炼技 术,提高产品机械性能。
4) 浇 注
根据本工程铸钢件的具体情况,烧注杯口与冒 口功能合一,合理确定冒口的数量、大小与位置,防止熔渣、杂质和气体卷入,同时起到排气和收集(液流前沿混有夹杂物的钢水)作用。当单个电弧炉容 量不足时,应保证钢包烘烤温度,出钢后应根据温度高低进行适当的镇静,保证浇注温度符合工艺要求。
5)调质热处理
由于每炉熔炼金属的化学成分存在一定的波 动,因此需要根据不同铸件的成分对热处理参数进行调整,以保证铸钢件的机械性能。装炉时尽可能使同一冶炼炉次的铸件同炉,装炉时要垫平铸件,防止产品变形。
铸钢件在调质过程中应严格把握加热、保温和冷却三个环节,合理确定热处理工艺参数。铸件与铸件、铸件与炉体之间的间隙要保证,使铸件各部分均匀受热、冷却。悴火时的冷却速度对材料性能影响很大,因此对摔火用的水池容积提出严格要求,以控制碎火冷却速度。
6)机加工工艺
本工程对铸钢件上、下端口与相邻构件连接处 的几何偏差控制较为严格,因此需对毛坯进行检验, 并进行相应的机加工处理。同时,建筑师对铸钢件的外观要求很高,表面粗糙度不大于100µm ,需要时可采取抛丸、打磨等措施。
4.2质量控制与验收标准
为了保证铸钢件的质量,针对本工程铸钢件制定了一系列包括尺寸偏差、外观质量、铸造缺陷等内容的质量控制措施及质量验收标准。