本发明涉及一体式熄焦车车门钢合金整体铸造加工工艺，属焦化生产设备及技术领域。
背景技术：
目前熄焦车所使用的车门往往均是通过普通碳钢焊接而成的，虽然可以满足使用的需要，但生产效率低下，生产劳动强度、生产成本均相对较高，并对环境易造成较大的污染，除此之外，通过焊接而成的熄焦车车门的整体结构强度相对较差，由于熄焦车在运行时，往往需要承受1200℃高温工作环境和急速降温工作环境，从而导致熄焦车车门在高温环境下和急速降温时易导致焊接接缝位置处发生开裂，同时在进行降温时，还会产生大量腐蚀性气体、液体等污染物，从而进一步加剧了焊接结构受损，除此之外，在熄焦车车门运行时，还需要承受焦炭的冲击，这也易导致熄焦车车门结构受损，因此在实际的使用中，当前通过焊接方式制备的熄焦车车门在使用半年左右时间后，均会不同程度出现变形、裂纹、烧坏等现象，严重时甚至导致熄焦车车门损坏报废，从而在严重影响熄焦车运行稳定的同时，也增加了熄焦车运行维护成本，并造成了较大的资源浪费，因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的熄焦车车门生产工艺，以满足实际生产和使用的需要。
技术实现要素：
本发明目的就在于克服上述不足，提供一体式熄焦车车门钢合金整体铸造加工工艺及其制备工艺。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：
一体式熄焦车车门钢合金整体铸造加工工艺，其特征在于：所述的一体式熄焦车车门钢合金整体铸造加工工艺包括以下步骤：
第一步，制备消失模，根据熄焦车车门结构图纸及生产工艺要求，使用3d打印设备将消失模加工为焦车车门消失模型；
第二步，制备砂模，然后将第一步制备的消失模型嵌入到金属砂箱中，并使消失模型与金属砂箱同轴分布，且消失模型与金属砂箱内表面最小间距为5厘米，且消失模型上表面比金属砂箱上表面低至少3厘米，然后将经过混合处理的型砂添加到金属砂箱中，并使型砂将消失模型与金属砂箱间间隙填充完整并将型砂压实，并在金属砂箱内型砂上表面设浇道和冒口，在型砂下表面设至少一个排液口，且浇道和冒口和排液口均与消失模型相互连通，然后对金属砂箱常温下静置1—10小时，然后将金属砂箱在10—30分钟内升温到30℃—50℃，使其在1—5个标准大气压环境下保温1—3小时，然后自然冷却到常温即可；
第三步，型壳焙烧，将第二步制备得到金属砂箱在0.1—0.5个标准大气压的低压环境下，在10—30分钟内升温到90℃—150℃，使金属砂箱内的消失模型热熔为液态，并从排液口中排出，在消失模完全排出后，将金属砂箱在自然气压环境下静置，并自然降温至30℃—60℃，然后由型砂对排液口进行封堵，且封堵后的技术砂箱外表面温度不低于45℃，然后金属砂箱自然降温至常温后再静置1—3小时即可得到成品砂模；
第四步，熔炼钢合金，将用于浇铸的生产合金在惰性气体保护条件下加热至1620℃-1650℃，并保温10—60分钟；
第五步，浇铸成型，将第二步制备得到金属砂箱在0.1—0.5个标准大气压的低压环境下，在10—50分钟内升温到500℃—1100℃，然后将第四步熔炼好的合金通过浇道浇铸到金属砂箱内型砂构成砂模腔体内，并直至所有冒口处均有高温合金溢出为止，其中浇铸时间为1—10分钟，浇铸后砂模腔体内的合金温度为1540℃-1560℃,在完成浇铸作业后，保持低压环境不变时金属沙箱外表面温度自然冷却至400℃—500℃，使熔融态的合金凝固为固态并得到熄焦车车门毛坯；
第六步，拆模回火，在完成第五步作业后，将温度冷却至400℃—500℃的金属砂箱拆除，并对熄焦车车门毛坯表面上的型砂进行清除，然后将熄焦车车门毛坯进行回火处理，并对回火后的熄焦车车门自然冷却到常温；
第七步，精修，对第六步经过回火后的熄焦车车门表面缺陷和型砂进行清理作业，并在表面上喷涂防腐油即可得到成品熄焦车车门。
进一步的，所述的第二步中在制备砂模时，完成型砂填充后，型砂下端面与金属砂箱下端面平齐，上端面高出金属砂箱上端面1—5厘米，且型砂上端面为圆弧面结构。
进一步的，所述的第二步中在制备砂模时，其中所述的浇道若干个，各浇道沿着金属砂箱轴线方向自前向后均布，并以金属砂箱轴线对称分布在消失模型两侧表面处，并与消失模型侧表面底部连通，所述的冒口和排液口均若干，沿金属砂箱轴线方向方向自前向后均布并与金属砂箱轴线垂直相交，且各冒口均位于以金属砂箱轴线对称分布在消失模型两侧表面处浇道之间，且所述的浇道数量，分别为冒口和排液口数量的1—10倍。
进一步的，所述的浇道末端低于消失模型侧表面底部3—10毫米。
进一步的，所述的第四步中，用于浇铸的生产合金按质量份数由以下组份构成：c:0.2%-0.25%，si:1.2%-1.8%，mn:0.5%-1.0%，cr：12%-14%，p和s总量≤0.04%，ni：0.6%-1.0%，mo:0.6%-1.0%，余量为铁。
进一步的，所述的第五步在进行浇铸时，金属砂箱前端高于末端0—50厘米，且浇铸时从金属砂箱末端浇道依次向金属砂箱前端浇道进行浇铸。
本发明加工工艺相对简单，一方面可有效提高熄焦车车门加工作业效率和加工精度，降低生产成本和环境污染，另一方面可有效的提高熄焦车车门的整体结构强度、耐热性能和抗冲击能力，从而达到提高熄焦车车门使用稳定性和可靠性的目的，并可实现熄焦车车门使用寿命延长至二年以上，降低使用成本的效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示一体式熄焦车车门钢合金整体铸造加工工艺，其特征在于：所述的一体式熄焦车车门钢合金整体铸造成型工艺包括以下步骤：
第一步，制备消失模，根据熄焦车车门结构图纸及生产工艺要求，使用3d打印设备将消失模加工为焦车车门消失模型；
第二步，制备砂模，然后将第一步制备的消失模型嵌入到金属砂箱中，并使消失模型与金属砂箱同轴分布，且消失模型与金属砂箱内表面间距为5厘米，消失模型上表面比金属砂箱上表面低3厘米，然后将经过混合处理的型砂添加到金属砂箱中，并使型砂将消失模型与金属砂箱间间隙填充完整并将型砂压实，并在金属砂箱内型砂上表面设浇道和冒口，在型砂下表面设至少一个排液口，且浇道和冒口和排液口均与消失模型相互连通，然后对金属砂箱常温下静置5小时，然后将金属砂箱在20分钟内升温到40℃，使其在2个标准大气压环境下保温1小时，然后自然冷却到常温即可；
第三步，型壳焙烧，将第二步制备得到金属砂箱在0.1个标准大气压的低压环境下，在10分钟内升温到110℃，使金属砂箱内的消失模型热熔为液态，并从排液口中排出，在消失模完全排出后，将金属砂箱在自然气压环境下静置，并自然降温至50℃，然后由型砂对排液口进行封堵，且封堵后的技术砂箱外表面温度为45℃，然后金属砂箱自然降温至常温后再静置3小时即可得到成品砂模；
第四步，熔炼钢合金，将用于浇铸的生产合金在惰性气体保护条件下加热至1650℃，并保温10分钟；
第五步，浇铸成型，将第二步制备得到金属砂箱在0.1个标准大气压的低压环境下，在40分钟内升温到800℃，然后将第四步熔炼好的合金通过浇道浇铸到金属砂箱内型砂构成砂模腔体内，并直至所有冒口处均有高温合金溢出为止，其中浇铸时间为5分钟，浇铸后砂模腔体内的合金温度为1540℃,在完成浇铸作业后，保持低压环境不变时金属沙箱外表面温度自然冷却至500℃，使熔融态的合金凝固为固态并得到熄焦车车门毛坯；
第六步，拆模回火，在完成第五步作业后，将温度冷却至500℃的金属砂箱拆除，并对熄焦车车门毛坯表面上的型砂进行清除，然后将熄焦车车门毛坯进行回火处理，并对回火后的熄焦车车门自然冷却到常温；
第七步，精修，对第六步经过回火后的熄焦车车门表面缺陷和型砂进行清理作业，并在表面上喷涂防腐油即可得到成品熄焦车车门。
本实施例中，所述的第二步中在制备砂模时，完成型砂填充后，型砂下端面与金属砂箱下端面平齐，上端面高出金属砂箱上端面3厘米，且型砂上端面为圆弧面结构。
本实施例中，所述的第二步中在制备砂模时，其中所述的浇道若干个，各浇道沿着金属砂箱轴线方向自前向后均布，并以金属砂箱轴线对称分布在消失模型两侧表面处，并与消失模型侧表面底部连通，所述的冒口和排液口均若干，沿金属砂箱轴线方向方向自前向后均布并与金属砂箱轴线垂直相交，且各冒口均位于以金属砂箱轴线对称分布在消失模型两侧表面处浇道之间，且所述的浇道数量，分别为冒口和排液口数量的5倍。
本实施例中，所述的浇道末端低于消失模型侧表面底部8毫米。
本实施例中，所述的第四步中，用于浇铸的生产合金按质量份数由以下组份构成：c:0.2，si:1.2%，mn:1.0%，cr：14%，p和s总量0.02%，ni：0.6%，mo:1.0%，余量为铁。
本实施例中，所述的第五步在进行浇铸时，金属砂箱前端高于末端10厘米，且浇铸时从金属砂箱末端浇道依次向金属砂箱前端浇道进行浇铸。
本发明加工工艺相对简单，一方面可有效提高熄焦车车门加工作业效率和加工精度，降低生产成本和环境污染，另一方面可有效的提高熄焦车车门的整体结构强度、耐热性能和抗冲击能力，从而达到提高熄焦车车门使用稳定性和可靠性的目的，并可实现熄焦车车门使用寿命延长至二年以上，降低使用成本的效果。
实施例2
如图1所示，
第一步，制备消失模，根据熄焦车车门结构图纸及生产工艺要求，使用3d打印设备将消失模加工为焦车车门消失模型；
第二步，制备砂模，然后将第一步制备的消失模型嵌入到金属砂箱中，并使消失模型与金属砂箱同轴分布，且消失模型与金属砂箱内表面间距为10厘米，且消失模型上表面比金属砂箱上表面4厘米，然后将经过混合处理的型砂添加到金属砂箱中，并使型砂将消失模型与金属砂箱间间隙填充完整并将型砂压实，并在金属砂箱内型砂上表面设浇道和冒口，在型砂下表面设至少一个排液口，且浇道和冒口和排液口均与消失模型相互连通，然后对金属砂箱常温下静置5小时，然后将金属砂箱在10分钟内升温到40℃，使其在5个标准大气压环境下保温1小时，然后自然冷却到常温即可；
第三步，型壳焙烧，将第二步制备得到金属砂箱在0.3个标准大气压的低压环境下，在15分钟内升温到120℃，使金属砂箱内的消失模型热熔为液态，并从排液口中排出，在消失模完全排出后，将金属砂箱在自然气压环境下静置，并自然降温至60℃，然后由型砂对排液口进行封堵，且封堵后的技术砂箱外表面温度为50℃，然后金属砂箱自然降温至常温后再静置3小时即可得到成品砂模；
第四步，熔炼钢合金，将用于浇铸的生产合金在惰性气体保护条件下加热至1620℃，并保温50分钟；
第五步，浇铸成型，将第二步制备得到金属砂箱在5个标准大气压的低压环境下，在50分钟内升温到1000℃，然后将第四步熔炼好的合金通过浇道浇铸到金属砂箱内型砂构成砂模腔体内，并直至所有冒口处均有高温合金溢出为止，其中浇铸时间为8分钟，浇铸后砂模腔体内的合金温度为1540℃,在完成浇铸作业后，保持低压环境不变时金属沙箱外表面温度自然冷却至450℃，使熔融态的合金凝固为固态并得到熄焦车车门毛坯；
第六步，拆模回火，在完成第五步作业后，将温度冷却至450℃的金属砂箱拆除，并对熄焦车车门毛坯表面上的型砂进行清除，然后将熄焦车车门毛坯进行回火处理，并对回火后的熄焦车车门自然冷却到常温；
第七步，精修，对第六步经过回火后的熄焦车车门表面缺陷和型砂进行清理作业，并在表面上喷涂防腐油即可得到成品熄焦车车门。
本实施例中，所述的第二步中在制备砂模时，完成型砂填充后，型砂下端面与金属砂箱下端面平齐，上端面高出金属砂箱上端面5厘米，且型砂上端面为圆弧面结构。
本实施例中，所述的第二步中在制备砂模时，其中所述的浇道若干个，各浇道沿着金属砂箱轴线方向自前向后均布，并以金属砂箱轴线对称分布在消失模型两侧表面处，并与消失模型侧表面底部连通，所述的冒口和排液口均若干，沿金属砂箱轴线方向方向自前向后均布并与金属砂箱轴线垂直相交，且各冒口均位于以金属砂箱轴线对称分布在消失模型两侧表面处浇道之间，且所述的浇道数量，分别为冒口和排液口数量的3倍。
本实施例中，所述的浇道末端低于消失模型侧表面底部7毫米。
本实施例中，所述的第四步中，用于浇铸的生产合金按质量份数由以下组份构成：c:2.5%，si:1.5%，mn:0.8%，cr：14%，p和s总量为0.04%，ni：1.0%，mo:1.0%，余量为铁。
本实施例中，所述的第五步在进行浇铸时，金属砂箱前端高于末端15厘米，且浇铸时从金属砂箱末端浇道依次向金属砂箱前端浇道进行浇铸。
本发明加工工艺相对简单，一方面可有效提高熄焦车车门加工作业效率和加工精度，降低生产成本和环境污染，另一方面可有效的提高熄焦车车门的整体结构强度、耐热性能和抗冲击能力，从而达到提高熄焦车车门使用稳定性和可靠性的目的，并可实现熄焦车车门使用寿命延长至二年以上，降低使用成本的效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。