钢(2205)锥段转鼓图纸，设计出适合于离心铸 造的锥段转鼓毛坯筒体，筒体呈锥形，法兰处用斜面过渡。
[0055] 第二步，根据已设计好的转鼓毛坯筒体，设计出金属型外模和砂型型芯。金属型外 模和砂型型芯组合后所形成的型腔形状即为想获得的转鼓毛坯筒体形状，金属型外模采用 42CrM 〇模具钢，此钢具有高的强度和韧性，热强度性较好，同时切削加工性良好，有效防止 浇注过程中产生变形形成危险。采用金属外模后，锥形毛坯形成定向凝固，金属液在在离心 力的作用下进行补缩。设计的砂型型芯控制了转鼓毛坯筒体的加工量等，砂型型芯采用树 脂砂造型，型芯具有透气性；同时，芯骨采用钻有许多小孔的钢管，用以浇注时引导型腔中 的气体排出，因此，金属液体浇入型腔填充后可将气体排出，可防止气孔缺陷的产生。
[0056]第三步，根据设计出适合于离心铸造的锥段转鼓锥形毛坯筒体，计算出铸型转速， 立式离心铸造转速计算公式为：
[0058] 式中：η-铸型转速(r/min)
[0059] h-铸件高度（cm)
[0060] k 一铸件上下壁厚差（cm)
[0061 ] R-铸件上内半径（cm)
[0062] 第四步，在浇铸前，用天然气将金属型外模加热至220°C然后进行金属型外模内腔 喷涂涂料，其涂料按照重量份数配比如下:锆英粉重量份数为59.3，聚合氯化铝重量份数为 3.5,膨润土重量份数为7.5,水重量份数为29.5;金属型外模与砂型型芯组装完成后，向金 属型外模与砂型型芯所构成的型腔内通入保护性气体一氩气。
[0063] 第五步，浇注，浇注前对钢液进行取样分析，然后将温度为1670°C的合格金属液浇 入旋转的铸型当中，待冷却至700°C时停机，然后将锥形毛坯筒体从铸型中拔出，自然冷却 至室温。
[0064]第六步，固溶处理，2205双相不锈钢锥段毛坯筒体采用1100°C的温度进行固溶处 理3小时。
[0065] 第七步，机械加工，按图纸要求的形状及尺寸，对锥段转鼓毛坯筒体进行机械加 工。
[0066] 第八步，检验:根据图纸尺寸要求检验锥段转鼓是否合格，然后进行无损检测。 [0067]第九步，包装。
[0068] 本实施例的具体效果如下:浇注出的锥段转鼓毛坯筒体，机械加工为成品后，经无 损检测，无气孔、夹渣、裂纹等有害缺陷，组织致密。锥段转鼓毛坯筒体加工量得到有效控 制，工艺出品率达80%，产品合格率可达到93%，较锻制法的综合成本降低35%。
[0069] 实施例二
[0070] -种利用立式离心铸造生产锥段转鼓的方法，包括以下步骤：
[0071] 第一步，根据用户提供的不锈钢(304)锥段转鼓图纸，设计出适合于离心铸造的锥 段转鼓毛坯筒体，筒体呈锥形。
[0072]第二步，根据已设计好的转鼓毛坯筒体，设计出金属型外模和砂型型芯。金属型外 模和砂型型芯组合后所形成的型腔形状即为想获得的转鼓毛坯筒体形状，金属型外模采用 2 ICrMo 10模具钢，此钢具有高的强度和韧性，热强度性较好，同时切削加工性良好，有效防 止浇注过程中产生变形形成危险。采用金属外模后，锥形毛坯形成定向凝固，金属液在在离 心力的作用下进行补缩。设计的砂型型芯控制了转鼓毛坯筒体的加工量等，砂型型芯采用 树脂砂造型，型芯具有透气性，同时，芯骨采用钻有许多小孔的钢管，用以浇注时引导型腔 中的气体排出，因此，金属液体浇入型腔填充后可将气体排出，可防止气孔缺陷的产生。 [0073]第三步，根据设计出适合于离心铸造的锥段转鼓锥形毛坯筒体，计算出铸型转速， 立式离心铸造转速计算公式为：
[0075] 式中：η-铸型转速(r/min)
[0076] h-铸件高度（cm)
[0077] k 一铸件上下壁厚差（cm)
[0078] R-铸件上内半径（cm)
[0079] 第四步，在浇铸前，用天然气将金属型外模加热至230°C然后进行金属型外模内腔 喷涂涂料，其涂料按照重量份数配比如下:锆英粉重量份数为59.3，聚合氯化铝重量份数为 3.5,膨润土重量份数为7.5,水重量份数为29.5;金属型外模与砂型型芯组装完成后，向金 属型外模与砂型型芯所构成的型腔内通入保护性气体一氩气。
[0080] 第五步，浇注，浇注前对钢液进行取样分析，然后将温度为1660°C的合格金属液浇 入旋转的铸型当中，待冷却至700°C时停机，然后将锥形毛坯筒体从铸型中拔出，自然冷却 至室温。
[0081] 第六步，固溶处理，304不锈钢锥段毛坯筒体采用1100°C的温度进行固溶处理3小 时。
[0082] 第七步，机械加工，按图纸要求的形状及尺寸，对锥段转鼓毛坯筒体进行机械加 工。
[0083] 第八步，检验:根据图纸尺寸要求检验锥段转鼓是否合格，然后进行无损检测。
[0084] 第九步，包装。
[0085] 本实施例的具体效果如下:浇注出的锥段转鼓毛坯筒体，机械加工为成品后，经无 损检测，无气孔、夹渣、裂纹等有害缺陷，组织致密。锥段转鼓毛坯筒体加工量得到有效控 制，工艺出品率达75%，产品合格率可达到95%，较锻制法的综合成本降低32%。
[0086] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种利用立式离心铸造工艺生产锥段转鼓的方法，其特征在于：其方法包括如下步 骤： A、 根据锥段转鼓筒体成品设计出锥段转鼓毛坯筒体，在锥段转鼓筒体的凸角或拐点处 采用斜面过渡方式进行设计锥段转鼓毛坯筒体； B、 根据步骤A中所制定的锥段转鼓毛坯筒体设计出铸造锥段转鼓毛坯筒体所需要的金 属型外模和砂型型芯，在金属型外模和砂型型芯设计时需考虑浇注成型后的脱模工艺和尽 量降低锥段转鼓毛坯筒体后期加工余量； C、 将砂型型芯对应精确组装于金属型外模中；浇铸前，在金属型外模的内腔中喷涂涂 料，其涂料按照重量份数配比如下:锆英粉重量份数为59.3，聚合氯化铝重量份数为3.5，膨 润土重量份数为7.5，水重量份数为29.5;在砂型型芯与金属型外模组装完成后，向金属型 外模与砂型型芯所构成的型腔内通入氩气； D、 按照立式离心铸造的相关要求，安装组装后的砂型型芯与金属型外模所构成的整 体;根据锥段转鼓筒体化学成分的相关要求，采用中频感应电炉熔炼出合格的钢水；向金属 型外模与砂型型芯所构成的型腔内注入钢水； E、 根据锥段转鼓筒体的材料要求进行相对应的固溶处理，并保证获得所要求的组织状 态；同时，步骤D中的钢水在金属型外模与砂型型芯所构成的型腔内采用离心力作用下进行 凝固与补缩;凝固完毕后脱模得到锥段转鼓毛坯筒体； G、 待步骤E完毕后脱模得到锥段转鼓毛坯筒体，然后按照锥段转鼓筒体成品的尺寸要 求对锥段转鼓毛坯筒体进行机械加工； H、 检验:按照锥段转鼓筒体成品的尺寸要求对步骤H加工后的锥段转鼓筒体进行检测， 然后再对锥段转鼓筒体进行无损检测； I、 经过步骤H检测后得到合格的锥段转鼓筒体，然后包装。2. 按照权利要求1所述的一种利用立式离心铸造工艺生产锥段转鼓的方法，其特征在 于:所述步骤E中立式离心铸造转速计算公式为：式中：η-铸型转速(r/min)，h-铸件高度(cm)，k一铸件上下壁厚差(cm)，R-铸件上内 半径（cm) 〇3. 按照权利要求1或2所述的一种利用立式离心铸造工艺生产锥段转鼓的方法，其特征 在于:在步骤E与步骤G还具有如下步骤F: F、 检验步骤E得到的锥段转鼓毛坯筒体的化学成分、机械性能是否符合设计要求，并排 除废品。4. 按照权利要求1或2所述的一种利用立式离心铸造工艺生产锥段转鼓的方法，其特征 在于:所述步骤C在金属型外模的内腔内喷涂涂料前，先用天然气将金属型外模的内腔加热 至 IJ180 ~230°C。5. 按照权利要求1或2所述的一种利用立式离心铸造工艺生产锥段转鼓的方法，其特征 在于:所述步骤A在设计锥段转鼓毛坯筒体时，同时兼顾锥段转鼓毛坯筒体的两端及中部法 兰采用斜面过渡方式。6. 按照权利要求1所述的一种利用立式离心铸造工艺生产锥段转鼓的方法，其特征在 于:所述步骤E中的固溶处理方法如下:采用1100°C的温度进行固溶处理3小时。7. 按照权利要求1所述的一种利用立式离心铸造工艺生产锥段转鼓的方法，其特征在 于:在所述步骤D的钢水浇注前对钢水液进行取样分析，然后将温度为1670°C的合格金属液 浇入旋转的铸型型腔内。8. 按照权利要求1所述的一种利用立式离心铸造工艺生产锥段转鼓的方法，其特征在 于:所述步骤B的金属型外模采用42CrMo模具钢制造而成;所述砂型型芯采用树脂砂造型， 并在砂型型芯中钻有若干个具有小孔的钢管。9. 按照权利要求4所述的一种利用立式离心铸造工艺生产锥段转鼓的方法，其特征在 于:所述步骤C在金属型外模的内腔内喷涂涂料前，先用天然气将金属型外模的内腔加热到 220°C 或 230°C。
【专利摘要】本发明公开了一种利用立式离心铸造工艺生产锥段转鼓的方法，本发明采用金属型外模与砂型型芯相结合融入立式离心铸造；在浇铸前，金属型外模内腔喷涂涂料，用以降低高温熔融金属液体浇入铸型后金属型外模的温度；同时由于在金属型外模与砂型型芯所组成的型腔内通入了保护性气体氩气，浇注出的锥段转鼓筒体无气孔、夹渣、裂纹等有害缺陷，锥段转鼓筒体的组织致密、无焊缝、整体强度得到极大提高。根据锥段转鼓形状，通过金属型与砂芯的合理组合与控制，锥段转鼓毛坯筒体加工量得到有效控制，工艺出品率可达70％以上甚至更高，采用金属型外模后，产品合格率可达到90％以上，同时生产锥段转鼓的综合成本可降低30％以上。
【IPC分类】B22C3/00, B22D13/04, B22D13/10
【公开号】CN105478707
【申请号】CN201511018546
【发明人】张应龙, 田俊
【申请人】四川华星炉管有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月29日