湿型铸造车用涡轮增压器壳体的方法与流程

文档序号:18710131发布日期:2019-09-18 00:42阅读:738来源:国知局
湿型铸造车用涡轮增压器壳体的方法与流程

本发明涉及涡轮增压器领域,尤其是汽车用涡轮增压器壳体的生产方法技术领域,具体涉及一种生产汽车用涡轮增压器壳体的湿型铸造方法。



背景技术:

涡轮增压器被广泛应用于大型农业、工程、矿山机械载重汽车、大型客车及船舶上。涡轮增压器能使汽车发动机功率提高,油耗降低,噪音和排污减少,有效改善发动机动力、经济和环保性能。在很多汽、柴油机上,为了不断提高其发动机的功效,达到减少废气排放和节约燃油的目的,会采用涡轮增压器技术。涡轮增压(turbocharger),是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机(air-compressor)的技术。简单来说,涡轮增压器是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。增压器技术的使用是提高发动机效率、降低燃油消耗、减少废气排放的有效手段,它能有效提高发动机功率和燃油经济性,功率可以提高30%以上,燃油消耗可以降低20%以上。但一些不正确的使用易造成其早期磨损,使柴油机功率下降,甚至不能正常运转,严重时柴油机启动困难,启动后柴油机加负荷冒蓝烟,涡轮增压器失灵,使柴油机无法工作。

涡轮增压器主要由涡轮部分和涡壳部分组成,具体由压气机壳、涡轮增压器壳体、压气机叶轮、涡轮、中间体和喷嘴环等部分构成。

涡轮增压器工作过程中,涡轮壳体总是承受随发动机曲轴转角变化而变化的温度载荷,在交变温度和交变应力的耦合作用下,涡轮壳体不断累积的塑性变形容易导致裂纹萌生、扩展甚至断裂。涡轮壳体的破坏主要是由于在交变温度和交变应力的耦合作用下,不断累积的塑性变形导致裂纹萌生、扩展而致。由于涡轮增压器工作环境恶劣,通常在500℃以上高温和10~20万转/分钟的高转速下工作.且与发动机共用一套润滑系统,润滑条件差,若使用维护不当,极易损坏,使发动机无法正常工作。涡壳是涡轮增压器的关键零件,其节能及尾气处理的效果主要与气道形状有关,涡壳的材料通常采用球墨铸铁或高镍球墨铸铁。涡壳增压器壳体形状复杂,涡轮在高温下高速旋转,要求材料具有良好的铸造性能,同时需要具有良好的高温性能。材料要尽可能不发生相变或尽量减少相变,因相变会造成产品体积的变化,使之产生内应力或变形,影响产品的使用性能和寿命。涡轮壳在加工过程中由于工序分散及形位公差难以保证,中间壳侧销孔漏加工会导致产品质量不合格,存在的室温塑性较低、850℃以上抗氧化能力不足和难加工。在加工中,涡轮增压器零部件尤其是壳体,是影响其品质和加工成本的重要因素。随着该技术的开发及应用,汽油发动机的废气温度已由原来的数百度提升至1050℃以上,这样,涡轮增压器壳体(简称涡壳)必须具备高的高温强度、抗蠕变性、抗氧化性、抗腐蚀性和尺寸稳定性等。显然,传统的铁素体球铁和高硅钼球铁已不能胜任上述性能,必须选择和开发高温综合性能优异的合金来满足涡壳制造苛刻的材质要求。能够保障涡轮增压器壳体等零部件在高温严苛环境下正常工作的铸铁、耐热合金钢等耐高温材料,虽然性能优越、应用广泛,但其强度高、韧性好、加工硬化现象严重等难加工特性给切削刀具产品带来了极大的挑战,因此涡轮增压器的涡轮壳必须能在850℃至1,300℃以上的温度范围内正常工作。在这种极端高温下运行必须选用耐高温合金材料,如1.4826、1.4837、1.4848和1.4849等典型的耐热合金材料。耐高温合金材料虽然极大地提升了涡轮增压器的性能和品质,但其硬度高、韧性好、难切削的特性却也给加工刀具带来了严峻的挑战,再加上涡轮壳本身的零件外形极其不规则,刚性和装夹稳定性差,导致刀具寿命非常低。

汽车发动机中涡轮增压器壳体的形状复杂,材质常为球墨铸铁,其技术要求高、开发难度大。涡壳铸件在功能表面有特殊要求,基准面上微孔只允许有4个,单个微孔可允许尺寸不大于2mm,且微孔间最小边距应大1mm,小于0.5mm的微孔。采用封闭式浇注系统,浇口比为∑f直∶∑f横∶∑f内=2∶1.5∶1,其中,直浇道截面面积为1200mm2,横浇道截面面积为900mm2,内浇道截面面积为600mm2。热侧冒口直径为65mm,高度为100mm,冒口颈尺寸为23mm×33mm;顶冒口直径为50mm,高度为70mm,冒口颈尺寸为10mm×25mm。并且涡壳铸件在充型初期存在一定程度的紊流,但充型速度较低,产生裹气、夹渣等缺陷;缩孔缩松敏感区主要分布于几何热节处和流道法兰根部等处,而以涡壳底部与流道相贯的几何热节处最为敏感。如果采用含铬量高的耐热不锈钢,浇注过程中易产生氧化铬夹杂,往往导致合金液流动性降低,从而产生冷隔和皱皮等铸造缺陷。并且,合金体收缩率和线收缩率较大,易产生缩孔、缩松和热裂等缺陷。而高镍球铁含镍量高,浇注过程铁液粘度高,流动性差,且线收缩和体收缩倾向均大于普通球铁。当浇注温度过低时,涡壳易产生浇不足、冷隔和黑渣等缺陷;浇注温度过高又容易产生缩孔、缩松和气孔等缺陷。

涡轮壳体材料通常采用球墨铸铁(高镍奥氏体、铁素体球墨铸铁),铸造工艺通常为消失模工艺、湿型砂工艺或树脂自硬砂工艺。涡轮壳体是增压器的关键零件,其气道形状显著影响节能及尾气处理效果。涡轮壳消失模铸造的关键是其发泡模具的制造。由于其外形和气道形状均十分复杂,采用传统的木模铸造工艺,难以保证发泡模具的质量;采用nc(numericalcontrol)加工和电火花加工,则周期长、成本高。涡轮壳铸造也有采用湿型砂高压造型工艺和水平分型脱箱造型工艺方案,这要根据产品及技术储备情况而定,涡轮材料一般为镍基合金。毛坯生产多采用石蜡精密铸造工艺和真空感应熔化浇注工艺。采用壳型机和射芯机以及容量500公斤中频电炉4套,生产涡轮增压器涡轮壳和中间体铸件。

涡轮增压器壳体是汽车涡轮增压器的关键部件之一,对铸造要求非常高,尤其是叶轮壳体型腔并非普通的圆弧面,而是类似阿基米德螺旋线的曲面,叶轮在此型腔内旋转,转速高达10万转/min,其面轮廓度的精度要求达到0.1mm,曲面达到0.1mm精度的面轮廓度,通常采用压铸成型之后再进行数控加工。随着涡轮增压技术的日益成熟,涡轮增压器壳体作为涡轮增压器的重要零件,其需求量与日俱增,性能要求也日益苛刻。涡轮增压器壳体铸件虽是形状不很复杂的小铸件,但该铸件质量和技术要求高,尺寸精度要求高,尤其对流道的三维曲面尺寸精度要求很高,按规定的27个剖面流道曲线必须与三维中相应的剖面流道曲线完全吻合。为降低流动阻力,流道部位铸件表面质量须符合产品标准,表面粗糙度ra1215,铸件不允许有缩孔、缩松、气孔、夹杂、冷隔等缺陷。合金含量高、碳量低,熔炼浇注温度高,铸造工艺性能差,因此,正确选用合适的铸造工艺十分重要。目前,国内涡轮增压器壳体的生产厂家有100多家,铸造工艺通常为消失模工艺、湿型砂工艺、树脂自硬砂工艺或其它铸造工艺方法。如现有技术采用的一种薄壳球墨铸铁涡轮增压器的铸造方法、一种汽车涡轮增压器壳体件的树脂砂壳型铸造方法和一种耐热不锈钢或高镍球墨铸铁材质的汽车涡轮增压器壳体件的精密铸造方法(失蜡铸造法),以及采用铁模覆砂铸造工艺铸造生产耐热铸钢涡轮增压器涡轮壳体。上述采用的铸造工艺或方法,均存在铸造工序复杂、需使用较为昂贵的工装设备、容易产生铸造缺陷、涡壳铸件1生产成本较高等不足。因此,若能使用成本低廉且工序简单的铸造工艺,如使用传统的砂型铸造方法来生产涡轮增压器壳体涡壳铸件1,必然会使生产成本大大降低、生产效率大大提高。但是,由于涡轮增压器壳体的性能要求高,且涡壳铸件1较为复杂,壁厚不均匀,薄壁的地方较多,最厚处厚度为15mm,最小壁厚处约为2.8毫米,属于复杂薄壁壳体铸件。涡轮增压器壳体铸件要求具有良好的气密性,内外表面无缩松缩孔缺陷,表面光洁度高,尺寸精准,且球墨铸铁或高合金钢在实际浇注时的流动性较差。因此,采用传统的砂型铸造方法生产,对浇注系统4的设计要求极高,非常容易因为浇注系统4的设计不合理而导致出现紊流、充型不平稳、补缩不足,从而出现冷隔、缩孔、缩松、粘砂等缺陷,导致生产涡壳铸件1的缺陷太多、合格率低、产品质量差等问题,所以,目前采用传统的砂型铸造方法来生产涡轮增压器壳体涡壳铸件1的厂家极少。为此,现有技术提出了一种三箱造型、倾斜浇注的涡轮增压器壳体湿型铸造方法,该方法在一定程度上克服了砂型铸造生产涡轮增压器壳体常见的问题,减少了缺陷发生,但仍然存在以下问题:1)由于采用三箱造型,因此大大增加了工艺复杂度,也容易因为合箱不良而导致涡壳铸件1形状错位;2)采用倾斜15°的浇注方式,增加了浇注时人工的劳动强度,同时也因为搬动砂箱而易导致掉砂;3)一箱只生产一件,生产效率低,砂铁比较高,不利于降低生产成本,节约砂资源。

湿型砂是使用最广泛的、最方便的造型方法,大约占所有砂型使用量的60~70%,但是目前这种方法还不适合很大或很厚实的铸件。表面烘干型与干型比,可节省烘炉,节约燃料和电力,缩短生产周期。湿型铸造法的基本特点是砂型(芯)无需烘干,不存在硬化过程。其主要优点是生产灵活性大,生产率高,生产周期短,便于组织流水线生产,易于实现生产过程的机械化和自动化;材料成本低;节省了烘干设备、燃料、电力及车间生产面积;延长了砂箱使用寿命等。但是,目前采用的湿型铸造,容易使铸件产生一些铸造缺陷,如:夹砂、结疤、鼠尾、粘沙、气孔、砂眼、胀砂等。湿型砂是由原砂、粘土、附加物及水按一定配比组成的。常用的加料顺序是先将回用砂和新砂、粘土粉、煤粉等干料混匀,再加水混至要求的水分。铸造生产中使用量最大的原砂是以石英为主要矿物组份的天然硅砂。天然硅砂资源丰富,分布极广,易于开采,价格低廉,能满足铸造上多数情况的要求。粘土是湿型砂的主要粘结剂。粘土被水湿润后具有粘结性和可塑性,烘干后硬结,具有干强度。而硬结的粘土加水后又能恢复粘结性和可塑性,因而具有较好的复用性。



技术实现要素:

本发明的目的是针对目前现有技术存在的问题和不足,提供一种低成本、高质量湿型铸造车用涡轮增压器壳体的方法。

本发明采用的技术方案是,一种湿型铸造车用涡轮增压器壳体的方法,具有如下技术特征:

a.造型:利用传统的潮模砂进行造型,制备带有浇口盆9的直浇道10,利用两箱造型工艺,在砂型中以直浇道10为中心,对称布置一箱四件的砂箱;直浇道10连通上砂箱及下砂箱,直浇道10底端设置横浇道,末端设置纵截面形状为矩形的浇口窝11,同时在横浇道远端设置内浇道,并且每个涡壳铸件1均通过两个两个入水冒口2再内浇道与涡壳铸件1连通;

b.制芯:采用传统的潮模砂进行造型后,在对称直浇道10两边的砂芯8下芯,安放陶瓷过滤片3和随型冷铁7,完成制芯;

c.随型冷铁7与涡壳铸件1热传导系数设为c1300,在涡轮室每个内浇道圆形平面处均放置一块陶瓷过滤片3,同时在每个涡壳底部与流道相贯的几何热节部位放置相应型号的随型冷铁7;每个陶瓷过滤片3通过两边对称的入水冒口2相连设有冒口6的保温套5,每个保温套5相连涡壳铸件1;

d.合箱:采用机械臂夹持上砂箱14,然后合到下砂箱15;

e.合金熔炼及浇注:结合对比缩松缩孔缺陷的模拟结果确定最佳工艺参数,确定浇注温度1400℃、型壳温度1050℃,采用出钢水固相线温度为1740℃,液相线温度1760℃,浇注温度1650~1610℃,浇注时间为5~7s,结晶潜热200kj/kg,平均浇注温度1630℃,在中频感应炉中,对涡壳铸件1进行熔化,内浇口充满,两股金属液交汇后继续进行自上而下填充,金属液由浇口杯自上而下进入,从不同内浇口进入型腔,完成充型。

本发明与已有技术相比,具有以下效果及优点:

1、本发明利用传统低成本的潮模砂湿型铸造技术生产涡轮增压器壳体,在涡轮室内部圆形平面处放置随型冷铁7,使生产的涡壳铸件1的冒口颈区域微观缩松消除。通过工艺状态模拟及实际生产对比,冷铁对解决蜗壳热节区域的微观缺陷起到关键作用。模拟结果显示,充型过程平稳,没有出现紊流现象;从温度场可见,冒口温度始终为最高,有利于补缩。模拟结果显示,凝固过程模拟蜗壳薄壁位置先凝固,冒口为最后凝固区域,热侧冒口最后凝固,起到了补缩作用,实现了顺序凝固。在涡轮室内部圆形平面处放置随形冷铁7,凝固模拟显示,凝固末期冒口颈远端小孤立液相区消除。实际生产结果显示:内浇口的固相率远低于铸件整体,内浇口保证了顺利补缩。冒口颈区域微观缩松消除,与模拟相吻合。因而与采用其它的造型材料和复杂铸造方法相比,简化了生产工艺,缩短了生产周期,提高了生产效率,而且可使生产成本降低40%,同时降低了涡轮增压器壳体生产线建设的资金投入,使普通铸造企业都可生产涡轮增压器壳体,有利于满足市场需求。

2、本发明在设计过程中利用magma铸造模拟分析软件对初步设计的浇注系统4进行模拟、分析及优化,并结合对试铸样品进行金相观察和扫描分析等措施对试制涡壳铸件1中的缺陷进行定性研究。然后,结合铸造生产实际,采用鱼骨分析法通过对缺陷原因进行分析,并将分析结果作为浇注系统4优化的依据,最终形成批量化稳定生产涡轮增压器壳体涡壳铸件1的完善工艺,使得造型材料中的旧砂配比很高,能减少旧砂的废弃和新砂的投入,因此能节约有限的原砂资源,大大降低了铸造技术难度,缩短了产品开发周期。

3、本发明针对涡轮增压器壳体涡壳铸件1生产中目前存在的上述问题,利用成本最低的传统砂型铸造方法,通过开展特殊的铸造工艺设计,采用magma铸造模拟分析软件对浇注系统4进行分析,利用catia软件生成三维几何模型,涡轮壳体剖分四面体网格,底座、螺栓及连接板部件剖分六面体网格,节点总数约为20.1万,网格总数约为77.5万;并对涡轮壳体各部分分区处理,施加试验所给各区热边界条件,建立完成了有限元计算模型。通过对浇注系统剖分,设置对应物性参数、初始及边界条件,得到蜗壳铸造过程的温度场、充型、凝固的数学模型,分析出可能出现的缺陷,提高了铸件缺陷的预见性,对工艺方案的确定提供了参考依据,大大缩短了新品开发周期。并以此为依据对浇注系统4及工艺参数进行优化,以缩松缩孔模拟结果为基础,进一步消除缩松缩孔,在优化浇注方案的基础上,选择浇注温度1400℃、型壳温度1050℃的条件下,进行浇注验证,得到了较理想的浇注系统4设计方案,得到质量理想的铸件。通过选取浇注温度为1380、1390、1400、1410、1420、1430℃,选取型壳温度为900、950、1000、1050、1100、1150℃进行正交试验,确定浇注温度1400℃、型壳温度1050℃时,铸件质量最佳。采用优化的浇注系统,应用最佳工艺参数进行缩松缩孔缺陷模拟,与验证应用优化后的顶注三点式浇注,在浇注温度1400℃、型壳温度1050℃条件下完成真空高温浇注,得到铸件。铸件外观表面光洁、质量良好,通过x光射线进行无损探伤检测,铸件内部无缩松缩孔缺陷,采用优化后的浇注系统4,涡壳铸件1废品率能控制在8%以内,远低于其他厂家的废品率水平。实现涡轮增压器壳体涡壳铸件1的高质量生产。

4、本发明所涉及的浇注系统,在直浇道末端设置有纵截面形状为矩形的特殊浇口窝,替代常用的和传统的半球形浇口窝。经magma模拟分析及实际生产证明,采用这种浇口窝后,铸件绝大部分位置固相率均在0.773以上,内浇口的固相率远低于铸件整体,因此内浇口保证了顺利补缩,钢液在浇注过程中充型平稳,避免了传统的半球形浇口窝11容易出现的紊流、气孔、夹渣、冷隔等缺陷的发生。

5、本发明为提高充型能力,采用了高温速浇的浇注方式,并在砂型中安置过滤片以挡渣。采用传统的潮模砂进行造型、制芯,所造砂型含有独特设计的浇注系统,尤其是其中的浇口窝11采用了能大幅降低液体紊流的纵截面形状为矩形的特殊设计;为合理调节温度场,在砂型必要处设置有冒口6及随型冷铁7,有效解决了涡轮增压器壳体管道薄壁处容易产生的夹渣缺陷,以及法兰盘面因最后凝固而易产生缩孔缩松的问题,同时解决了黏土湿型砂高频出现的粘砂及砂眼缺陷。

采用本发明铸造生产的涡轮壳可以承受高达1050℃尾气温度,并且铸造的外壳可适合于铸造的各种材料,可使涡轮壳的壁厚减50%以上,使壳具有热惯量低的特点,更容易将旁通阀结合在壳体内。

本发明涡壳铸件1冷却到室温后,经打磨清理及缺陷检测,该批量浇注的涡壳铸件1的合格率为94.5%,实现了涡轮增压器壳体涡壳铸件1的高质量生产。同时,实现了毛坯的近净型成型,机械加工余量大大减小,避免了材料的浪费,降低了能源的消耗。由于工艺准备的时间和费用大大减少,使得单件试制、小批量生产的周期和成本大大降低,特别适用于新产品的开发和单件小批量零件的生产。与传统方法相结合,可实现快速铸造、快速模具制造等功能。

附图说明

附图提供了对本发明的进一步理解,且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于了解本发明,并不构成对本发明的限制。

图1为本发明实施例湿型铸造生产汽车涡轮增压器壳体的铸造工艺主视图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1涡轮增压器壳体铸造模的纵向三维图。

图4是图1中单个涡轮增压器壳体的涡壳铸件1的主视图。

图5是图4的左视图。

图中:1涡壳铸件,2入水冒口,3陶瓷过滤片,4浇注系统,5保温套,6冒口,7随型冷铁,8砂芯,9浇口盆,10直浇道,11浇口窝,12横浇道,13内浇道,14上砂箱,15下砂箱。

下面给出实施例以对本发明进行具体的描述。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制。该领域的技术熟练人员根据本发明内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。

具体实施方式

参阅图1-图2。根据本发明,按如下步骤实施:

a.造型:利用传统的潮模砂进行造型,制备带有浇口盆9的直浇道10,利用两箱造型工艺,在以砂型中,以直浇道10为中心,对称布置一箱四件的砂箱;直浇道10连通上砂箱14及下砂箱15,直浇道10底端设置横浇道12,末端设置纵截面形状为矩形的浇口窝11,同时在横浇道12远端设置内浇道13,并且每个涡壳铸件1均通过两个内浇道与涡壳铸件1连通;

b.制芯:采用传统的潮模砂进行造型后,在对称直浇道10两边的砂芯8下芯,安放陶瓷过滤片3和随型冷铁7,完成制芯;

c.随型冷铁7与涡壳铸件1热传导系数设为c1300,在涡轮室每个内浇道13圆形平面处均放置一块陶瓷过滤片3,同时在每个涡壳底部与流道相贯的几何热节部位放置相应型号的随型冷铁7;每个陶瓷过滤片3通过两边对称的水冒口2相连设有冒口6的保温套5,每个保温套5相连涡壳铸件1;

d.合箱:采用机械臂夹持上砂箱14,然后合到下砂箱15;

e.合金熔炼及浇注:结合对比缩松缩孔缺陷的模拟结果确定最佳工艺参数,确定浇注温度1400℃、型壳温度1050℃,采用出钢水固相线温度为1740℃,液相线温度1760℃,浇注温度1650~1610℃,浇注时间为5~7s,结晶潜热200kj/kg,平均浇注温度1630℃。在中频感应炉中,对涡壳铸件1进行熔化,内浇口充满,两股金属液交汇后继续进行自上而下填充,金属液由浇口盆9自上而下进入,从不同内浇口进入型腔完成充型,在浇注温度1400℃、型壳温度1050℃条件下完成真空高温浇注。

参阅图3。在涡轮增压器壳体铸造模中,直浇道10通过横浇道12中部的浇口窝11向下延伸至底端,上顶部順向连接浇口盆9,连通浇口盆9台阶孔的底部,同时直浇道10通过中部的浇口窝11与左右两侧横浇道12正交贯通。浇口窝11两侧交联的横浇道12首先通过陶瓷过滤片3順向贯通至少两个同向排列的内浇道13,与内浇道13尾端向上的入水冒口2相连,并且每个内浇道13都与靠近直浇道10两侧的陶瓷过滤片3的矩形面平行,与直浇道10径向正交。每个内浇道13均设置有对称横浇道12的陶瓷过滤片3。

参阅图4、图5。在每个涡壳铸件1中,在蜗壳铸件1的顶部及两边热节部位均设置有冒口6,必要时冒口6周围设置有保温套,同时在蜗壳铸件1环腔底部、顶部必要位置以及环腔面设置有随形冷铁7,入水冒口2设置在内浇道13中,陶瓷过滤片3均安放在内浇道13的入口处,内浇道的内浇口设置在涡轮铸件环腔边缘中部。

实施例1:

采用传统的潮模砂进行造型,用两箱造型工艺,一箱四件,呈中心对称布置。在砂型中部设置有一连通上砂箱及下砂箱的直浇道10;在直浇道10底端设置有横浇道;在直浇道10末端设置有纵截面形状为矩形的特殊浇口窝11;在横浇道远端设置有内浇道。其中,每个涡壳铸件1均通过两个内浇道与涡壳铸件1连通。造型过程中,采用的潮模砂组份配比按重量百分比计为:新砂70%、旧砂26.8%、水分2.6%、组份a0.6%、组份b0%。其中,组份a为53%天然钠基+20%人工钠基+27%煤粉,组份b为30%人工钠基+70%煤粉。

为确保快速浇注条件下的充型平稳性,采取开放式浇注系统4,其截面积之比为直浇道10∶横浇道12∶内浇道13=1∶1.75∶4.70。每个内浇道均在涡壳铸件1近端安放陶瓷过滤片3,以弥补开放式浇注系统4挡渣性能不足的问题。所述浇口窝11不同于传统的半球形形状,而是采用纵截面形状为矩形的特殊浇口窝11。根据相应部位涡壳铸件1形状和位置,在涡壳铸件1壁厚较大部位或热节部位设置冒口6或随型冷铁7。由于高合金铸钢的充型性能较差,浇注方式采用高温速浇,浇注时采用高温和快速充型的方法,以保证合金液具有良好的充型能力。

在制芯中,芯砂采用的组份配比,按重量百分比计为:以新砂90%-96.0%、水分2%-2.6%、组份a0.3%-0.6%、组份b0.8%制备芯砂,其中,组份a为53%天然钠基+20%人工钠基+27%煤粉,组份b为30%人工钠基+70%煤粉。砂芯8表面另涂覆涂料。

c.下芯及安放陶瓷过滤片3、随型冷铁7:将砂芯8下到下型,并在每个内浇道特定部位均放置一块陶瓷过滤片3,同时在热节部位放置相应型号的随型冷铁7。

合箱:采用机械臂夹持上砂箱,然后合到下砂箱。

合金熔炼及浇注:在可选的实施例中,涡壳铸件1材质为2520铬镍不锈钢,按重量百分比计:以c0.3~0.5%,si1.0~1.5%,mn≤2.0%,p≤0.040%,s≤0.030%,ni19.0~21.0%,cr24.0~27.0%,mo≤0.50%,nb1.2~1.7%,cu≤0.25%,co≤1.0%,w≤1.6%,v≤0.12%,其余为fe,合金熔炼铬镍不锈钢,采用中频感应炉进行熔炼,浇注制备涡壳铸件1,浇注前向液态铁液中加入重量百分比为0.08%的铝丸作为脱氧剂。出钢水温度为1750℃;出钢水重量1000kg;浇注温度1640℃;浇注时间为5s。。

涡壳铸件1冷却到室温后,经打磨清理及缺陷检测,该批量浇注的涡壳铸件1的合格率为93%,实现了涡轮增压器壳体涡壳铸件1的高质量生产。

实施例2:

在造型中,采用传统的潮模砂进行造型。采用两箱造型工艺,一箱四件,呈中心对称布置。在砂型中部设置一连通上砂箱及下砂箱的直浇道10;在直浇道10底端设置横浇道;在直浇道10末端设置纵截面形状为矩形的特殊浇口窝11;在横浇道远端设置内浇道。

以上所述为本发明较佳实施例,应该注意的是上述实施例对本发明进行说明,然而本发明并不局限于此,并且本领域技术人员在脱离所附权利要求的范围情况下可设计出替换实施例。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

以上所述为本发明较佳实施例,应该注意的是上述实施例对本发明进行说明,然而本发明并不局限于此,并且本领域技术人员在脱离所附权利要求的范围情况下可设计出替换实施例。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

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