厚大复杂球墨铸铁件的铁模覆砂工艺探讨

球墨铸铁具有较大的缩孔缩松倾向，如何防止 和消除缩孔缩松一直是铸造工作者关注的问题 。由 于球墨铸铁缩孔、缩松形成的复杂性,在缩孔、缩松 的形成机理和防止措施方面,存在许多不一致甚至 相互矛盾的看法。本文通过综合评价有关球墨铸铁 件缩孔、缩松的形成及预防机理，针对厚大复杂球 墨铸铁的铁模覆砂工艺，提岀解决铸件缩孔、缩松 的方案。
铸造工艺设计,CAE分析。
-20 -
围，由于
向石墨
球
墨球
度 ，共晶 的
成
有共晶 大 ，
的晶
成，
共晶 在一个较宽的温度范围 :
， 致铸件在 宽 面
相共存， 糊
凝。
1.2球铁液态冷却和凝固过程的体积变化
球铁凝 过 的
， 对缩孔、缩松
形成的
合金本
造成的
和
。对合金本凝固时
的
，有
和理
的方法。C
E Bates 和 B. Patterson 用 3 12.7 mm X 7.01 mm 的圆
摘 要:本文综合评述球墨铸铁的凝固特性、凝固过程体积变化和缩孔缩松形成机理，对比分析了几种造型
工艺生产球墨铸铁件的优缺点。针对一种厚大复杂球墨铸铁件的铸造工艺设计过程,利用先进的模拟分析软件
对铸造工艺进行模拟分析，通过使用高质量发热保温冒口，采用铁模覆砂工艺，生产出高质量合格铸件。
关键词:厚大复杂球墨铸铁;凝固原理;模拟分析;发热保温冒口
重新进
2019年第4期
赵晓林，余让刚,陈传涛:厚大复杂球墨铸铁件的铁模覆砂工艺探讨
!"设备与工艺
算已结果认为灰铁和球铁凝固都可能膨胀或收缩，
Βιβλιοθήκη Baidu
其膨胀或收缩取决于工艺条件和冶金条件。有的研
究者采用专门设计的试验装置和方法,去除型壁移
动因素，球铁凝固时的体积变化不固定，所获结果
仍不一致，甚至相互矛盾。 综合已有研究结果可以认为，球墨铸铁凝固的
体积变化还与冶金因素有关。有研究者分别探讨了
碳当量、 量、 、
冶金因素，以 铸件
、铸型条件、
工艺因素
膨胀
和型壁移动的影响叫主要结论表明：碳当量在
时的膨胀
， 已 量的研究试验所
@
膨胀
量膨胀
铸
件
，铸型膨胀
铸型
膨
胀量 ，铸型的 膨胀
有影响
，膨胀量 。
还探讨了 墨 、数量、
、分
膨胀的影响，结果表明 墨球化
、 墨相 量 ， 膨胀
，
过：（先共晶
-收缩-（共晶 !缩。最后 是净
0.8%~1%;B P Winter 等人用?91 mm X 229 mm 试
黏土砂干
122， 发现球铁 在浇注
后 一直在收缩，其 态 缩 2.0 %，凝固
收缩 2.7%.R. W. Heine采 理
的方法建
立了更切合铸铁件际凝情况的铸铁凝相图，
并用该相图对铸铁凝过程的
2019年第4期 2019年 M月
错"设备与工艺
FOUNDRY EQUIPMENT AND TECHNOLOGY
Aug.2019 !期
•铸造工艺・
doi：10.16666/j.cnFi.issnl004-6178.2019.04.006
厚大复杂球墨铸铁件的铁模覆砂工艺探讨
赵晓林#,余让刚#,陈传涛2 (1.重庆卡森科技有限公司，重庆404100; 2.重庆方汀机械制造有限公司，重庆404100)
的球墨 膨胀量
不的球墨 膨胀
@
的铸工者在球铁的凝固
和收缩 的研究 取 了
果，
于 因素或 因素的影响， 因素的影响
因素 的互用的研究不十分 ，因
相的结果 不为奇叫
1.3型腔尺寸在铸件浇注和冷却过程中的变化
型
在铸件 和
的变化
影响缩
的一要因素。
冋铸铁
金 型和 型的型
变化 了 量，
了铸件的 ，型
，结果表明:金型在 ， 时铁 可以
中图分类号:TG255
文献标识码:A
文章编号：1674-6694( 2019 )04-0020-06
Study on Sand - coating Iron Mould Technology of Thick and Complex Nodular Cast Iron
ZHAO Xiao-lin1 $ YU Rang-gang1, CHEN Chun-tao1
1球墨铸铁生产特性
1.1球墨铸铁的凝固特性
球墨铸铁有着和其他合金不同的凝
，国
铸造工作者对
的 ， 较一
致的看法是:1）共晶凝 温度范围宽，糊 凝固；
2
铸铁相，共晶
多，共晶 较大。
球墨铸铁共晶 晶 ， 由于
理的 ，
石墨 在相
一定尺
收稿日期:2019-04-15 作者简介:赵晓林（1986-）,工学学士，铸造工程师，主要研究方向:
% l.Chongqing Kasener Co. $Ltd. $ Chongqing 404100 $ China& 2.Chongqing Fangting Machine Manufacturing Co. ,Ltd. $ Chongqing 404100 $ China) Abstract： In this paper,the solidification characteristics of nodular cast iron,the change of volume during solidification and the formation mechanism of shrinkage cavity and porosity are reviewed comprehensively. In view of the casting process design process of a thick and complex ductile iron castings, the casting process is simulated and analyzed by using advanced simulation analysis software, and the high-quality qualified castings are produced by using high quality heating and heat insulation riser and iron mold sand coating process. Key words： thick and complex nodular cast iron, solidification principle, simulation analysis, heat insulation riser