阀门铸造工艺

阀门铸造工艺介绍

阀门铸造工艺

*第一节铸造的概述及特点

一、何为铸造：

将液体金属浇到具有与零件形状相适应的铸型空腔中，待其凝固后，以获

得一定形状尺寸和表面质量的零件的产品，称之为铸造。

二、铸造概述：

铸造具有悠久的历史，约在公元前三千年，人类已铸出多种精美的青铜器。

但几千年来是靠手工用粘土、砂等天然材料制造的。铸件的产量很小，随着工业革命的发展，机械化的增加，铸件需求量的提高，在20世纪30年代开始使

用气动机器和人工合成造型的粘土砂工艺生产。随着时代的发展，各类造型方

法应运而生。例如：1933年出现水泥砂型，1967年出现水泥流态砂型；1944年

出现冷却覆膜树脂砂壳型；1955年出现热法覆膜树脂砂壳型，1958年出现咲喃树脂自硬砂型；1947年出现CO2硬化水玻璃砂型，1968年出现了有机硬化剂的水玻璃（有机脂水玻

璃）工艺等。近年来，用物理手段制造铸型的新方法，如：磁丸造型，真空密封造型法，失膜造型等。

铸造由于可选用多样成分、性能的铸造合金，加工基本建设投资小，工艺

灵活性大，生产周期短等优点，被广泛用于机械制造、矿山冶金、交通运输、石化通用设备、农业机械、能源动力、轻工纺织、土建工程、电力电子、航天航空、国际军工等国民经济各部门，是现代大机械工业的基础。

铸造在中国已有漫长的历史，但铸造技术长期处于停滞状态，改革开放以来，我国的铸造技术有了很大的发展，突出的表现在三个方面：造型、造芯的机械化、自动化程度明显提高；自硬性化学型砂取代干型粘土砂和油砂；铸造工艺技术由凭经验走向科学化，如：计算机模拟设计。这一系列的改革对提高生产效率，降低劳动强度，改善生产环境，提高铸件内在质量和外观质量，节约原材料和能源起了重大的作用。

三、铸造特点：

1、铸造的适应性很广，灵活性很大，产品要求及所处各种工况，可制造多

种金属材料的产品，如：铁、碳素钢、低合金钢、铜、铜合金、铝、铝合

金、钛合金等等。与其他成型方式相比，铸造不受零件的重量、尺寸和形状限制。重量可从几克到几百吨，壁厚由0.3mm到1m,形状只要在铸造

工艺性范围内，是十分复杂的，还是机械加工困难的，甚至难以制得的零件，都可通过铸造的方式获得。

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2、铸造所用的原材料大多来源广，价格低廉，如废钢、砂等。但由于近期国

内铸造和钢铁业大量兴起，这些原材料价格出现上涨。

3、铸件可通过先进的铸造工艺方法，提高铸件的尺寸精度和表面质量，使零件做到少切割

和无切割。对产品制造达到省工省料的效果，节约总体的制作成本。

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四、铸造存在问题：

1、我国大多数铸造企业，其铸造工艺落后，机械化程度低，从而使铸件的尺

2、寸精度低、表面质量差、能源和原材料消耗高、生产效率低、劳动强度大、环境污

染严重、企业效益差。

3、铸造是一个高危行业，同时又是一个苦、脏、累的工作，行业效益差，留不往人。

不论技术人员还是具体的操作者都很难寻，后继无人的现象十分突出。

4、铸造工序较多，流程长，对产品质量难以控制、废品率较高，近期合金价格和人工

费上涨，铸件成本大幅上升。

第二节核电阀铸造工艺

核电阀门铸造零件考虑其使用的特殊性和使用要求，为稳定铸件的工艺质量，所以对铸件的铸造工艺流程、材料、工艺、质量控制有严格的规定。

核电阀铸造工艺流程

*浇 铸

***冒口切

粗清整 * —打磨— ***补焊〜 射线探伤

渗透或磁粉探伤

热处理

_______ 渗透或磁粉探伤

**喷丸（喷砂） f 不锈钢酸洗钝化

J J

*入库・

铸造工艺方案

根据产品结构、大小及技术要求制定铸造方式。制造方式通常分为两

种：砂铸和精铸。

****冶炼J

成分控制

型砂试验 铸造工艺设计 造型 温度控制 配模

砂铸：有粘土砂、树脂砂（咲喃、碱性酚醛、聚尿烷）、水玻璃砂〔C02

*法硬化法、VRHC真空CO2置换太热空气硬化法（脱水硬化）、硅酸二钙和赤泥等粉状硬化剂的自硬砂、有机酯硬化〕。

精铸：又称之为特种铸造。有熔膜铸造（失蜡铸造）、陶瓷型铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、真空吸铸、磁性铸造、壳型铸造、实型铸

造（消失膜铸造）等约12种。

根据企业所具备的生产条件确定铸造方式。

三.砂铸铸造工艺

1、型砂型（芯）砂质量对铸件质量有很大的影响，如：砂眼、气孔、夹砂、

裂纹等缺陷的产生常是由于型砂质量不合格所致。

型砂性能对铸件质量的影响：型砂应具备如下性能：

（1）强度在外力作用下，其不易被破坏的性能称为强度。这种性能在铸型制造、搬运以及液体金属冲击和压力作用下，不发生变形、损坏是非常重要的，否则会造成塌

箱、冲砂和砂眼等缺陷。

（2）透气性型砂由于各砂粒间存在空隙，具有能使气体透过的能力称为透气性。

（3）耐火度型砂在高温金属液作用下不软化、熔化的性能。当耐火度不足时，砂粒将烧融而粘在铸件表面形成一层硬皮，使切削时加快刀具磨损。因此粘砂严重时，也

会使铸件报废，为弥补型砂耐火度不足，在铸型型腔表面刷一层涂料。

（4）退让性型（芯）砂具有随着铸件的冷却收缩而被压缩其体积的性能，

浇注后，型砂高温强度愈低，退让性愈好，铸件所受机械阻力也小。铸件内应力减小；反之收缩受阻，内应力大，甚至产生裂纹。

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除此之外，还有回用性、发气量，对于树脂砂还有微粉、烧减量、碱

性树脂的残碱量等等。

2、型砂的分类：

按照粘结剂的不同，型砂可分为：

（1）粘土砂（2）水玻璃砂（3）树脂砂（4）油砂及合脂砂。

树脂砂工艺是铸造工艺上的一次大变革，它采用“树脂”作为粘洁剂，使铸

造工艺在各个方面都上了一个台阶。

树脂砂工艺的种类很多如壳芯，热芯盒、冷芯盒，自硬砂等等。我们采用

的是“咲喃树脂自硬砂工艺”。咲喃树脂自硬砂工艺不仅适用大批量的机械化生

产，同时也适用于单件、多品种、小批量生产，它同传统粘士砂比较它具有如

下优点：

生产铸件尺寸精度高，表面粗糙度低，节省能源，提高劳动生产率，改善工人劳动条件，

旧砂回用率高，对环境污染小等等。

该工艺自八十年引入中国，尤其是生产线投入，相关技术原材料问题的解

决。在我国发展很快，尤其在机床、造船、重机、电工等行业，所使用都取得

较好的成果。但其也有本身的局限性，在浇注碳钢薄壁铸件时，因其高温强度

较高，故极易产生裂纹缺陷。这一点对于核电阀门来讲是绝对不和行，同时也有一个铸件表面渗碳问题，对生产超低碳不锈钢最好不要米用该工艺

3、造型方法：

造型方法分为手工造型和机器造型：手工造型适用于单件，小批量生产。

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