球墨鑄鐵管及管件具有三個功能：⑴ 對管線實現小口徑大流量；⑵ 對管線實現高壓遠距離輸送；⑶ 防止管線爆管；出口球墨鑄鐵管件要求表面質量高；幾何尺寸嚴；單件水壓試驗達2.5MPa；消失模鑄造球墨鑄鐵管件生產工藝具有生產周期短、工藝先進、表面質量好（其管件表面粗糙度達12.5μm）等特點。包頭鑄鐵管件企業為大家介紹一下使用消失模鑄造工藝的關鍵技術點：

消失模鑄造投資少，見效快，應用范圍廣泛等特點。消失模鑄造是一種幾乎沒有加工余量，且能準確成型的鑄造工藝。容易實現清潔、批量化生產，特別是球墨鑄鐵管件因規格品種多、供貨周期短,交貨期急,更適合采用消失模鑄造工藝生產。

1、消失模鑄造大口徑球墨鑄鐵管件的一般工藝流程

（1）制作泡塑白模，組合澆注系統，氣化模表面刷、噴特制涂料并烘干；

（2）將特制砂箱置于振動工作臺上，填入底砂（干砂）振實，刮平，將烘干的泡沫模樣放于底砂上，填滿干砂（邊填砂邊振實）；

（3）用農用塑料薄膜覆蓋，放上澆口杯，接真空系統抽真空，干砂緊固成型后，進行澆注，泡沫模樣氣化，金屬液取代其位置；

（4）繼續抽真空，待鑄件冷凝后翻箱，從松散的干砂中取出鑄件；

（5）落砂,拋丸,切割澆冒口；

（6）清理打磨,加工,水壓檢驗；

（7）內外防腐；

（8）包裝堆放。

2、大口徑球墨鑄鐵管件消失模鑄造工藝參數選定

2.1 泡沫模樣

泡沫模樣材料采用普通的EPS發泡成型。為保證泡沫模樣尺寸精度與剛性，減少多次拼接造成誤差和變形的原則，大口徑球墨鑄鐵管件的泡沫模樣一般由四個部位組成（承口部位、插口部位、管體部位、法蘭部位），用冷膠粘結成形?？紤]到鑄件尺寸較大，在上涂料和造型時模樣將會承受到較大的作用力，泡沫模樣密度取0.022g/cm3-0.024g/cm3。澆注系統選用0.020g/cm3泡沫塑料（EPS）板材制作。如圖一大口徑球墨鑄鐵管件泡沫模樣。

2.2 澆注系統

鑄件在砂箱中可以有不同的放置位置，可采用底注式、側注式、頂注式、階梯式等不同的澆注方式，這些澆注方式各有各的特點。澆注系統的設置要考慮到模樣在砂箱中擺放的狀態，原則是便于填砂緊實，形成合適的凝固方式，本著方便金屬液充型和熱解產物順利排出，防止鑄型潰散塌箱及粘砂、變型等缺陷，有利于造型時填充型砂。我們根據鑄件的結構特點和多年現場生產經驗，分別設計了幾種澆注系統方案，我們根據管件在砂箱中的具體狀態來確定澆注形式：一般采用階梯式、中注式或頂注式。橫澆道和內澆道在管件管體內壁或承口（或法蘭）端面；直澆道設在橫澆道的交叉處。直澆道：橫澆道：內澆道=1：（4-6）:（1-2）。

2.3 涂料

消失模鑄造涂料用浸涂法施涂，有生產效率高，節省涂料、涂層均勻等優點。但由于泡沫模樣密度?。ㄅc涂料密度相差幾十倍），且本身強度又很低，浸涂時浮力大，因此僅適用于模樣可浸入或半浸入涂料中的中小型管件。大口徑管件泡沫塑料模樣，只能用噴淋、刷涂、淋涂的方法施涂。為此，我們在涂料槽底部加裝一泥漿泵，聯接上噴淋管，使涂料可不斷的從管口流出，具有噴淋功能。上涂料時，通過翻轉模樣，將涂料噴淋到各個部位。泥漿泵及其管路，還起著對槽中涂料進行循環攪拌作用。涂層厚度控制在1.0-1.5mm。由于泡沫模樣在施涂過程中需翻轉，而且要多人合作完成，澆注系統容易碰掉或損壞。因此，我們把模樣及澆注系統分開上涂料，烘干后再組裝起來，并進行必要的修補、烘干，供澆注用。模樣的烘干溫度為45℃±5℃。

2.4 造型

砂箱的負壓抽氣方式我們采用的是底抽和側抽相結合的方式。干砂選用海砂，粒度為20/40目，采用雨淋式加砂與柔性加砂相結合的加砂方式。這樣可以避免對模型造成強烈的沖刷，損壞泡沫模樣和涂料層。加砂方式采用雨淋式加砂為主，柔性加砂為輔。采用可變頻的三維振實臺來造型裝箱。

2.5　管件防變形

消失模鑄造球墨鑄鐵管件易變形。造成變形的主要在制模、涂料、填砂造型等工序上。致使管件幾何尺寸不符合標準尺寸。對于大口徑球墨鑄鐵管件更容易產生變形。所以采用樹脂砂圓環支撐的辦法解決變形或組合采用內加支撐環，外部加入支撐鋼帶的復合措施來防止。

2.6　熔化和澆注

根據ISO2531標準規定；球墨鑄鐵管件材質一般選擇QT450-10，鐵水熔煉和爐前孕育處理工藝完全按QT450-10材質控制?？紤]到消失模鑄造工藝鑄件在干砂中冷卻較慢，我們對鐵水做了適當的合金化。對消失模鑄造來說，由于泡沫模樣的存在，澆注過程中會消耗一定的熱量，因此消失模鑄造的澆注溫度一般比普通砂型鑄造要高。管件規格型號不同、壁厚不同，澆注溫度也不同。由于大口徑球墨鑄鐵管件輪廓尺寸較大，屬于薄壁類鑄件，要求澆注溫度要高，但是在負壓的作用下高溫鐵水易滲入型砂中造成鑄件表面粘砂形成粘砂缺陷。我們根據具體的管件規格型號確定澆注溫度；一般澆注溫度控制在1420℃～1460℃。澆注時保證直澆道始終處于充滿的狀態.澆注時真空度控制在-0.040MPa～-0.045MPa，澆注時間控制在45～60秒。澆注完畢的保壓時間控制在20-25分鐘；澆注完畢的真空度控制在-0.025～-0.030Mpa.出箱時間：120～150分鐘。如圖二大口徑球墨鑄鐵管件。

３、結論

按照以上工藝生產的大口徑球墨鑄鐵管件其外觀光潔，表面美觀，壁厚均勻，同時鑄件尺寸達到ISO2531標準和GB/T13295標準要求。采用消失模鑄造工藝后，產品質量得到了提高，生產成本獲得了降低同時得到客戶認可。

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