專利名稱：：大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸的生產方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及曲軸鑄造領域，特別涉及一種大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸的生產方法。
背景技術：
：1.01.5匹空調壓縮機上用的小型球鐵曲軸，每件曲軸毛重為0.30.6公斤不等。采用的曲軸工藝布置為雙排水平布置或雙排傾斜布置，己經形成成熟典型工藝。對于3匹大功率空調壓縮機，其曲軸毛重1.05公斤/件。曲軸的材料牌號為QT700-2，用單鑄試塊澆注的試棒的機械性能要滿足抗拉強度》700Mpa，伸長率》2%;金相組織要求鑄件本體的球化率》80%，珠光體含量>90%，碳化物《1%，磷共晶《1%;鑄件本體的硬度為220—280HBS，單根鑄件上各點的硬度差《20HBS;鑄件各部位不允許有任何鑄造缺陷。采用小曲軸成熟工藝——雙排傾斜布置工藝和單排水平布置工藝進行生產，結果廢品率均比較高，分別達到了20%和40%;而且單根曲軸上各點的硬度差大大超標，達到3040HBS。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸的生產方法，以使生產出的鑄態(tài)球鐵曲軸能夠滿足上述技術要求。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸的生產方法，其歩驟包括混砂、造型、爐料熔煉、出鐵球化孕育處理、澆注、冷卻、開箱、鑄件清理；其中，所述的爐料熔煉步驟包括，配置爐料和熔煉，爐料成分質量百分比為生鐵2030%、回爐鐵3545%、廢鋼3040%;熔煉采用中頻感應電爐進行鐵液熔煉，熔煉溫度為14501560°C;所述的出鐵球化孕育處理工序包括球化處理和硅鋇一次孕育處理兩個步驟；所述的澆注工序中，采用曲軸鑄件垂直排布方式，鐵液經過澆口杯進入橫澆道后同時進入若干根直澆道，直澆道中的鐵液通過上下若干層薄片內澆道同時進入鑄件及冒口；澆注溫度控制在13201430°C，并在澆注時用硫氧孕育劑進行第二次隨流孕育。進一歩，曲軸鑄件的化學成分質量百分比C3.33.8%、Si2.02.75%、Mn0.30.65%、P《0.08%、S《0.03%、Mg0.020.07%、RE0.01~0.05%、Cu《1.0%、Sn《0.05%、Fe余量和不可避免雜質。所述的球化處理歩驟加入球化劑總量為熔煉出鐵量的1.020.%，球化劑的化學成分質量百分比為Mg5.08.0%、RE1.02.6%、Si3548%、Cal.03.0%、Mn《4.0%、Al《0.5%、Ti《0.5%、Fe余量和不可避免雜質。所述球化劑的粒度為4~20mm。所述的硅鋇一次孕育歩驟所用的硅鋇孕育劑的加入總量為熔煉出鐵量的0.51.0%;硅鋇孕育劑的化學成分質量百分比為Si60~70%、Ca0.53.0%、Bal.06.0%、Al1.03.0%、Fe余量和不可避免雜質。所述的硅鋇孕育劑的粒度為310mm。所述的澆注時用硫氧孕育劑進行第二次隨流孕育的硫氧孕育劑的加入量為澆注鐵液量的0.050.20%;硫氧孕育劑的化學成分質量百分比為Si6576%、Al0.51.5%、Ca0.52.5%、Ce1.03.0%、S0.3~2.0%、O0.21.5%、Fe余量和不可避免雜質。所述硫氧孕育劑的粒度為0.10~0.70mm。本發(fā)明采用曲軸鑄件垂直排布工藝，其特點是鐵液經過澆口杯進入橫澆道后同時進入四根直澆道，直澆道中的鐵液通過上下三層薄片內澆道同時進入鑄件及冒口，其作用為(1)減緩澆注時鐵液對鑄型的沖擊，以減少落砂缺陷；(2)三層內澆道同時注入鐵液后，使鑄件上下層之間的溫差減小，鑄件凝固后上下層各段的基體組織相同，因而達到了上下層各段的硬度幾乎相同，從而改善了機械加工性能及其加工精度；(3)保證了最高點的冒口熱節(jié)部分的液體溫度最高而最后凝固，從而保證了冒口的補縮效果，使鑄體不產生縮松缺陷?，F(xiàn)有大功率空調壓縮機曲軸都采用小功率曲軸成熟工藝布置——雙排傾斜或單排水平工藝不成功的原因在于隨著曲軸毛坯直徑和長度的增加，在傾斜或水平狀態(tài)進行澆注時；鐵液充型時間過長，導致鐵液對型腔的烘烤時間較長，因而，型腔表層型砂性能受到破壞，因而很容易產生落砂、氣孔及夾渣缺陷。采用本發(fā)明所述的鑄造方法后，生產出的鑄態(tài)球鐵曲軸抗拉強度》700Mpa，伸長率>2%;金相組織鑄件本體的球化率》80%，珠光體含量》90%，碳化物《1%，磷共晶《1%;鑄本體的硬度為220280HBS，單根曲軸上各點硬度差《20HBS，鑄件各部位沒有任何鑄造缺陷。完全滿足鑄態(tài)曲軸的各項技術要求。圖1為本發(fā)明大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸毛坯的示意圖；圖2為圖1的側視圖3為本發(fā)明大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸鑄造工藝示意圖。具體實施例方式參見圖1圖3，本發(fā)明大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸毛坯的示意圖及曲軸鑄造示意圖。本發(fā)明大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸的生產方法，其步驟包括混砂、造型、爐料烙煉、出鐵球化孕育處理、澆注、冷卻、開箱、鑄件清理；所述的出鐵球化孕育處理工序包括球化處理和硅鋇一次孕育處理兩個歩驟；所述的澆注工序中，采用曲軸鑄件垂直排布方式，鐵液經過澆口杯1進入橫澆道2后同時進入若干根直澆道3，直澆道3中的鐵液通過上下若干層薄片內澆道5同時進入鑄件及冒口4;并在澆注時用硫氧孕育劑進行第二次隨流孕育。實施例1本發(fā)明大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸鑄造方法，包括如下歩驟(1)混砂造型混砂工序是在砂處理系統(tǒng)內完成的，混制完的型砂經皮帶輸送機送到造型機上方的儲砂斗中，然后定量射入造型機的壓實腔內，由造型機進行壓實后起模，完成造型任務后推出，等待澆注。(2)爐料熔煉先配置爐料，爐料的重量配比為25%的生鐵、40%的回爐鐵，35%的廢鋼；然后把配置好的爐料投入中頻感應電爐進行鐵液熔煉，熔化溫度為154(TC，靜置保溫510分鐘，讓鐵液中的雜質充分漂浮上來，用聚渣劑聚集后扒出爐外，不讓這些雜質帶到處理的鐵液中。(3)出鐵球化孕育處理包括球化處理和硅鋇孕育處理兩個步驟，其中球化處理采用沖入法球化處理工藝，球化劑粒度為420mm，球化劑加入量為1.20%，鐵液出爐溫度為1540°C。第一次出鐵量為總量的2/3，球化劑與鐵液的反應時間為6080秒，待反應結束后扒凈鐵液上面的浮渣，然后補加剩余的1/3鐵液，在補加鐵液時，隨著鐵液流加入0.60%硅鋇孕育劑進行孕育處理，最后進行攪拌及扒渣后蓋上覆蓋劑去進行澆注。其中加入的球化劑的化學成分質量百分比為含有Mg5.5、REl.O、Si35、Cal.5及Fe余量；硅鋇孕育劑的化學成分質量百分比為Si60、Ca3.0、Ba3.5、Al3.0及Fe余量。(4)澆注在待澆的鑄型澆注區(qū)，用250公斤的球化澆注兩用鐵液包進行澆注。鐵液的澆注溫度為1380°C，在鐵液澆注過程中，通過漏斗進行第二次孕育——隨流孕育，加入硫氧孕育劑0.15%。孕育劑粒度為0.20.7mm，孕育劑的化學成分質量百分比為Si68、A11.5、Ca2.5、Ce3.0、S2.0、01.5及Fe余量。(5)冷卻開箱(6)鑄件清理檢驗不合格^勺;品淘汰作廢；合格的進入鑄件毛坯合格品倉庫。產品牌號為QT700-2，單鑄試塊抗拉強度》700Mpa，伸長率》2%;金相組織鑄件本體的球化率》80%，珠光體含量》卯％，碳化物《1%，磷共晶《1°/。；鑄體本體的硬度為220280HBS，單根鑄件上各點硬度差《20HBS，鑄件各部位沒有任何鑄造缺陷。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例2、3、4、5的工藝過程同實施例1不再闡述。權利要求1.大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸的生產方法，其包括如下步驟混沙、造型、爐料熔煉、出鐵球化孕育處理、澆注、冷卻、開箱、鑄體清理；其中，所述的爐料熔煉包括，爐料成分質量百分比為生鐵20～30％，回爐鐵35～45％、廢鋼30～40％；熔煉采用中頻感應電爐進行鐵液熔煉，熔煉溫度為1450～1560℃；所述的出鐵球化孕育處理工序包括球化處理和硅鋇一次孕育處理兩個步驟；所述的澆注工序中，采用曲軸鑄件垂直排布方式，鐵液經過澆口杯進入橫澆道后同時進入若干根直澆道，直澆道中的鐵液通過上下若干層薄片內澆道同時進入鑄件及冒口；澆注溫度控制在1320～1430℃，并在澆注時用硫氧孕育劑進行第二次隨流孕育。2.如權利要求1所述的大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸的生產方法，其特征在于，采用曲軸鑄件垂直排布，鐵液經過澆口杯進入橫澆道后同時進入四根直澆道，直澆道中的鐵液通過上下三層薄片內澆道同時進入鑄件及冒口。3.如權利要求1所述的大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸的生產方法，其特征在于，曲軸的化學成分質量百分比為C3.33.8%、Si2.02.75%、Mn0.300.65%、P《0.08%、S《0.03%、Mg0.020.07%、RE0.010.05%、Cu《1.0%、Sn《0.05%、Fe余量和不可避免雜質。4.如權利要求1所述的大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸的生產方法，其特征在于，所述的球化處理步驟加入的球化劑總量為出鐵量的1.02.0o/o;球化劑的化學成分質量百分比為Mg5.08.0%、RE1.02.60/0、Si35480/o、Ca1.03.0o/o、Mn《4.0%、Al《0.5%、Ti《0.5%、Fe余量和不可避免雜質。5.如權利要求4所述的大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸的生產方法，其特征在于，所述的球化劑的粒度為420mm。6.如權利要求1所述的大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸的生產方法，其特征在于，所述的硅鋇一次孕育步驟所用的硅鋇孕育劑的加入總量為熔煉出鐵量的0.51.0%;硅鋇孕育劑的化學成分質量百分比為Si6070%、Ca0.53.0%、Ba1.0~6.0%、Al1.03.0%、Fe余量和不可避免雜質。7.如權利要求6所述的大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸的生產方法，其特征在于，所述的硅鋇孕育劑的粒度為310mm。8.如權利要求1所述的大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸的生產方法，其特征在于，澆注使用硫氧孕育劑進行第二次隨硫孕育的硫氧孕育劑加入總量為澆注鐵液量的0.050.20%;硫氧孕育劑的化學成分質量百分比為Si6576%、A10.51.5%、Ca0.52.5%、Ce1.03.0%、S0.32.0o/o、O0.201.5%、Fe余量和不可避免雜質。9.如權利要求8所述的大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸的生產方法，其特征在于，所述的硫氧孕育劑的粒度為0.10.7mm。全文摘要大功率空調壓縮機鑄態(tài)球鐵曲軸的生產工藝，其步驟包括混砂、造型、爐料熔煉、出鐵球化孕育處理、澆注、冷卻、開箱、鑄件清理。爐料熔煉步驟包括配置爐料和熔煉，爐料質量百分比為生鐵20～30％、回爐鐵35～45％、廢鋼30～40％；中頻感應電爐熔煉；出鐵球化孕育處理包括球化處理和硅鋇一次孕育處理；在澆注時進行第二次硫氧孕育劑隨流孕育。本發(fā)明所采用的曲軸鑄件是垂直排布工藝，鐵液通過直澆道的三層薄片內澆道同時進入鑄件及冒口；生產出的曲軸，其抗拉強度≥700MPa，伸長率≥2％；鑄件本體的球化率≥80％，珠光體含量≥90％，碳化物≤1％，磷共晶≤1％；硬度為220～280HBS，單件曲軸上各點的硬度差≤20HBS。文檔編號C22C37/00GK101358262SQ20081020026公開日2009年2月4日申請日期2008年9月23日優(yōu)先權日2008年9月23日發(fā)明者清徐申請人:上海華新合金有限公司