CN104745920A - 船舶挂舵臂的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船舶挂舵臂的制造方法,关键是研制一套熔炼工艺:配料选择、冶炼温度掌握、吹氧、吹氩参数的控制等,解决化学元素含量控制尤其铝的含量、氮含量满足要求;编制最优的铸造工艺:冒口、浇口的设计及造型用料选择,杜绝裂纹、缩松的产生,满足铸件无损检测及尺寸精度要求,编制一种特定热处理工艺;升温、保温、降温的温度、时间的选择尤其是降温方法运用,解决了铸件机械性能不足的问题,尤其是低温冲击性能要求。
Description
技术领域
本发明属于铸造技术领域,具体涉及一种船舶挂舵臂的制造方法。
背景技术
船舶挂舵臂的制造工艺至少包括熔炼、还原、热处理等过程,目前的船舶挂舵臂浇注工艺中,制成的铸件成品硬度不够,不仅铸造工序较多,影响产能,同时技术质量参数达不到国外船级社的材料规范要求。
发明内容
为了克服现有技术领域存在的上述技术问题,本发明的目的在于,提供一种船舶挂舵臂的制造方法,可直接铸造出成品船舶挂舵臂铸件,且铸件的精度高,加工制作工艺简单。
本发明提供的船舶挂舵臂的制造方法,包括以下步骤:
(1)熔化阶段:将返回料30-45%,钢屑15-25%,生铁10-15%,石灰1-2%,余量为废钢,投入电炉中通电熔化,同时吹氧助熔,吹氧管直径1/2-3/4′,压力5-10公斤/ 厘米2,当钢水熔清后,取样分析碳、磷;
(2)氧化阶段:在熔清的钢水中加入铁矿石1-2%、石灰1-2%,同时吹氧,吹氧管直径1/4-1′,压力6-8公斤/厘米2,时间控制在10-15分钟,降碳除磷结束后使碳含量达到0.05-0.1%,磷低于0.035%,钢水温度达到1590-1640℃,扒除氧化渣;
(3)还原阶段:在钢水中加入石灰8-12公斤/吨钢水,萤石1-2公斤/吨钢水,碳粉1-1.5公斤/吨钢水,加入合金SiMnFe、MnFe和SiFe调整钢水中Si至0.3-0.6%, Mn至1.2-1.6%,并加入脱氧剂铝块0.1-0.2%进行预脱氧,使温度达到出钢温度1570-1600℃;
(4)精炼阶段:将电炉中的钢水转到精炼炉中,再加入石灰2-5公斤/吨钢水、萤石 0.5-1公斤/吨钢水,加入合金SiMnFe、MnFe和SiFe调整钢水中Si至0.25-0.60%,Mn至1.4—1.6%;同时炉底以直径1/2-3/4′的管子通入5-8公斤/厘米2的氩气直到精炼结束;
(5)出钢:出钢前加入脱氧剂铝块0.05-0.2%进行终脱氧,取样检测化学成分达到标准成分范围出钢,再镇静5分钟、温度达到1560-1590℃时浇注铸型;
(6)造型:采用组芯造型,外皮泥芯石英砂、内腔泥芯及盖箱泥芯使用镁碳石灰砂,并且要进窑在250-350℃烘干8-12小时,去除泥芯中的水分,减少泥芯在时的发气量,在制芯时所圆角处填放铬铁矿砂及暗成型冷铁;装配泥芯后仔细检查尺寸;冒口泥芯部分木模做出,其余部分配保温冒口套,浇注选取多包合浇,滑动水口直径60-80mm,要求6-10分钟完成,浇注后当冒口内钢水上升2/3高时点浇冒口并撒保温剂;
(7)热处理工艺:待浇铸后的半成品冷却至350℃以下,脱模后去除冒口、浇口、铸件的内外面的残砂,再置于热处理炉内,缓慢升温至600-700℃,升温速率为60-70℃/小时,在600-700 ℃时保温均热3-5小时越过相变易裂区,之后继续升温至850-910℃,保温16-20小时。
本发明提供的船舶挂舵臂的制造方法,其有益效果在于,克服了现有技术加工过程中工序较多,工作量大的问题,提高了生产效率;解决了铸件机械性能不足的问题,尤其是低温冲击性能要求,原材料利用率高,降低了生产成本;铸造出的成品尺寸精确,无需机械加工,有效保证了铸件质量。
具体实施方式
下面结合一个实施例,对本发明提供的船舶挂舵臂的制造方法进行详细的说明。
实施例
本实施例的船舶挂舵臂的制造方法,包括以下步骤:
(1)熔化阶段:将返回料40%,钢屑30%,生铁10%,石灰1%,余量为废钢,投入电炉中通电熔化,同时吹氧助熔,吹氧管直径1/2′,压力8公斤/ 厘米2,当钢水熔清后,取样分析碳、磷;
(2)氧化阶段:在熔清的钢水中加入铁矿石2%、石灰1%,同时吹氧,吹氧管直径1/4,压力7公斤/厘米2,时间控制在13分钟,降碳除磷结束后使碳含量达到0.08%,磷低于0.035%,钢水温度达到1600℃,扒除氧化渣;
(3)还原阶段:在钢水中加入石灰10公斤/吨钢水,萤石1.5公斤/吨钢水,碳粉1.3公斤/吨钢水,加入合金SiMnFe、MnFe和SiFe调整钢水中Si至0.5%, Mn至1.4%,并加入脱氧剂铝块0.15%进行预脱氧,使温度达到出钢温度1590℃;
(4)精炼阶段:将电炉中的钢水转到精炼炉中,再加入石灰4公斤/吨钢水、萤石 0.8公斤/吨钢水,加入合金SiMnFe、MnFe和SiFe调整钢水中Si至0.20%,Mn至1.5%;同时炉底以直径3/4′的管子通入7公斤/厘米2的氩气直到精炼结束;
(5)出钢:出钢前加入脱氧剂铝块0.1%进行终脱氧,取样检测化学成分达到标准成分范围出钢,再镇静5分钟、温度达到1580℃时浇注铸型;
(6)造型:采用组芯造型,外皮泥芯石英砂、内腔泥芯及盖箱泥芯使用镁碳石灰砂,并且要进窑在300℃烘干10小时,去除泥芯中的水分,减少泥芯在时的发气量,在制芯时所圆角处填放铬铁矿砂及暗成型冷铁;装配泥芯后仔细检查尺寸;冒口泥芯部分木模做出,其余部分配保温冒口套,浇注选取多包合浇,滑动水口直径70mm,要求7分钟完成,浇注后当冒口内钢水上升2/3高时点浇冒口并撒保温剂;
(7)热处理工艺:待浇铸后的半成品冷却至350℃以下,脱模后去除冒口、浇口、铸件的内外面的残砂,再置于热处理炉内,缓慢升温至650℃,升温速率为65℃/小时,在660 ℃时保温均热4小时越过相变易裂区,之后继续升温至860℃,保温18小时。
船舶挂舵臂的制造方法,可直接铸造出船舶挂舵臂铸件,无需机械加工,工序简单,铸造出的成品铸件尺寸精确,有效保证了铸件质量。
Claims (1)
1.一种船舶挂舵臂的制造方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
(1)熔化阶段:将返回料30-45%,钢屑15-25%,生铁10-15%,石灰1-2%,余量为废钢,投入电炉中通电熔化,同时吹氧助熔,吹氧管直径1/2-3/4′,压力5-10公斤/ 厘米2,当钢水熔清后,取样分析碳、磷;
(2)氧化阶段:在熔清的钢水中加入铁矿石1-2%、石灰1-2%,同时吹氧,吹氧管直径1/4-1′,压力6-8公斤/厘米2,时间控制在10-15分钟,降碳除磷结束后使碳含量达到0.05-0.1%,磷低于0.035%,钢水温度达到1590-1640℃,扒除氧化渣;
(3)还原阶段:在钢水中加入石灰8-12公斤/吨钢水,萤石1-2公斤/吨钢水,碳粉1-1.5公斤/吨钢水,加入合金SiMnFe、MnFe和SiFe调整钢水中Si至0.3-0.6%, Mn至1.2-1.6%,并加入脱氧剂铝块0.1-0.2%进行预脱氧,使温度达到出钢温度1570-1600℃;
(4)精炼阶段:将电炉中的钢水转到精炼炉中,再加入石灰2-5公斤/吨钢水、萤石 0.5-1公斤/吨钢水,加入合金SiMnFe、MnFe和SiFe调整钢水中Si至0.25-0.60%,Mn至1.4—1.6%;同时炉底以直径1/2-3/4′的管子通入5-8公斤/厘米2的氩气直到精炼结束;
(5)出钢:出钢前加入脱氧剂铝块0.05-0.2%进行终脱氧,取样检测化学成分达到标准成分范围出钢,再镇静5分钟、温度达到1560-1590℃时浇注铸型;
(6)造型:采用组芯造型,外皮泥芯石英砂、内腔泥芯及盖箱泥芯使用镁碳石灰砂,并且要进窑在250-350℃烘干8-12小时,去除泥芯中的水分,减少泥芯在时的发气量,在制芯时所圆角处填放铬铁矿砂及暗成型冷铁;装配泥芯后仔细检查尺寸;冒口泥芯部分木模做出,其余部分配保温冒口套,浇注选取多包合浇,滑动水口直径60-80mm,要求6-10分钟完成,浇注后当冒口内钢水上升2/3高时点浇冒口并撒保温剂;
(7)热处理工艺:待浇铸后的半成品冷却至350℃以下,脱模后去除冒口、浇口、铸件的内外面的残砂,再置于热处理炉内,缓慢升温至600-700℃,升温速率为60-70℃/小时,在600-700 ℃时保温均热3-5小时越过相变易裂区,之后继续升温至850-910℃,保温16-20小时。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110077569A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-08-02 | 上海外高桥造船有限公司 | 一种大型船舶挂舵臂的设计方法 |
CN111390106A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-07-10 | 石钢京诚装备技术有限公司 | 一种大型船用上铸件的工艺设计方法 |
CN112626408A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-04-09 | 中国铁建重工集团股份有限公司道岔分公司 | 岔枕的生产方法和岔枕 |
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