CN104924220A - 一种大型不锈钢铸件表面清理方法 - Google Patents

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马进
韩庆文
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Kocel Steel Foundry Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/08—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for polishing surfaces, e.g. smoothing a surface by making use of liquid-borne abrasives
    • B24C1/086—Descaling; Removing coating films

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种不锈钢铸件表面清理的方法，尤其是涉及一种材质为ZG06Cr13Ni4Mo的大型不锈钢铸件表面清理方法，该方法包括以下步骤：装件、钢丸选择、抛丸、调整铸件摆放角度为20-40度，重复以上步骤、整个铸件抛丸结束后，用干燥、无油的压缩空气清除铸件上的浮尘和碎屑，清理后的表面不得用手触摸；本发明简单易行、安全可靠，清理效率高，成本低，通过实际批量运用，效果显著。

Description

一种大型不锈钢铸件表面清理方法
技术领域
本发明涉及一种不锈钢铸件表面清理的方法，尤其是涉及一种材质为ZG06Cr13Ni4Mo的大型不锈钢铸件表面清理方法。
背景技术
材质为ZG06Cr13Ni4Mo的大型水轮机叶片，是一种大型不锈钢铸件，其轮廓型线呈“X”形，断面形状为翼形，属于大尺寸叶片。这种材质铸件产品需要进行高温正火加回火处理，正火温度1050℃左右，回火温度610~650℃。因为铸件壁厚，所以热处理保温时间都在12h左右。经过高温长时间处理后，叶片表面经常会有一层致密的氧化层。经过检测化验，氧化层主要成分是氧化铬、氧化镍、氧化铁铬等难溶物质，厚度约为0.1~0.3mm，硬度为HRC56以上。如果不清除该氧化层而直接加工铸件，则加工困难，且对刀具的损坏严重，同时铸件也无法进行无损探伤。
目前采用的传统清理方法主要有两种：一是采用砂轮打磨，因为该氧化层硬度大，又较厚且致密，使用砂轮打磨困难，通常对于轮廓尺寸为5245×4705×2406mm的一个叶片，需要2人花费3个班次，每个班次8h，才能将氧化层铲磨干净。清理效率很低，砂轮片消耗也较大，耗材成本约为500元；二是采用混合酸化学强腐蚀进行清理，但是这种方法成本大，腐蚀性较大，污染环境，对人体伤害也很大，已逐渐被淘汰。
目前还没有克服上述缺陷的方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种简单易行、安全可靠，清理效率高，成本低，通过实际批量运用，效果显著的一种大型不锈钢铸件表面清理方法。
本发明通过如下方式实现：
一种大型不锈钢铸件表面清理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
a．装件：将要清理的铸件放置到可旋转抛丸工作台上，然后将铸件垫支平稳；
b. 钢丸选择：结合氧化层硬度及铸件最终表面粗糙度和光洁度要求，选择钢丸；
c. 抛丸：在抛丸设备添加上述钢丸进行抛丸；
d.调整铸件摆放角度为20-40度，重复以上步骤c再次抛丸；
e.整个铸件抛丸结束后，用干燥、无油的压缩空气清除铸件上的浮尘和碎屑，清理后的表面不得用手触摸；
所述钢丸成分及含量为C：0.40～0.75，Mn：0.40～1.20，Si：0.1～0.3，P≤0.05，S≤0.05，选择钢丸直径为1.4～2.0mm，长度是直径的1.2～1.5倍，钢丸的硬度控制在45～55HRC，要求钢丸自身无绣、无油，表面清洁、干燥，上述含量为质量百分比；
所述抛丸过程为首先喷射处理所用的压缩空气通过冷却装置及油水分离器处理，以保证压缩空气的干燥、无油，压缩空气压力为0.5~0.7MPa，且喷嘴与铸件表面保持100~300mm以上的距离，调整喷嘴喷射方向与铸件表面法线的夹角保持在在15~30°之间，在以上准备工作完成后，实施抛丸操作，各喷嘴抛丸量为150~200kg/min，抛丸器叶轮直径在φ360~380mm之间，钢丸抛射速度＞90m/s，铸件抛丸时间设定为40~60min。
本发明有如下效果：
1）简单易行、安全可靠，清理效率高：该方法包括以下步骤：装件、钢丸选择、抛丸、调整铸件摆放角度为20-40度，重复以上步骤c再次抛丸、整个铸件抛丸结束后，用干燥、无油的压缩空气清除铸件上的浮尘和碎屑，清理后的表面不得用手触摸；本发明利用抛丸设备，高速均匀地将具有一定硬度的钢丸喷洒到铸件上，经过钢丸与铸件间的冲击摩擦，将不锈钢铸件表面氧化层清理掉。
2）成本低、通过实际批量运用，效果显著：以本发明的ZG06Cr13Ni4Mo材质的大型水轮机叶片，其轮廓尺寸为5245×4705×2406mm。按照上述步骤进行清理，整个铸件表面氧化层清理干净并漏出不锈钢铸件的金属颜色，且表面粗糙度、光洁度均能达到要求。同时，完成以上工作，只需操作人员1名，需要工作时间80~120min，极大地节约了人力，提高了生产效率。而耗材成本约为200元，降低生产成本。
具体实施方式
一种大型不锈钢铸件表面清理方法，该方法包括以下步骤：
a．装件：将铸件放置到可旋转抛丸工作台上，然后将铸件垫支平稳。
b.钢丸选择：结合氧化层硬度及铸件最终表面粗糙度和光洁度要求，选择合适的钢丸。其成分及含量，为质量百分比％，主要是C：0.40～0.75，Mn：0.40～1.20，Si：0.1～0.3，P≤0.05，S≤0.05，选择钢丸直径为1.4～2.0mm，长度是直径的1.2～1.5倍。钢丸的硬度控制在45～55HRC。要求钢丸自身无绣、无油，表面清洁、干燥。
c. 抛丸：在抛丸设备添加钢丸。喷射处理所用的压缩空气通过冷却装置及油水分离器处理，以保证压缩空气的干燥、无油，压缩空气压力为0.5~0.7MPa。
喷嘴与铸件表面保持100~300mm以上的距离。
调整喷嘴喷射方向与铸件表面法线的夹角保持在在15~30°之间。
在以上准备工作完成后，实施抛丸操作。各喷嘴抛丸量为150~200kg/min，抛丸器叶轮直径在φ360~380mm之间，钢丸抛射速度＞90m/s，铸件抛丸时间设定为40~60min。
d.调整铸件摆放角度为20-40度，重复以上步骤c再次抛丸。
e.整个铸件抛丸结束后，用干燥、无油的压缩空气清除铸件上的浮尘和碎屑，清理后的表面不得用手触摸。

Claims (3)

1.一种大型不锈钢铸件表面清理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
a．装件：将要清理的铸件放置到可旋转抛丸工作台上，然后将铸件垫支平稳；
b. 钢丸选择：结合氧化层硬度及铸件最终表面粗糙度和光洁度要求，选择钢丸；
c. 抛丸：在抛丸设备添加上述钢丸进行抛丸；
d.调整铸件摆放角度为20-40度，重复以上步骤c再次抛丸；
e.整个铸件抛丸结束后，用干燥、无油的压缩空气清除铸件上的浮尘和碎屑，清理后的表面不得用手触摸。
2.如权利要求1所述的一种大型不锈钢铸件表面清理方法，其特征在于：所述钢丸成分及含量为C：0.40～0.75，Mn：0.40～1.20，Si：0.1～0.3，P≤0.05，S≤0.05，选择钢丸直径为1.4～2.0mm，长度是直径的1.2～1.5倍，钢丸的硬度控制在45～55HRC，要求钢丸自身无绣、无油，表面清洁、干燥，上述含量为质量百分比。
3.如权利要求1所述的一种大型不锈钢铸件表面清理方法，其特征在于：所述抛丸过程为首先喷射处理所用的压缩空气通过冷却装置及油水分离器处理，以保证压缩空气的干燥、无油，压缩空气压力为0.5~0.7MPa，且喷嘴与铸件表面保持100~300mm以上的距离，调整喷嘴喷射方向与铸件表面法线的夹角保持在在15~30°之间，在以上准备工作完成后，实施抛丸操作，各喷嘴抛丸量为150~200kg/min，抛丸器叶轮直径在φ360~380mm之间，钢丸抛射速度＞90m/s，铸件抛丸时间设定为40~60min。
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