天然氣動力缸體的澆注方法
【專利摘要】本發明公開了一種天然氣動力缸體的澆注方法，用于解決現有澆注方法獲得的鑄件補縮性差，鑄造缺陷多的問題。本發明的天然氣動力缸體的澆注方法，澆注的溫度為1330℃-1350℃。本發明的澆注方法有利于鑄件補縮和減少其他鑄造缺陷。
【專利說明】天然氣動力缸體的澆注方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于天然氣動力缸體【技術領域】，具體涉及一種天然氣動力缸體的澆注方法。
【背景技術】
[0002]現有技術中，天然氣的壓縮方式主要采用管道釋然汽輪機和離心式天然氣壓縮機進行壓縮。 [0003]目前國內、外的天然氣壓縮機主要分為高速大功率往復活塞式壓縮機和低速往復式壓縮機。其中，高速大功率往復活塞式壓縮機，轉速η達到1000r/min、功率P達到6000kW，主要用于天然氣的集輸增壓、儲氣庫注氣，是天然氣勘探開發、儲存必不可少的設備。動力缸是天然氣壓縮機在壓縮天然氣的過程中提供動力的主要部件，動力缸的質量直接決定著天然氣壓縮機的工效。
[0004]目前的天然氣動力缸體制造工藝技術都是采用先實施整體式缸體澆注，然后進行后期機加工的方式生產。具體的工藝步驟為:先按照設計圖紙的要求制作鑄造用模具；然后采用鑄鐵的方式進行澆注；澆注完成后對動力缸體進行清理；然后進行內外加工；對表面進行硬化處理等后續加工處理。
[0005]現有的天然氣動力澆注方法補縮性差，鑄造缺陷多的問題。

【發明內容】

[0006]本發明為解決現有技術存在的缺陷，而提供一種天然氣動力缸體的澆注方法，澆注的鑄件具有補縮性能好的特點，減少鑄造缺陷，本澆注方法特別適用于結構復雜，鑄件壁較薄的澆注。
[0007]為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:
天然氣動力缸體的澆注方法，其特征在于，澆注時鐵水的溫度為1330°C — 1350°C。
[0008]進一步地，所述澆注過程中使用的鐵水是經過蠕化處理的鐵水。
[0009]進一步地，所述蠕化處理的步驟為；
(1)將蠕化劑加入到蠕化裝置的一側，孕育劑加入到蠕化裝置的另一側；
(2)將熔煉好的鐵水沖入到裝有孕育劑一側的蠕化裝置中；
(3 )扒去浮在鐵水表面的渣子，并檢測是否蠕化成功，蠕化成功則進行澆注。
[0010]進一步地，上述步驟(2)中鐵水沖入時候的溫度為1430°C — 1460°C。
[0011]進一步地，所述蠕化劑與鐵水的質量比為9:750— 800，所述的孕育劑與鐵水的質量比為 11:750-800 ο
[0012]進一步地，所述的蠕化劑為重稀土蠕化劑，孕育劑為鍶硅孕育劑。
[0013]進一步地，澆注時鐵水的重量百分比組成為:碳3.55—3.65 %，硅2.1—2.3 %，錳 0.5—0.6 %，磷 0—0.06 %，硫0— 0.02 %，鉻 0.15 — 0.25%，銅 0.5—0.7%，鑰 0.15—0.25%,鎂 0.007—0.009%,錸 0.025—0.030% ，其余為鐵。[0014]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
本發明的將澆注的溫度控制在1330°C—1350°C，該溫度范圍內鐵水的密度與鑄件凝固后的密度近似相等有利于鑄件補縮和減少其他鑄造缺陷。澆注的時候溫度高于1350°C會導致砂芯易燒結而無法清砂，造成鑄件報廢。溫度低于1330°C易產生氣孔缺陷。
[0015]本發明澆注的鐵水是經過蠕化處理，在該工藝條件下蠕化合格率高達100%，蠕化率級別達到蠕85以上，提高了蠕化的合格率和蠕化質量，使得各項性能指標均符合JB/T4403-1999《蠕墨鑄鐵件》相關要求。提高了蠕化的合格率。
[0016]本發明澆注方法獲得的動力缸體單鑄試棒抗拉強度為350~400MPa，本體強度為340~380MPa,石墨分布形態為螺蟲狀石墨，基體組織為鐵素體額和珠光體。提聞了動力缸體的力學性能，滿足了對動力缸體的需求。
[0017]本發明的蠕化處理過程的鐵水能夠保證符合RUT340蠕化處理前對鐵水的質量要求,保證了天然氣動力缸體的力學性能要求。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例對本發明作進一步的描述，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，并不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域的普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的其他所用實施例，都屬于本發明的保護范圍。
[0019]天然氣動力缸體的澆注方法，澆注時鐵水的溫度為1330°C — 1350°C，有利于鑄件補縮和減少其他鑄造缺陷。因為溫度過高會導致砂芯易燒結而無法清砂，造成鑄件報廢。溫度過低易產生氣孔缺陷。
[0020]進一步地，所述澆注過程中使用的鐵水是經過蠕化處理的鐵水。
[0021]進一步地，所述蠕化處理的步驟為；
(1)將蠕化劑加入到蠕化裝置的一側，孕育劑加入到蠕化裝置的另一側；
(2)將熔煉好的鐵水沖入到裝有孕育劑一側的蠕化裝置中；
(3)扒去浮在鐵水表面的渣子，并檢測是否蠕化成功，蠕化成功則進行澆注取。取三角試樣檢測，檢測是否蠕化成功；若蠕化成功，則準備澆注；蠕化不成功則補加入蠕化劑再進行檢測，若蠕化成功，則準備進行澆注，若不成功報廢鐵水重新進行熔煉和蠕化處理。三角試驗檢測，本領域的技術人員都能明白和理解，在此不在你贅述。
[0022]進一步地，步驟(2)中鐵水沖入時候的溫度為1450°C — 1460°C。
[0023]進一步地，所述蠕化劑與鐵水的質量比為9:750— 800，所述的孕育劑與鐵水的質量比為 11:750-800 ο
[0024]進一步地，所述的蠕化劑為重稀土蠕化劑，具有蠕化率穩定，入量范圍寬，抗衰退能力強的特點；孕育劑為鍶硅孕育劑，它能夠提高強度、調整硬度、細化共晶團、減少偏析、促進組織均勻化、明顯減少白口傾向等，綜合使用性能良好。重稀土蠕化劑、鍶硅孕育劑本領域的技術人員都能明白和理解，例如重稀土蠕化劑為龍南龍釔重稀土科技股份有限公司生產的型號為YSBM — 2的蠕化劑，鍶硅孕育劑為荊州市紫荊特種爐料有限公司生產的高效復合鍶硅孕育劑(SRC)。
[0025]沖入法是目前應用最為廣泛的球化處理方法，沖入法使用的球化處理包有平底式，凹坑式和堤壩式三種蠕化裝置。堤壩式是最為常用的一種，堤壩內的面積和壩高由處理滿包鐵液時所需要的球化劑及覆蓋材料的量而定。
[0026]作為一種優選的方式，本發明采用堤壩式蠕化裝置。
[0027]本發明澆注的鐵水是經過蠕化處理，在該工藝條件下蠕化合格率高達100%，蠕化率級別達到蠕85以上，提高了蠕化的合格率和蠕化質量，使得各項性能指標均符合JB/T4403-1999《蠕墨鑄鐵件》相關要求。提高了蠕化的合格率。
[0028]本發明澆注方法獲得的動力缸體單鑄試棒抗拉強度為350~400MPa，本體強度為340~380MPa,石墨分布形態為螺蟲狀石墨，基體組織為鐵素體額和珠光體。提聞了動力缸體的力學性能，滿足了對動力缸體的需求。
[0029]進一步地，澆注時鐵水的重量百分比組成為:碳3.55—3.65 %，硅2.1—2.3 %，錳 0.5—0.6 %，磷 0—0.06 %，硫0—0.02 %，鉻 0.15 — 0.25%，銅 0.5—0.7%，鑰 0.15—0.25%,鎂 0.007—0.009%,錸 0.025—0.030% ，其余為鐵。
[0030]本發明的蠕化處理過程中的鐵水能夠保證質量符合RuT340蠕化處理前對鐵水的質量要求，保證了天然氣動力缸體的力學性能要求。
[0031]蠕化處理中沖入的鐵水的制作方法，包含以下步驟:
(1)準備如下重量份數的原料:Q12本溪生鐵1250份、廢鋼250份、回爐鐵700份、鉻鐵4份、鑰鐵6份、銅9份、硅鐵9份；
(2)先將鑰鐵、烙鐵加入熔煉容器的爐底，再加入Q12本溪生鐵、廢鋼、回爐鐵、硅鐵進行熔化；先加入熔點較高的鑰鐵、烙鐵保證其能夠完全熔化，以免后加入熔點較低銅、硅鐵燒損。
[0032](3)待熔煉容器中的爐料完全熔化后升溫至13101:—13901:拔凈爐渣；
(4)爐前檢驗，調整成分；由于回爐鐵的成分有一定波動，因此需要進行檢驗以滿足工藝要求。通過多功能熱分析儀主要檢驗碳含量以及硅含量，保證含碳量位于3.55% — 3.65%，若偏高補加廢鋼，偏低使用增碳劑；保證硅含量在1.6—1.8%，根據硅含量調整硅鐵的加入量。
[0033](5)溫度升至1310°C — 1390°C加入銅；繼續升溫至1450°C — 1460°C后出爐。
[0034]通過該步驟熔煉的鐵水重量組成為:碳3.55—3.65 %，硅1.6 — 1.8%，錳0.5—0.6 %，磷 0—0.06 %，硫 0—0.02 %，鉻 0.15—0.25%,銅 0.5—0.7%,鑰 0.15—0.25%,鎂0.007—0.009%，錸0.025—0.030% ，其余為鐵。由于在蠕化處理過程中孕育劑中含有硅，因此蠕化處理之后的的鐵水重量組成為:碳3.55— 3.65 %，硅1.6 — 1.8%，錳0.5—0.6 %，磷 0—0.06 %，硫 0—0.02 %，鉻 0.15—0.25%，銅 0.5—0.7%，鑰 0.15—0.25%，鎂0.007—0.009%,錸 0.025—0.030% ，其余為鐵。
[0035]進一步地，上述步驟(5)將溫度升至1310°C — 1390°C加入銅，升溫至1450°C —1460°C后保溫5 —10 分鐘再出爐。有利于鐵液雜質的凈化和爐渣的上浮，并通過扒渣除去爐渣。若時間過短則不利于凈化和爐渣的上浮，過長則會增加生鐵和相應合金的燒損，并影響鐵水的質量。
[0036]本發明可以采用感應電爐進行熔煉鐵水，也可以選用其他電爐進行熔煉，在此不再贅述。
[0037]實施例一
本實施例的天然氣動力缸體的澆注方法，澆注溫度為1330°C。[0038]實施例二
本實施例的天然氣動力缸體的澆注方法，澆注溫度為1350°C。
[0039]實施例三 本實施例的天然氣動力缸體的澆注方法，澆注溫度為1340°C。
【權利要求】
1.天然氣動力缸體的澆注方法，其特征在于，澆注時鐵水的溫度為1330°C— 1350°C。
2.根據權利要求1所述的天然氣動力缸體的澆注方法，其特征在于，所述澆注過程中使用的鐵水是經過蠕化處理的鐵水。
3.根據權利要求2所述的天然氣動力缸體的澆注方法，其特征在于，所述蠕化處理的步驟為； (1)將蠕化劑加入到蠕化裝置的一側，孕育劑加入到蠕化裝置的另一側； (2)將熔煉好的鐵水沖入到裝有孕育劑一側的蠕化裝置中； (3 )扒去浮在鐵水表面的渣子，并檢測是否蠕化成功，蠕化成功則進行澆注。
4.根據權利要求3所述的天然氣動力缸體的澆注方法，其特征在于，步驟(2)中鐵水沖入時候的溫度為1430°C — 1460°C。
5.根據權利要求4所述的天然氣動力缸體的澆注方法，其特征在于，所述蠕化劑與鐵水的質量比為9:750— 800，所述的孕育劑與鐵水的質量比為11:750— 800。
6.根據權利要求5所述的天然氣動力缸體的澆注方法，其特征在于，所述的蠕化劑為重稀土蠕化劑，孕育劑為鍶硅孕育劑。
7.根據權利要求1所述的天然氣動力缸體的澆注方法，其特征在于，澆注時鐵水的重量百分比組成為:碳 3.55—3.65 %，硅 2.1—2.3%，錳 0.5—0.6 %，磷 O—0.06 %，硫0—，0.02 %，鉻 0.15—0.25%,銅 0.5—0 .7%,鑰 0.15—0.25%,鎂 0.007—0.009%,錸 0.025—，0.030% ，其余為鐵。
【文檔編號】B22D1/00GK103540831SQ201310569863
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月13日 優先權日:2013年11月13日
【發明者】李振波, 劉銳, 張前, 李榮飛, 張鈺, 廖渝隆, 朱文武, 吳中麒, 譚昭金, 楊鵬, 劉明星, 姜超, 譚學木, 段悅洪, 李勝, 鐘明春, 李健, 凌波 申請人:中國石油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠