连铸铸铁型材扮演着重要的角色,是水平连铸中必要环节。对于消失模铸铁型材的生产,要求涂料的配方和性能满足实际需求,不然铸铁型材会发生气孔、夹砂等缺点,致使生产出的铸铁型材质量差以及合格率低。因而研发一种的新涂料,来满足铸铁型材生产的需求。 铸铁型材在重工业中需求量大,被广泛应用于交通运输、机床、印刷、农业机械等支柱行业。拉坯工艺参数设置是铸铁型材生产中的关键环节,设置不合理会导致拉漏、拉断等生产事故和产生表面裂纹等铸造缺陷。对鼓肚缺陷,在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺,即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的,通过实施反弧度法工艺,铸铁型材的鼓肚现象得到有效消除。与实施反弧度法之前的铸铁型材相比,实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高,组织更为均匀,并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时,伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似,反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。从砂芯制作到浇注全流程多工序相关参数与断轴的关系,确定造成断轴缺陷的主要因子;采用“BP神经网络法”建立一套汽车发动机铸铁型材断轴缺陷的诊断模型,并基于此模型研究各项影响因子对缺陷产生的敏感程度;结合实际过程相关参数的波动性获得过程控制策略,用以指导实际生产。 首先分析了汽车发动机铸铁型材的生产工艺质量状况,系统阐述了常见的缺陷问题,然后对断轴缺陷的研究现状进行了深入调研,实际生产分析了砂芯制作与应用的全流程工序,确定了造成断轴缺陷的主要因子。

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在水玻璃砂中加入添加剂后,型砂溃散性明显提高,且其残留强度曲线的“双峰”特征消失,出现一致下降的趋势。当添加剂I加入量为0.6%,添加剂II加入量为5%,水玻璃加入量为5%,热空气-CO2混合气体中 CO2比例为40%时,其常温即时强度、常温24h强度,800℃及1000℃残留强度较合理。对鼓肚缺陷,在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺,即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的,通过实施反弧度法工艺,铸铁型材的鼓肚现象得到有效消除。但由于在率次实验过程中,刚开始生产铸铁型材时的拉拔速度比较慢、拉拔周期较长,使铸铁型材在结晶器的停留时间过长,导致在扁平方向上铸铁型材顶部略微向下凹,反弧度法工艺制各的铸铁型材组织更为均匀,力学性能更为优良。与实施反弧度法之前的铸铁型材相比,实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高,组织更为均匀,并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求.伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似,反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。 往水玻璃型砂中加入添加剂,可以显著减小铸型表面孔隙,使铸型与铸铁型材间的界面层在高温下发生适度烧结和致密化,有利于防止金属液的渗透,防止铸铁型材产生粘砂缺陷。铸铁型材浇注试验发现,加入添加剂的水玻璃石英砂在水平连铸过程中,在铸型与铸铁型材界面产生的烧结层冷却至室温时强度更低,脆性更大,能轻易从铸铁型材表面剥落,减少铸铁型材的清理工作。





由于球墨铸铁的凝固特点—糊状凝固方式所以缩松不仅是它的固有缺陷而且采用传统的工艺很难完全。生产中常采用加冷铁或冷铁加水冷等方法这样把表层的缩松赶到铸件内部机械加工后缩松就不会暴露出来。但是随着对铸件质量要求的提高客户不仅对铸件的外观有要求而且对铸件内在质量的要求也不断提高。 节能要求导致基本上重新设计零件,以达到重量轻、效率高,这就必然要提醒设计者集中注意材料。球铁正日益被认为能提供高的强度一重量特性,并且能以比较低的成本生产。当球铁的吨位增加和市场渗透是很惊人的,这种材料决不能看到达到了它的全部潜力。基于这一点,不生产球铁的铸铁厂,建议很好地重新考虑这方面的可能性。对鼓肚缺陷,在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺,即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的,通过实施反弧度法工艺,铸铁型材的鼓肚现象得到有效消除。与实施反弧度法之前的铸铁型材相比,实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高,组织更为均匀,并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时,伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似,反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。基于Matlab软件建立以铸造工艺参数为输入,拉坯工艺参数为输出的控制模型。仿真实验表明本文建立的拉坯工艺参数GA-BP神经网络控制模型可以用于拉坯工艺参数自适应整定,所获得拉坯工艺参数能够用于实际生产系统,实现高质量、高效率的铸铁型材水平连铸拉坯生产。 对生产的铸件要求进行无损探伤这样躲在铸件内部的缩松就会被发现。因此从根本上铸件内部的缩松缺陷是今后企业所希望达到的目标。本课题深入研究球墨铸铁的凝固特点和缩孔、缩松的形成机理拟采用一种新工艺从根本上球墨铸铁型材的缩松缺陷以提高球墨铸铁件的整体质量。



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