球墨鑄鐵管及管件具有三個功能：

⑴ 對管線實現小口徑大流量；

⑵ 對管線實現高壓遠距離輸送；

⑶ 防止管線爆管；出口球墨鑄鐵管件要求表面質量高；幾何尺寸嚴；單件水壓試驗達2.5MPa；

消失模鑄造球墨鑄鐵管件生産工藝具有生産周期短、工藝先進、表面質量好（其管件表面粗糙度達12.5μm）等特點。同時，消失模鑄造投資少，見效快，應用範圍廣泛等特點。消失模鑄造是一種幾乎沒有加工餘量，且能精确成型的鑄造工藝。容易實現清潔、批量化生産，特别是球墨鑄鐵管件因規格品種多、供貨周期短,交 貨期急,更适合采用消失模鑄造工藝生産,我公司成功地為河北、山東、山西四家鑄管企業整體設計，全方位服務。為生産企業鑄造出符合國際标準和國家标準的球墨鑄鐵管件。本文通過在生産實踐中對大口徑球墨鑄鐵管件泡沫原材料選型、發泡成型控制、泡沫模樣組裝、泡沫模樣塗挂、澆注系統設計,輔助支撐設計、熔煉澆注等控制确保産品生産質量符合技術要求。

1、消失模鑄造大口徑球墨鑄鐵管件的一般工藝流程

（1）制作泡塑白模，組合澆注系統，氣化模表面刷、噴特制塗料并烘幹；

（2）将特制砂箱置于振動工作台上，填入底砂（幹砂）振實，刮平，将烘幹的泡沫模樣放于底砂上，填滿幹砂（邊填砂邊振實）；

（3）用農用塑料薄膜覆蓋，放上澆口杯，接真空系統抽真空，幹砂緊固成型後，進行澆注，泡沫模樣氣化，金屬液取代其位置；

（4）繼續抽真空，待鑄件冷凝後翻箱，從松散的幹砂中取出鑄件；

（5）落砂,抛丸,切割澆冒口；

（6）清理打磨,加工,水壓檢驗；

（7）内外防腐；

（8）包裝堆放。

2、大口徑球墨鑄鐵管件消失模鑄造工藝參數選定

2.1 泡沫模樣

泡沫模樣材料采用普通的EPS發泡成型。為保證泡沫模樣尺寸精度與剛性，減少多次拼接造成誤差和變形的原則，大口徑球墨鑄鐵管件的泡沫模樣一般由四個部位組成（承口部位、插口部位、管體部位、法蘭部位），用冷膠粘結成形。考慮到鑄件尺寸較大，在上塗料和造型時模樣将會承受到較大的作用力，泡沫模樣密度取0.022g/cm3-0.024g/cm3。澆注系統選用0.020g/cm3泡沫塑料（EPS）闆材制作。如圖一大口徑球墨鑄鐵管件泡沫模樣。

2.2 澆注系統

鑄件在砂箱中可以有不同的放置位置，可采用底注式、側注式、頂注式、階梯式等不同的澆注方式，這些澆注方式各有各的特點。澆注系統的設置要考慮到模樣在砂箱中擺放的狀态，原則是便于填砂緊實，形成合适的凝固方式，本着方便金屬液充型和熱解産物順利排出，防止鑄型潰散塌箱及粘砂、變型等缺陷，有利于造型時填充型砂。我們根據鑄件的結構特點和多年現場生産經驗，分别設計了幾種澆注系統方案，我們根據管件在砂箱中的具體狀态來确定澆注形式：一般采用階梯式、中注式或頂注式。橫澆道和内澆道在管件管體内壁或承口（或法蘭）端面；直澆道設在橫澆道的交叉處。直澆道：橫澆道：内澆道=1：（4-6）:（1-2）。

2.3 塗料

消失模鑄造塗料用浸塗法施塗，有生産效率高，節省塗料、塗層均勻等優點。但由于泡沫模樣密度小（與塗料密度相差幾十倍），且本身強度又很低，浸塗時摩擦力大，因此僅适用于模樣可浸入或半浸入塗料中的中小型管件。大口徑管件泡沫塑料模樣，隻能用噴淋、刷塗、淋塗的方法施塗。為此，我們在塗料槽底部加裝一個泥漿泵，連接上噴淋管，使塗料可源源不斷地從管口流出，具有噴淋功能。上塗料時，通過翻轉模樣，将塗料噴淋到各個部位。泥漿泵及其管路，還起着對槽中塗料進行循環 攪拌作用。塗層厚度控制在1.0-1.5mm。由于泡沫模樣在施塗過程中需翻轉，而且要多人合作完成，澆注系統容易碰掉或損壞。因此，我們把模樣及澆注系統 統分開上塗料，烘幹後再組裝起來，并進行必要的修補、烘幹，供澆注用。模樣的烘幹溫度為45℃±5℃。

2.4 造型

砂箱的負壓抽氣方式我們采用的是底抽和側抽相結合的方式。幹砂選用海砂，粒度為20/40目，采用雨淋式加砂與柔性加砂相結合的加砂方式。這樣可以避免對模 型造成強烈的沖刷，損壞泡沫模樣和塗料層。加砂方式采用雨淋式加砂為主，柔性加砂為輔。采用可變頻的三維振實台來造型裝箱。

2.5　管件防變形

消失模鑄造的球墨鑄鐵管件易變形。造成變形的主要在制模、塗料、填砂造型等工序上。緻使管件幾何尺寸不符合标準尺寸。對于大口徑球墨鑄鐵管件更容易産生變形。所以采用樹脂砂圓環支撐的辦法解決變形或組合采用内加支撐環，外部加入支撐鋼帶的複合措施來防止。

2.6　熔化和澆注

根據ISO2531标準規定；球墨鑄鐵管件材質一般選擇QT450-10，鐵水熔煉和爐前孕育處理工藝完全按QT450-10材質控制。考慮到消失模鑄造工藝鑄件在幹砂中冷卻較慢，我們對鐵水做了适當的合金化。對消失模鑄造來說，由于泡沫模樣的存在，澆注過程中會消耗一定的熱量，因此消失模鑄造的澆注溫度一般比普通砂型鑄造要高。管件規格型号不同、壁厚不同，澆注溫度也不同。由于大口徑球墨鑄鐵管件輪廓尺寸較大，屬于薄壁類鑄件，要求澆注溫度要高，但是在負壓的作用下高溫鐵水易滲入型砂中造成鑄件表面粘砂形成粘砂缺陷。我們根據具體的管件規格型号确定澆注溫度；一般澆注溫度控制在1420℃～1460℃。澆注時保證直澆道始終處于充滿的狀态.澆注時真空度控制在-0.040MPa～-0.045MPa，澆注時間控制在45～60秒。澆注完畢的保壓時間控制在20-25分鐘；澆注完畢的真空度控制在-0.025～-0.030Mpa.出箱時間：120～150分鐘。如圖二大口徑球墨鑄鐵管件。

３、結論

按照以上工藝生産的大口徑球墨鑄鐵管件其外觀光潔，表面美觀，壁厚均勻，同時鑄件尺寸達到ISO2531标準和GB/T13295标準要求。采用消失模鑄造工藝後，産品質量得到了提高，生産成本獲得了降低同時得到客戶認可。

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