蘇毅

摘 要： 隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展，鑄造行業(yè)獲得了較大的發(fā)展空間，其在市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)，技術(shù)手段不斷提高，行業(yè)的發(fā)展逐漸進(jìn)入到了新的階段，因此其發(fā)展方向產(chǎn)生了一定的變化。在追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，對(duì)節(jié)能、環(huán)保、優(yōu)質(zhì)以及高效方面提高重視程度。通過(guò)對(duì)這一生產(chǎn)需求予以適應(yīng)，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，需要合理化以及經(jīng)濟(jì)化，對(duì)其中的鑄造工藝予以滿足。本文通過(guò)對(duì)大型鑄鋼件造型工藝進(jìn)行分析，對(duì)其中使用到的工藝予以探討，根據(jù)工藝的實(shí)際使用情況，進(jìn)行優(yōu)化和提高，促進(jìn)鑄造工藝的發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 大型鑄鋼件;造型工藝;質(zhì)量

【中圖分類號(hào)】TG242 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.31.228

在重型裝備的生產(chǎn)中大型鑄鋼件是其中十分重要的部分，在實(shí)際生產(chǎn)中，其使用范圍也較為廣泛，例如在電力、冶金以及石油化工方面均有涉獵。伴隨著技術(shù)手段的逐漸提高，大型鑄鋼件的使用質(zhì)量以及產(chǎn)量逐年提高，并且趨勢(shì)十分明顯，其具有這種優(yōu)勢(shì)主要是我國(guó)對(duì)大型鑄鋼件的重視程度逐漸增加，對(duì)設(shè)備的工藝技術(shù)予以提高，加強(qiáng)企業(yè)管理等。在其實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)工藝主要分為兩個(gè)部分，也就是造型工藝以及砂再生工藝，這兩種工藝具有十分重要的聯(lián)系，通過(guò)工藝的合理化選擇，可以對(duì)鑄件的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率等產(chǎn)生直接的影響。

1 關(guān)于常用工藝分析

在常用的造型工藝中主要?jiǎng)澐譃槿N，也就是呋喃樹(shù)脂砂、酯硬化水玻璃砂以及堿酚醛樹(shù)脂砂，這幾種造型工藝在大型鑄鋼件生產(chǎn)中使用范圍較大，現(xiàn)階段并沒(méi)有哪一種工藝可以對(duì)這幾種造型工藝實(shí)現(xiàn)完全取代[1]。這幾種工藝可以對(duì)鑄鋼件的生產(chǎn)質(zhì)量予以保證。從單一方面進(jìn)行分析，使用堿酚醛樹(shù)脂砂以及呋喃樹(shù)脂砂的使用表面粗糙度與酯硬化水玻璃砂相比，具有優(yōu)越性，在表面裂紋方面，使用堿酚醛樹(shù)脂砂以及酯硬化水玻璃砂優(yōu)于呋喃樹(shù)脂砂。針對(duì)大型鑄鋼件的表面裂紋問(wèn)題可以通過(guò)對(duì)系統(tǒng)澆筑、冷鐵等工藝予以相關(guān)改進(jìn)，并且使用這幾種工藝都可以實(shí)現(xiàn)有效解決。針對(duì)舊砂再生回用，使用堿酚醛樹(shù)脂砂以及酯硬化水玻璃砂可以將其維持在65%左右，通過(guò)現(xiàn)階段研究可以了解到，在技術(shù)層面較難予以實(shí)現(xiàn)，使用呋喃樹(shù)脂砂可以將回收率提升至92%，在這三者中，這一工藝的回收率是最高的，因此使用呋喃樹(shù)脂砂工藝在廢砂排放量上是最少的。

2 關(guān)于三種造型工藝的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)分析

2.1 關(guān)于呋喃樹(shù)脂砂分析

通過(guò)對(duì)我國(guó)的具體生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)這一造型工藝予以分析，首先是呋喃樹(shù)脂砂，其主要的優(yōu)勢(shì)主要在三個(gè)方面[2]。使用這一造型工藝對(duì)鑄件的尺寸把握具有優(yōu)勢(shì)，精確度較高，鑄件的外觀質(zhì)量也會(huì)得到相應(yīng)的提高;其次是使用這一造型工藝，具有較強(qiáng)的流動(dòng)性，型砂在經(jīng)過(guò)工藝生產(chǎn)之后緊實(shí)度較高，存在較好的潰散性，鑄件可以實(shí)現(xiàn)較好的清洗，其中勞動(dòng)強(qiáng)度較低。這一工藝還具有較為獨(dú)特性的優(yōu)勢(shì)，其再生砂較為容易，但并不是僅存在優(yōu)勢(shì)，其還具有一定的劣勢(shì)，這一造型工藝的使用，對(duì)環(huán)境的影響較大，在造型過(guò)程中會(huì)澆筑現(xiàn)場(chǎng)，不利于環(huán)境凈化。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生較大的刺激性氣味。針對(duì)這一情況，現(xiàn)階段，我國(guó)正在積極開(kāi)發(fā)環(huán)保型的呋喃樹(shù)脂砂，降低對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。在樹(shù)脂中含有氮以及氮化合物，在實(shí)施澆筑之后會(huì)分解出原子氮鑄件逐漸進(jìn)入到金屬液中。在冷凝過(guò)程中，融入氣體，并且不能及時(shí)析出，會(huì)導(dǎo)致鑄件形成針孔。使用這一造型工藝會(huì)有較為明顯的鋼鑄件熱裂傾向，其型砂的退讓性較差，效果較其他兩種具有不確定性。

2.2 關(guān)于堿酚醛樹(shù)脂砂分析

這一造型工藝技術(shù)的優(yōu)勢(shì)為不會(huì)導(dǎo)致鋼鑄件出現(xiàn)表面滲硫或者是滲磷的現(xiàn)象，主要原因是其固化劑以及粘結(jié)劑中并不存在S、N、P等元素;在實(shí)際使用過(guò)程中，使用堿酚醛樹(shù)脂砂可以防止鑄件出現(xiàn)毛刺以及熱裂的現(xiàn)象，提高鑄件表面的質(zhì)量。這一工藝技術(shù)的使用產(chǎn)生的刺激性氣味較呋喃樹(shù)脂砂較小，因此并不會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大的影響，在實(shí)施澆筑時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)SO2等有害物體;這一技術(shù)的適用性較強(qiáng)，在普通硅砂中可以予以使用，也可以用于橄欖石砂等。這一技術(shù)使用額缺點(diǎn)為其強(qiáng)度較低，并且其含有的堿性較高，在澆筑過(guò)程中會(huì)生成熔點(diǎn)較低的硅酸，這種熔融的硅酸鹽會(huì)黏在沙粒上，在去除過(guò)程中難度較高，并且舊砂難以再生，對(duì)舊砂的回收率造成較為嚴(yán)重的影響。

2.3 關(guān)于酯硬化水玻璃砂分析

這一造型技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)為在其實(shí)際使用過(guò)程中，環(huán)保能力較強(qiáng)，在實(shí)施澆筑時(shí)，并不會(huì)產(chǎn)生有害氣體，其使用也可以防止毛刺以及熱裂情況的出現(xiàn)，因此可以大幅度的提高鑄件表面的質(zhì)量。這一造型技術(shù)的使用不會(huì)對(duì)粘結(jié)劑以及固化劑中的N、S、P予以更換，因此并不會(huì)出現(xiàn)滲硫或者是滲磷現(xiàn)象的出現(xiàn)。這一技術(shù)使用的缺點(diǎn)為在水玻璃處于高溫環(huán)境時(shí)會(huì)逐漸結(jié)成硬塊，其中的潰散性并不好，在鑄件內(nèi)部的舊砂進(jìn)行清理時(shí)，工作難度較大，因此對(duì)鑄件表面的清砂工作工作量會(huì)予以增加。其次是由于硬塊的形成，其中存在較多的硬塊舊砂，因此其進(jìn)入再生系統(tǒng)存在局限性，這也導(dǎo)致這一造型技術(shù)的回收率較低。這三種造型工藝進(jìn)行比較，其中酯硬化水玻璃砂的回收率是最低的。因此，在針對(duì)這一細(xì)節(jié)進(jìn)行工藝造型技術(shù)選擇時(shí)，需要排除酯硬化水玻璃砂，對(duì)其他技術(shù)進(jìn)行有效考慮。

總結(jié)：隨著鑄造行業(yè)的發(fā)展，在大型鑄鋼件的生產(chǎn)中，使用的造型工藝具有十分重要的影響。因此在實(shí)際生產(chǎn)中需要對(duì)造型工藝進(jìn)行不斷的改進(jìn)和完善，對(duì)其中存在的問(wèn)題予以解決，選擇更具優(yōu)勢(shì)的造型工藝。通過(guò)本文對(duì)這三種造型工藝技術(shù)予以分析，其中呋喃樹(shù)脂砂、堿酚醛樹(shù)脂砂以及酯硬化水玻璃砂各具優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際施工過(guò)程中需要選擇更適合的工藝技術(shù)，以此促進(jìn)鑄件質(zhì)量的提高，促進(jìn)大型鑄鋼件生產(chǎn)效率提高。通過(guò)合理化、科學(xué)化以及環(huán)?；脑煨凸に囘x擇，對(duì)成本更低的造型工藝予以使用，將其進(jìn)行推廣，可以促進(jìn)鑄造行業(yè)的順利發(fā)展，并且賦予其綠色環(huán)保特征。

參考文獻(xiàn)

[1] 林明，何福善，廖燦毅，等.大型卡環(huán)鑄鋼件鑄造工藝數(shù)值模擬研究[J].機(jī)電技術(shù)，2017，No.115（06）：85-87.

[2] 向青春，張偉，邱克強(qiáng)，等.基于DOE的大型下架體鑄鋼件鑄造工藝優(yōu)化研究[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2017，53（006）：88-93.