一种WCB材质阀门铸钢件的优化工艺方法与流程

一种wcb材质阀门铸钢件的优化工艺方法
技术领域
1.本发明涉及阀门铸钢件技术领域，具体为一种wcb材质阀门铸钢件的优化工艺方法。


背景技术：

2.阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能，用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。
3.目前在阀门铸钢行业中，铸钢件在铸造时，通常要制造模具、浇铸再进行铸件的后期处理，工艺比较繁琐，此方法得到的铸钢件容易产生裂纹、砂眼、气孔等缺陷，影响了产品质量，为后续工艺处理造成了很大的困难，增加了生产成本。因此我们对此做出改进，提出一种wcb材质阀门铸钢件的优化工艺方法。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
5.本发明一种wcb材质阀门铸钢件的优化工艺方法，包括以下几个步骤：
6.步骤一铸钢件的化学材料选定：采用碳、硅、磷与硫和猛的化学材料，其质量分数分别为w(c)＝0.25％
‑
0.29％、w(si)＝0.35％
‑
0.55％、w(p)＝0.03％、w(s)＝0.035％、w(p)＝0.03％和w(mn)＝0.8％；
7.步骤二铸钢件的铸造：取材配料，将原料加入搅拌器内，再将粘结剂加入到搅拌器内，将其搅拌均匀，并且根据成品的粘接度加入适量的水，搅拌成均匀，尺寸的大小与铸件大小加上铸件的收缩率制作成模型模具，根据需要制成产品的模具；
8.步骤三铸钢件的凝固：采用同时凝固方法，保证铸件各部分近乎同时凝固，从而减小各部分的温差；
9.步骤四铸钢件的精整处理：通过国内最先进的阀壳接管窄间隙热丝tig、阀门堆焊自动焊接工艺，通过对焊接电流、电弧电压、送丝速度、焊接速度、热丝电流等参数的优化分析,得到一组相互匹配的最优参数组合，可以获得焊缝表面形貌美观、内部无缺陷的优质焊接接头。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中粘结剂采用聚乙烯醇缩丁醛、田菁胶合、无硅酸乙酯和合成树脂中的一种或几种，所述粘结剂用量为5
‑
10份。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中原料采用金钢砂、使碱性酚醛树脂面砂和酯硬化水玻璃背砂等矿石，对其进行铸型浇注，铸型浇注后的产品放入高温炉温度环境为700℃
‑
900℃温度下保温至少3小时，然后随炉冷却至室温，退火后的产品进行加工。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤三对铸型面要修平，然后再上面造型，刮去浮砂，外表面刷水玻璃，同时在砂层上表面上均匀地扎多个气孔。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤三中同时凝固因铸件凝固后，各部分冷热均匀，热应力小，铸件不容易变形和产生裂纹,切割冒口的工作量较小，而对于液态收缩大的铸件往往在截面中心形成缩松，增加其屈服强度和抗拉强度。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤四利用计算机模拟技术对铸件进行了模拟仿真浇注实验,通过对铸件充型,凝固过程流场与温度场的模拟仿真以及对凝固,冷却过程的分析研究,找出了易发生铸造缺陷的部位及相应的原因解决方案。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤四中利用计算机对其进行模拟，计算机所具有的高速计算速度,海量数据处理能力等特性显著地改变了铸造产品设计、工艺分析及生产制造的方式。
16.本发明的有益效果是：
17.1、该种wcb材质阀门铸钢件的优化工艺方法，通过原料采用金钢砂、使碱性酚醛树脂面砂和酯硬化水玻璃背砂等矿石，对其进行铸型浇注，铸型浇注后的产品放入高温炉温度环境为700℃
‑
900℃温度下保温至少3小时，然后随炉冷却至室温，退火后的产品进行加工，使其产品具有一定的耐久性和可靠性；
18.2、该种wcb材质阀门铸钢件的优化工艺方法，通过对铸型面要修平，然后再上面造型，刮去浮砂，外表面刷水玻璃，同时在砂层上表面上均匀地扎多个气孔，同时凝固因铸件凝固后，各部分冷热均匀，热应力小，铸件不容易变形和产生裂纹,切割冒口的工作量较小，而对于液态收缩大的铸件往往在截面中心形成缩松，增加其屈服强度和抗拉强度；
19.3、该种wcb材质阀门铸钢件的优化工艺方法，通过利用计算机模拟技术对铸件进行了模拟仿真浇注实验,通过对铸件充型,凝固过程流场与温度场的模拟仿真以及对凝固,冷却过程的分析研究,找出了易发生铸造缺陷的部位及相应的原因解决方案，同时利用计算机对其进行模拟，计算机所具有的高速计算速度,海量数据处理能力等特性显著地改变了铸造产品设计、工艺分析及生产制造的方式。
附图说明
20.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
21.图1是本发明一种wcb材质阀门铸钢件的优化工艺方法步骤示意图。
具体实施方式
22.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
23.实施例：如图1所示，本发明一种wcb材质阀门铸钢件的优化工艺方法，包括以下几个步骤：
24.步骤一铸钢件的化学材料选定：采用碳、硅、磷与硫和猛的化学材料，其质量分数分别为w(c)＝0.25％
‑
0.29％、w(si)＝0.35％
‑
0.55％、w(p)＝0.03％、w(s)＝0.035％、w(p)＝0.03％和w(mn)＝0.8％；
25.步骤二铸钢件的铸造：取材配料，将原料加入搅拌器内，再将粘结剂加入到搅拌器内，将其搅拌均匀，并且根据成品的粘接度加入适量的水，搅拌成均匀，尺寸的大小与铸件
大小加上铸件的收缩率制作成模型模具，根据需要制成产品的模具；
26.步骤三铸钢件的凝固：采用同时凝固方法，保证铸件各部分近乎同时凝固，从而减小各部分的温差；
27.步骤四铸钢件的精整处理：通过国内最先进的阀壳接管窄间隙热丝tig、阀门堆焊自动焊接工艺，通过对焊接电流、电弧电压、送丝速度、焊接速度、热丝电流等参数的优化分析,得到一组相互匹配的最优参数组合，可以获得焊缝表面形貌美观、内部无缺陷的优质焊接接头。
28.其中，步骤二中粘结剂采用聚乙烯醇缩丁醛、田菁胶合、无硅酸乙酯和合成树脂中的一种或几种，粘结剂用量为5
‑
10份。
29.其中，步骤二中原料采用金钢砂、使碱性酚醛树脂面砂和酯硬化水玻璃背砂等矿石，对其进行铸型浇注，铸型浇注后的产品放入高温炉温度环境为700℃
‑
900℃温度下保温至少3小时，然后随炉冷却至室温，退火后的产品进行加工。
30.其中，步骤三对铸型面要修平，然后再上面造型，刮去浮砂，外表面刷水玻璃，同时在砂层上表面上均匀地扎多个气孔。
31.其中，步骤三中同时凝固因铸件凝固后，各部分冷热均匀，热应力小，铸件不容易变形和产生裂纹,切割冒口的工作量较小，而对于液态收缩大的铸件往往在截面中心形成缩松，增加其屈服强度和抗拉强度。
32.其中，步骤四利用计算机模拟技术对铸件进行了模拟仿真浇注实验,通过对铸件充型,凝固过程流场与温度场的模拟仿真以及对凝固,冷却过程的分析研究,找出了易发生铸造缺陷的部位及相应的原因解决方案。
33.其中，步骤四中利用计算机对其进行模拟，计算机所具有的高速计算速度,海量数据处理能力等特性显著地改变了铸造产品设计、工艺分析及生产制造的方式。
34.工作原理：使用时，步骤一铸钢件的化学材料选定：采用碳、硅、磷与硫和猛的化学材料，其质量分数分别为w(c)＝0.25％
‑
0.29％、w(si)＝0.35％
‑
0.55％、w(p)＝0.03％、w(s)＝0.035％、w(p)＝0.03％和w(mn)＝0.8％；步骤二铸钢件的铸造：取材配料，将原料加入搅拌器内，再将粘结剂加入到搅拌器内，将其搅拌均匀，并且根据成品的粘接度加入适量的水，搅拌成均匀，尺寸的大小与铸件大小加上铸件的收缩率制作成模型模具，根据需要制成产品的模具；粘结剂采用聚乙烯醇缩丁醛、田菁胶合、无硅酸乙酯和合成树脂中的一种或几种，粘结剂用量为5
‑
10份，原料采用金钢砂、使碱性酚醛树脂面砂和酯硬化水玻璃背砂等矿石，对其进行铸型浇注，铸型浇注后的产品放入高温炉温度环境为700℃
‑
900℃温度下保温至少3小时，然后随炉冷却至室温，退火后的产品进行加工，步骤三铸钢件的凝固：采用同时凝固方法，保证铸件各部分(不论它的尺寸和结构)近乎同时凝固，从而减小各部分的温差；对铸型面要修平，然后再上面造型，刮去浮砂，外表面刷水玻璃，同时在砂层上表面上均匀地扎多个气孔，步骤四铸钢件的精整处理：通过国内最先进的阀壳接管窄间隙热丝tig、阀门堆焊自动焊接工艺，通过对焊接电流、电弧电压、送丝速度、焊接速度、热丝电流等参数的优化分析,得到一组相互匹配的最优参数组合，可以获得焊缝表面形貌美观、内部无缺陷的优质焊接接头，利用计算机模拟技术对铸件进行了模拟仿真浇注实验,通过对铸件充型,凝固过程流场与温度场的模拟仿真以及对凝固,冷却过程的分析研究,找出了易发生铸造缺陷的部位及相应的原因解决方案。，步骤四中利用计算机对其进行模拟，计算机所具有的
高速计算速度,海量数据处理能力等特性显著地改变了铸造产品设计、工艺分析及生产制造的方式。
35.最后应说明的是：在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。