葉輪是渣漿泵產品的核心零部件,渣漿泵葉輪的流道復雜,呈扭曲結構。應用傳統砂型鑄造生產渣漿泵葉輪鑄件時,需要制作較多的砂型和砂芯,組合后才能獲得鑄件結構需要的型腔。在型芯組合中常產生型芯位錯、合箱間隙大等,造成鑄件壁厚不均勻、結構一致性差等缺陷,導致渣漿泵產品水力性能不穩定,而且采用傳統砂型鑄造生產的鑄件表面粗糙、加工余量大。
因此森力克改進生產工藝,采用了消失模工藝生產葉輪鑄件,這種工藝具有以下優勢:
(1)增 C 不明顯,工藝應用對材料性能無影響,材料本身 w(C)量為 2.0%~3.3%,屬于高 C 材料,因此,消失模工藝產生的微量增 C 傾向對材料的各項性能無實質的影響;
(2)消失模鑄造采用負壓澆注,有利于提高金屬液的充型能力,通過合理的工藝設計有利于實現均衡凝固,相比傳統重力鑄造,能夠獲得更為致密的內部組織;
(3)應用消失模工藝生產結構復雜的葉輪鑄件,具有不需要制作砂型(芯),無需下芯、合箱等組型工序,鑄件結構尺寸一致性好,加工量小,能夠實現凈成型,鑄件表面光潔。
森力克對消失模工藝和傳統砂型工藝生產的葉輪鑄件進行了對比,從鑄件外觀來看,采用消失模工藝生產的葉輪鑄件表面光潔、結構尺寸穩定、外觀質量更好,如圖所示:
(消失模工藝)
(傳統砂型工藝)
解剖后發現,消失模工藝生產的鑄件內部組織致密,基本無氣孔、縮松等缺陷;抽檢正火后終態硬度一般均為 60~62HRC,較為穩定;鑄件在精加工后進行靜平衡測量,一般不平衡質量在 60~70 g,只需應用角形砂輪稍加打磨即可去除掉超標的不平衡質量,滿足外徑處不平衡質量≤45 g 的設計要求。
(森力克生產車間實拍)
森力克采用消失模工藝生產的高 Cr 鑄鐵葉輪鑄件外表美觀、表面光潔、質量穩定,同時實現了一型多件的串鑄生產,鑄件工藝出品率和生產效率也更高。