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大功率柴油机曲轴树脂砂铸造工艺的研究

孙云山

  本文回顾了树脂砂发展过程,对呋喃树脂自硬砂进行了试验,确定了曲轴型芯砂工艺;应用MAGMA软件,模拟分析了曲轴树脂砂铸造铁水充型与凝固过程,曲轴凝固可分为四个阶段:第一阶段,初生石墨球独立在过冷铁水中生核长大;第二阶段,奥氏体枝晶生长直到互相接触,形成骨架;第三阶段,共晶石墨化大量开始,奥氏体枝晶停止长大;第四阶段,大量石墨球长大,石墨球膨胀到表面奥氏体壳,一部分膨胀力推动晶间液体向内流动,补缩奥氏体枝晶骨架,使缩松孔洞减少,一部分膨胀力通过表面奥氏体壳推动铸型向外移动,使型腔扩大。宏观缩松产生于凝固中期,显微缩松产生于凝固末期,共晶石墨化有利于消除缩松,铸型刚度高有利于减少缩松缺陷。采用提高铸型刚度与冷铁工艺解决球铁曲轴产生缩松缺陷;分析了铸型刚度、化学成分、冷铁工艺等对球铁曲轴产生缩松的影响,优化曲轴树脂砂铸造工艺参数;提出保证铸型刚度、合理设计优化冷铁工艺是解决曲轴缩松的有效措施。采用锆英粉涂料解决曲轴表面与中心孔粘砂问题;自行设计制造了大型曲轴振实脱模造型机,实现了曲轴树脂砂工艺批量转产。曲轴的化学成分,金相组织和各项机械性能符合产品技术要求;其中尺寸公差达到GB6414-86中的CT8-CT9,金相组织中石墨的球化率达到2-3级。实现年产650根曲轴,使工艺与装备达到九十年代世界先进水平。使大连机车厂成为国内产量最大机械化程度最高的球铁曲轴生产基地。……   
[关键词]:树脂自硬砂;曲轴;缩松;造型工艺
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南京理工大学2004年
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