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渣浆泵过流部件的生产实践

各种矿山在生产过程中要产生许多渣浆,渣浆必须抽排.渣浆中含有很多硬质矿粒,对渣浆泵过流部件护套、叶轮、前护板、后护板产生高速冲刷,切削摩擦和腐蚀磨损作用,使其很快穿透而失效.若材质和生产工艺选择不当,护套使用十天左右就报废.渣浆泵过流部件护套、叶轮等是易损件,各种矿山的消耗量是很大的.
    *、材质的选择
    渣浆泵易损过流件有:护套、叶轮、前护板、后护板,其中以护套磨损*严重.以护套为例进行说明,其它铸件材质选择和护套相同.护套选择几种材质时的使用寿命比较.经我们试验比较,奥贝球铁用于生产矿浆高速冲刷磨损的渣浆部件时耐磨性不如高铬铸铁.且奥贝球铁生产工艺比高铬铸铁复杂,生产工艺过程不易控制.普通高铬铸铁虽然硬度较高,使用寿命比其它几种材料都长,但它太脆,在矿粒高速冲刷时金属材料脱落磨,磨面上腐蚀凹坑较严重.不能使高铬铸铁的耐腐蚀性能和强韧性更高*些,组织更细密*些,在矿粒高速冲刷时金属材料就不易从本体脱落,耐磨性就会大大提高.以腐蚀角度来看,Cr15Mo1Cu1高铬铸铁作为护套的材质并不理想!应选择含铬的Cr27高铬铸铁.但Cr27含铬太高,铸件成本太高,所以从经济角度考虑不太适宜,因此我们试制改型高铬铸铁渣浆过流部件.高铬铸铁的金相组织是马氏体+碳化物+残余奥氏体,奥氏体比马氏体韧性高,减少马氏体含量,增加奥氏体含量,有利于改善高铬铸铁的韧性.并且这种奥氏体是碳过饱和的,富含铬的固溶体,所以强度也高.
    二、造型工艺
    我们开始生产时,护套脖颈处不放外冷铁,该处缩裂,缩孔严重,使用中该处提前磨穿.而后我们在造型时给该处放成型外冷铁,并把过渡园孤半径由R20mm增大到R50mm,既增加了壁厚,又解决了缩裂,缩松问题,避免了该处提高磨穿的现象.护套的三种浇冒口系统方案.三种浇冒口系统方案我们都用过.第*种方案冒口对铸件的补缩效果不明显.冒口的补缩效果η=(冒口的理论重量-浇注后冒口的实际重量)÷冒口理论重量,九八年按此工艺生产时经统计计算,η=7%~8%,所以冒口基本上是自身补缩,而没有补缩铸件.第二种方案利用护套壁厚均匀*致的特点,分散浇口,使型腔温度趋于*致,实现同时凝固,工艺出品率较高,但横浇口截面积必须略大*些,使横浇口对与内浇口相连的铸件局部进行补缩,否则,与内浇口相连处铸件局部会产生小缩孔和缩松.第三种方案是浇注时铁水从下向上充型,从而形成从下向上由低到高的顺向温度梯变,便于顶部冒口补缩,再加出气冒口(冷筋冒口)配合,横浇口中安放过滤片,使铸件组织致密,无缩孔缩松缺陷.前后护板浇冒口,用两只热冒口补缩,下部放冷铁.叶轮由于有多个分散的热节,壁厚相差较大,难以用*两个冒口集中补缩.侧冒口偏离热节太远,补缩不进去,若不设冒口,浇道腔隔墙内会产生缩孔缩松,影响叶轮寿命,所以必须水平造型,水平浇注,每个热节顶部安放*只小冒口,共五只冒口.
    型砂的选择影响到铸件的尺寸精度和表面粗糙度,我们先各使用粘土干砂型,水玻璃砂型、树脂砂型工艺都生产过,后者比前者铸件尺寸精度高.故为渣浆泵过流件,这三种型砂工艺都能满足设计和使用要求,但生产成本不同,应根据具体条件确定.
    三、热处理工艺
    高铬铸铁铸态成分不均匀,存在组织偏析,晶粒粗大,含有部分珠光体和菜氏体,并存在较大的铸造应力,这些都降低了高铬铸铁的机械性能,使其不能充分发挥应有的*越特性,铸件使用寿命缩短.所以必须进行热处理,热处理后要求高铬铸铁渣浆泵过流部件的理想金相组织是:马氏体+碳化物+奥氏体.由于高铬铸铁的导热性差,所以750℃以下计温时要缓慢加热,高温出炉后空冷或风冷.
    经生产试验和使用比较,以980℃淬火性能**,护套使用寿命*长,所以我们*后确定热处理工艺为:980℃风冷+280℃回火空冷.在350℃以上回火后,铸件韧性提高,硬度下降,耐磨性略有下降,低于和高于980℃淬火铸件硬度均有所下降,耐磨性也降低.
    四、结论
    1)渣浆泵过流部件应选用多元合金高铬铸铁生产,护套寿命可达两个月. 2)渣浆泵过流部件造型时应以冒口加冷铁配合应用,方能得到组织致密而合格的铸件.3)渣浆泵过流部件的热处理工艺以980℃淬火+280℃回火为*佳.

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