本發(fā)明涉及一體式熄焦車(chē)車(chē)門(mén)鋼合金整體鑄造加工工藝，屬焦化生產(chǎn)設(shè)備及技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前熄焦車(chē)所使用的車(chē)門(mén)往往均是通過(guò)普通碳鋼焊接而成的，雖然可以滿(mǎn)足使用的需要，但生產(chǎn)效率低下，生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度、生產(chǎn)成本均相對(duì)較高，并對(duì)環(huán)境易造成較大的污染，除此之外，通過(guò)焊接而成的熄焦車(chē)車(chē)門(mén)的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度相對(duì)較差，由于熄焦車(chē)在運(yùn)行時(shí)，往往需要承受1200℃高溫工作環(huán)境和急速降溫工作環(huán)境，從而導(dǎo)致熄焦車(chē)車(chē)門(mén)在高溫環(huán)境下和急速降溫時(shí)易導(dǎo)致焊接接縫位置處發(fā)生開(kāi)裂，同時(shí)在進(jìn)行降溫時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生大量腐蝕性氣體、液體等污染物，從而進(jìn)一步加劇了焊接結(jié)構(gòu)受損，除此之外，在熄焦車(chē)車(chē)門(mén)運(yùn)行時(shí)，還需要承受焦炭的沖擊，這也易導(dǎo)致熄焦車(chē)車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)受損，因此在實(shí)際的使用中，當(dāng)前通過(guò)焊接方式制備的熄焦車(chē)車(chē)門(mén)在使用半年左右時(shí)間后，均會(huì)不同程度出現(xiàn)變形、裂紋、燒壞等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致熄焦車(chē)車(chē)門(mén)損壞報(bào)廢，從而在嚴(yán)重影響熄焦車(chē)運(yùn)行穩(wěn)定的同時(shí)，也增加了熄焦車(chē)運(yùn)行維護(hù)成本，并造成了較大的資源浪費(fèi)，因此針對(duì)這一問(wèn)題，迫切需要開(kāi)發(fā)一種全新的熄焦車(chē)車(chē)門(mén)生產(chǎn)工藝，以滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)和使用的需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就在于克服上述不足，提供一體式熄焦車(chē)車(chē)門(mén)鋼合金整體鑄造加工工藝及其制備工藝。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
一體式熄焦車(chē)車(chē)門(mén)鋼合金整體鑄造加工工藝，其特征在于：所述的一體式熄焦車(chē)車(chē)門(mén)鋼合金整體鑄造加工工藝包括以下步驟：
第一步，制備消失模，根據(jù)熄焦車(chē)車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)圖紙及生產(chǎn)工藝要求，使用3d打印設(shè)備將消失模加工為焦車(chē)車(chē)門(mén)消失模型；
第二步，制備砂模，然后將第一步制備的消失模型嵌入到金屬砂箱中，并使消失模型與金屬砂箱同軸分布，且消失模型與金屬砂箱內(nèi)表面最小間距為5厘米，且消失模型上表面比金屬砂箱上表面低至少3厘米，然后將經(jīng)過(guò)混合處理的型砂添加到金屬砂箱中，并使型砂將消失模型與金屬砂箱間間隙填充完整并將型砂壓實(shí)，并在金屬砂箱內(nèi)型砂上表面設(shè)澆道和冒口，在型砂下表面設(shè)至少一個(gè)排液口，且澆道和冒口和排液口均與消失模型相互連通，然后對(duì)金屬砂箱常溫下靜置1—10小時(shí)，然后將金屬砂箱在10—30分鐘內(nèi)升溫到30℃—50℃，使其在1—5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓環(huán)境下保溫1—3小時(shí)，然后自然冷卻到常溫即可；
第三步，型殼焙燒，將第二步制備得到金屬砂箱在0.1—0.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的低壓環(huán)境下，在10—30分鐘內(nèi)升溫到90℃—150℃，使金屬砂箱內(nèi)的消失模型熱熔為液態(tài)，并從排液口中排出，在消失模完全排出后，將金屬砂箱在自然氣壓環(huán)境下靜置，并自然降溫至30℃—60℃，然后由型砂對(duì)排液口進(jìn)行封堵，且封堵后的技術(shù)砂箱外表面溫度不低于45℃，然后金屬砂箱自然降溫至常溫后再靜置1—3小時(shí)即可得到成品砂模；
第四步，熔煉鋼合金，將用于澆鑄的生產(chǎn)合金在惰性氣體保護(hù)條件下加熱至1620℃-1650℃，并保溫10—60分鐘；
第五步，澆鑄成型，將第二步制備得到金屬砂箱在0.1—0.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的低壓環(huán)境下，在10—50分鐘內(nèi)升溫到500℃—1100℃，然后將第四步熔煉好的合金通過(guò)澆道澆鑄到金屬砂箱內(nèi)型砂構(gòu)成砂模腔體內(nèi)，并直至所有冒口處均有高溫合金溢出為止，其中澆鑄時(shí)間為1—10分鐘，澆鑄后砂模腔體內(nèi)的合金溫度為1540℃-1560℃,在完成澆鑄作業(yè)后，保持低壓環(huán)境不變時(shí)金屬沙箱外表面溫度自然冷卻至400℃—500℃，使熔融態(tài)的合金凝固為固態(tài)并得到熄焦車(chē)車(chē)門(mén)毛坯；
第六步，拆?；鼗?，在完成第五步作業(yè)后，將溫度冷卻至400℃—500℃的金屬砂箱拆除，并對(duì)熄焦車(chē)車(chē)門(mén)毛坯表面上的型砂進(jìn)行清除，然后將熄焦車(chē)車(chē)門(mén)毛坯進(jìn)行回火處理，并對(duì)回火后的熄焦車(chē)車(chē)門(mén)自然冷卻到常溫；
第七步，精修，對(duì)第六步經(jīng)過(guò)回火后的熄焦車(chē)車(chē)門(mén)表面缺陷和型砂進(jìn)行清理作業(yè)，并在表面上噴涂防腐油即可得到成品熄焦車(chē)車(chē)門(mén)。
進(jìn)一步的，所述的第二步中在制備砂模時(shí)，完成型砂填充后，型砂下端面與金屬砂箱下端面平齊，上端面高出金屬砂箱上端面1—5厘米，且型砂上端面為圓弧面結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步的，所述的第二步中在制備砂模時(shí)，其中所述的澆道若干個(gè)，各澆道沿著金屬砂箱軸線方向自前向后均布，并以金屬砂箱軸線對(duì)稱(chēng)分布在消失模型兩側(cè)表面處，并與消失模型側(cè)表面底部連通，所述的冒口和排液口均若干，沿金屬砂箱軸線方向方向自前向后均布并與金屬砂箱軸線垂直相交，且各冒口均位于以金屬砂箱軸線對(duì)稱(chēng)分布在消失模型兩側(cè)表面處澆道之間，且所述的澆道數(shù)量，分別為冒口和排液口數(shù)量的1—10倍。
進(jìn)一步的，所述的澆道末端低于消失模型側(cè)表面底部3—10毫米。
進(jìn)一步的，所述的第四步中，用于澆鑄的生產(chǎn)合金按質(zhì)量份數(shù)由以下組份構(gòu)成：c:0.2%-0.25%，si:1.2%-1.8%，mn:0.5%-1.0%，cr：12%-14%，p和s總量≤0.04%，ni：0.6%-1.0%，mo:0.6%-1.0%，余量為鐵。
進(jìn)一步的，所述的第五步在進(jìn)行澆鑄時(shí)，金屬砂箱前端高于末端0—50厘米，且澆鑄時(shí)從金屬砂箱末端澆道依次向金屬砂箱前端澆道進(jìn)行澆鑄。
本發(fā)明加工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，一方面可有效提高熄焦車(chē)車(chē)門(mén)加工作業(yè)效率和加工精度，降低生產(chǎn)成本和環(huán)境污染，另一方面可有效的提高熄焦車(chē)車(chē)門(mén)的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐熱性能和抗沖擊能力，從而達(dá)到提高熄焦車(chē)車(chē)門(mén)使用穩(wěn)定性和可靠性的目的，并可實(shí)現(xiàn)熄焦車(chē)車(chē)門(mén)使用壽命延長(zhǎng)至二年以上，降低使用成本的效果。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
如圖1所示一體式熄焦車(chē)車(chē)門(mén)鋼合金整體鑄造加工工藝，其特征在于：所述的一體式熄焦車(chē)車(chē)門(mén)鋼合金整體鑄造成型工藝包括以下步驟：
第一步，制備消失模，根據(jù)熄焦車(chē)車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)圖紙及生產(chǎn)工藝要求，使用3d打印設(shè)備將消失模加工為焦車(chē)車(chē)門(mén)消失模型；
第二步，制備砂模，然后將第一步制備的消失模型嵌入到金屬砂箱中，并使消失模型與金屬砂箱同軸分布，且消失模型與金屬砂箱內(nèi)表面間距為5厘米，消失模型上表面比金屬砂箱上表面低3厘米，然后將經(jīng)過(guò)混合處理的型砂添加到金屬砂箱中，并使型砂將消失模型與金屬砂箱間間隙填充完整并將型砂壓實(shí)，并在金屬砂箱內(nèi)型砂上表面設(shè)澆道和冒口，在型砂下表面設(shè)至少一個(gè)排液口，且澆道和冒口和排液口均與消失模型相互連通，然后對(duì)金屬砂箱常溫下靜置5小時(shí)，然后將金屬砂箱在20分鐘內(nèi)升溫到40℃，使其在2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓環(huán)境下保溫1小時(shí)，然后自然冷卻到常溫即可；
第三步，型殼焙燒，將第二步制備得到金屬砂箱在0.1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的低壓環(huán)境下，在10分鐘內(nèi)升溫到110℃，使金屬砂箱內(nèi)的消失模型熱熔為液態(tài)，并從排液口中排出，在消失模完全排出后，將金屬砂箱在自然氣壓環(huán)境下靜置，并自然降溫至50℃，然后由型砂對(duì)排液口進(jìn)行封堵，且封堵后的技術(shù)砂箱外表面溫度為45℃，然后金屬砂箱自然降溫至常溫后再靜置3小時(shí)即可得到成品砂模；
第四步，熔煉鋼合金，將用于澆鑄的生產(chǎn)合金在惰性氣體保護(hù)條件下加熱至1650℃，并保溫10分鐘；
第五步，澆鑄成型，將第二步制備得到金屬砂箱在0.1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的低壓環(huán)境下，在40分鐘內(nèi)升溫到800℃，然后將第四步熔煉好的合金通過(guò)澆道澆鑄到金屬砂箱內(nèi)型砂構(gòu)成砂模腔體內(nèi)，并直至所有冒口處均有高溫合金溢出為止，其中澆鑄時(shí)間為5分鐘，澆鑄后砂模腔體內(nèi)的合金溫度為1540℃,在完成澆鑄作業(yè)后，保持低壓環(huán)境不變時(shí)金屬沙箱外表面溫度自然冷卻至500℃，使熔融態(tài)的合金凝固為固態(tài)并得到熄焦車(chē)車(chē)門(mén)毛坯；
第六步，拆模回火，在完成第五步作業(yè)后，將溫度冷卻至500℃的金屬砂箱拆除，并對(duì)熄焦車(chē)車(chē)門(mén)毛坯表面上的型砂進(jìn)行清除，然后將熄焦車(chē)車(chē)門(mén)毛坯進(jìn)行回火處理，并對(duì)回火后的熄焦車(chē)車(chē)門(mén)自然冷卻到常溫；
第七步，精修，對(duì)第六步經(jīng)過(guò)回火后的熄焦車(chē)車(chē)門(mén)表面缺陷和型砂進(jìn)行清理作業(yè)，并在表面上噴涂防腐油即可得到成品熄焦車(chē)車(chē)門(mén)。
本實(shí)施例中，所述的第二步中在制備砂模時(shí)，完成型砂填充后，型砂下端面與金屬砂箱下端面平齊，上端面高出金屬砂箱上端面3厘米，且型砂上端面為圓弧面結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例中，所述的第二步中在制備砂模時(shí)，其中所述的澆道若干個(gè)，各澆道沿著金屬砂箱軸線方向自前向后均布，并以金屬砂箱軸線對(duì)稱(chēng)分布在消失模型兩側(cè)表面處，并與消失模型側(cè)表面底部連通，所述的冒口和排液口均若干，沿金屬砂箱軸線方向方向自前向后均布并與金屬砂箱軸線垂直相交，且各冒口均位于以金屬砂箱軸線對(duì)稱(chēng)分布在消失模型兩側(cè)表面處澆道之間，且所述的澆道數(shù)量，分別為冒口和排液口數(shù)量的5倍。
本實(shí)施例中，所述的澆道末端低于消失模型側(cè)表面底部8毫米。
本實(shí)施例中，所述的第四步中，用于澆鑄的生產(chǎn)合金按質(zhì)量份數(shù)由以下組份構(gòu)成：c:0.2，si:1.2%，mn:1.0%，cr：14%，p和s總量0.02%，ni：0.6%，mo:1.0%，余量為鐵。
本實(shí)施例中，所述的第五步在進(jìn)行澆鑄時(shí)，金屬砂箱前端高于末端10厘米，且澆鑄時(shí)從金屬砂箱末端澆道依次向金屬砂箱前端澆道進(jìn)行澆鑄。
本發(fā)明加工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，一方面可有效提高熄焦車(chē)車(chē)門(mén)加工作業(yè)效率和加工精度，降低生產(chǎn)成本和環(huán)境污染，另一方面可有效的提高熄焦車(chē)車(chē)門(mén)的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐熱性能和抗沖擊能力，從而達(dá)到提高熄焦車(chē)車(chē)門(mén)使用穩(wěn)定性和可靠性的目的，并可實(shí)現(xiàn)熄焦車(chē)車(chē)門(mén)使用壽命延長(zhǎng)至二年以上，降低使用成本的效果。
實(shí)施例2
如圖1所示，
第一步，制備消失模，根據(jù)熄焦車(chē)車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)圖紙及生產(chǎn)工藝要求，使用3d打印設(shè)備將消失模加工為焦車(chē)車(chē)門(mén)消失模型；
第二步，制備砂模，然后將第一步制備的消失模型嵌入到金屬砂箱中，并使消失模型與金屬砂箱同軸分布，且消失模型與金屬砂箱內(nèi)表面間距為10厘米，且消失模型上表面比金屬砂箱上表面4厘米，然后將經(jīng)過(guò)混合處理的型砂添加到金屬砂箱中，并使型砂將消失模型與金屬砂箱間間隙填充完整并將型砂壓實(shí)，并在金屬砂箱內(nèi)型砂上表面設(shè)澆道和冒口，在型砂下表面設(shè)至少一個(gè)排液口，且澆道和冒口和排液口均與消失模型相互連通，然后對(duì)金屬砂箱常溫下靜置5小時(shí)，然后將金屬砂箱在10分鐘內(nèi)升溫到40℃，使其在5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓環(huán)境下保溫1小時(shí)，然后自然冷卻到常溫即可；
第三步，型殼焙燒，將第二步制備得到金屬砂箱在0.3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的低壓環(huán)境下，在15分鐘內(nèi)升溫到120℃，使金屬砂箱內(nèi)的消失模型熱熔為液態(tài)，并從排液口中排出，在消失模完全排出后，將金屬砂箱在自然氣壓環(huán)境下靜置，并自然降溫至60℃，然后由型砂對(duì)排液口進(jìn)行封堵，且封堵后的技術(shù)砂箱外表面溫度為50℃，然后金屬砂箱自然降溫至常溫后再靜置3小時(shí)即可得到成品砂模；
第四步，熔煉鋼合金，將用于澆鑄的生產(chǎn)合金在惰性氣體保護(hù)條件下加熱至1620℃，并保溫50分鐘；
第五步，澆鑄成型，將第二步制備得到金屬砂箱在5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的低壓環(huán)境下，在50分鐘內(nèi)升溫到1000℃，然后將第四步熔煉好的合金通過(guò)澆道澆鑄到金屬砂箱內(nèi)型砂構(gòu)成砂模腔體內(nèi)，并直至所有冒口處均有高溫合金溢出為止，其中澆鑄時(shí)間為8分鐘，澆鑄后砂模腔體內(nèi)的合金溫度為1540℃,在完成澆鑄作業(yè)后，保持低壓環(huán)境不變時(shí)金屬沙箱外表面溫度自然冷卻至450℃，使熔融態(tài)的合金凝固為固態(tài)并得到熄焦車(chē)車(chē)門(mén)毛坯；
第六步，拆?；鼗穑谕瓿傻谖宀阶鳂I(yè)后，將溫度冷卻至450℃的金屬砂箱拆除，并對(duì)熄焦車(chē)車(chē)門(mén)毛坯表面上的型砂進(jìn)行清除，然后將熄焦車(chē)車(chē)門(mén)毛坯進(jìn)行回火處理，并對(duì)回火后的熄焦車(chē)車(chē)門(mén)自然冷卻到常溫；
第七步，精修，對(duì)第六步經(jīng)過(guò)回火后的熄焦車(chē)車(chē)門(mén)表面缺陷和型砂進(jìn)行清理作業(yè)，并在表面上噴涂防腐油即可得到成品熄焦車(chē)車(chē)門(mén)。
本實(shí)施例中，所述的第二步中在制備砂模時(shí)，完成型砂填充后，型砂下端面與金屬砂箱下端面平齊，上端面高出金屬砂箱上端面5厘米，且型砂上端面為圓弧面結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例中，所述的第二步中在制備砂模時(shí)，其中所述的澆道若干個(gè)，各澆道沿著金屬砂箱軸線方向自前向后均布，并以金屬砂箱軸線對(duì)稱(chēng)分布在消失模型兩側(cè)表面處，并與消失模型側(cè)表面底部連通，所述的冒口和排液口均若干，沿金屬砂箱軸線方向方向自前向后均布并與金屬砂箱軸線垂直相交，且各冒口均位于以金屬砂箱軸線對(duì)稱(chēng)分布在消失模型兩側(cè)表面處澆道之間，且所述的澆道數(shù)量，分別為冒口和排液口數(shù)量的3倍。
本實(shí)施例中，所述的澆道末端低于消失模型側(cè)表面底部7毫米。
本實(shí)施例中，所述的第四步中，用于澆鑄的生產(chǎn)合金按質(zhì)量份數(shù)由以下組份構(gòu)成：c:2.5%，si:1.5%，mn:0.8%，cr：14%，p和s總量為0.04%，ni：1.0%，mo:1.0%，余量為鐵。
本實(shí)施例中，所述的第五步在進(jìn)行澆鑄時(shí)，金屬砂箱前端高于末端15厘米，且澆鑄時(shí)從金屬砂箱末端澆道依次向金屬砂箱前端澆道進(jìn)行澆鑄。
本發(fā)明加工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，一方面可有效提高熄焦車(chē)車(chē)門(mén)加工作業(yè)效率和加工精度，降低生產(chǎn)成本和環(huán)境污染，另一方面可有效的提高熄焦車(chē)車(chē)門(mén)的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐熱性能和抗沖擊能力，從而達(dá)到提高熄焦車(chē)車(chē)門(mén)使用穩(wěn)定性和可靠性的目的，并可實(shí)現(xiàn)熄焦車(chē)車(chē)門(mén)使用壽命延長(zhǎng)至二年以上，降低使用成本的效果。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。