鉸座

固定鉸座是大型水庫閘門弧形啓閉機上使用的關鍵備件，承受力大，要求鑄件無縮孔、疏鬆、裂紋等缺陷。該件材質為ZG270-500 ， 鑄件重5 t 左右。現將工藝實踐過程總結如下 ^[1]  。

1.造型及澆注工藝

採用實樣地坑、手工造型及組芯工藝，坑底埋設焦碳塊、草袋、鋼管等以加強排氣。模型四側套砂箱，最小處吃砂量70～100mm。型芯面砂全部採用CO₂硬化水玻璃石英砂，背砂採用CO₂水玻璃硬化石灰石砂，面砂層厚度70～100mm。澆注温度1 540～1560℃。

2.冒口設計

施放加工量後，輻板根部熱節圓直徑為∅180mm ，考慮到鋼液過熱情況、1300mm ×1400mm ×145(mm) 尺寸大平板散熱緩慢及冒口根部接觸熱節的影響，實際熱節圓直徑在∅240mm 以上，初步設計冒口體尺寸為∅350mm×500mm ，保温明冒口，4個均布。

核算鑄件工藝出品率：冒口液量為1385kg ，澆注系統重為200kg ，出品率= 5000/(5000 + 1385 + 200)= 76 %，工藝出品率偏高。根據多年的經驗，軸承座類件出品率在60%～70%左右。

經分析鑄件結構特點，認為鑄件高度大，各處壁厚較大且均勻，補縮暢通，澆注系統在澆注過程中能起到部分補縮作用。4 個冒口主要補縮對象為1300mm ×1400mm ×145mm 尺寸大平板及鄰近部位，大平板質量為2060 kg。這樣看來，冒口設計是足夠的。實踐證明所有鑄件未出現一例縮孔缺陷，各處經用户探傷檢驗，也未出現超標疏鬆缺陷。

由於砂芯分塊多，制芯、合箱工作量大；砂芯縫隙過多，多數縫隙堵塞不便；部分砂芯吊運組合過程中稜邊局部損壞，修補困難。鑄件澆注清理後發現，各件均存在大量稜角多肉、飛邊現象，多件中下部位出現不同程度鼓脹缺陷，輻板根部多件出現程度不等的“鋼包砂”缺陷。

分析認為：鑄件高度大、壁厚，鑄件中下部位鋼液靜壓力大；而造型、合箱操作質量低，型芯局部緊實度不足，導致部分區域型壁位移，形成突起。輻板根部區域散熱困難，長期處於高温，砂芯緊實度不足、不均，部分區域鋼液滲入、燒結，形成粘砂。部分爐次鋼液過熱度大，更導致粘砂嚴重。在生產中採取了一些針對性措施，無明顯效果 ^[2]  。

主要改進內容如下:

(1) 為徹底消除鋼包砂缺陷，在輻板根部拐角處使用了鉻礦砂，砂層厚約30mm。為增加砂子流動性，型芯面砂中取消了粘土，原砂粒度控制在40～70目。為造型操作方便，實樣中下型舂制時全部使用面砂，取消了背砂。特別要求造型工逐層加砂、舂砂，加砂層厚度(鬆散砂) 控制在150mm左右；重新設計了模套箱，各面吃砂量均勻，設計為120～150mm。

(2) 原下型改分為中下型，將大平板及鄰近部位設計為中箱。中箱由於模樣面積大，翻箱取模不便，將模樣拔模斜度設計為1∶40；造型完畢，砂型吹氣硬化後，將模樣沿舂砂方向四周均勻向下敲擊，不必翻箱即可取出模樣。生產過程中發現，這樣取模十分便利;取模後，各處砂型緊實、均勻，無需修補。

(3) 新設計下型與原設計相比， 模樣上下投影面積一致，高度為1000mm ，造型工站位、加砂、舂砂均較方便。而原設計下型高度為1450mm ，上面投影面積為1300mm ×1400mm ，中下部位為800mm ×1200mm ，長度尺寸相差較大1300mm 尺寸方向輻板根部舂砂尤其不便，取模後該處砂型疏鬆，需要修補由於修型時砂型已硬化，修補層和母體結合並不牢固，高温作用下，鋼液易於滲入燒結，形成“鋼包砂”。

(4) 其他工藝設計沿用第一次工藝設計相應內容。

應用新工藝生產，造型操作方便，造型質量顯著提高，合箱及清整工作進展順利。原先存在的幾類鑄件表面缺陷基本消除，驗收及發貨順利，用户很滿意。

用户對鑄件的表面質量要求越來越高，原先鑄造車間不太注意的一些表面缺陷逐步成為影響訂貨的重要因素之一。工藝人員應充分考慮鑄造工藝設計對鑄件表面及內在質量的保證能力，尤其中大型鑄件工藝設計，更應充分考慮造型合箱操作的方便及操作質量的可控性 ^[3]  。