6L280柴油机球墨铸铁曲轴铸造技术.pdf

学兔兔 生产技术Production Techniques 6L280柴油机球墨铸铁曲轴的铸造技术 邢新田，王建荣，胡华林，顾小鸿 (南车戚墅堰机车有限公司，江苏常州 21301 1) 摘要：本文论述了6L280柴油机球墨铸铁曲轴的铸造技术难点，确定了相应的铸造工艺方案并经生产 验证。结果表明，该工艺方案合理、有效，6L280柴油机曲轴铸件的化学成分、金相组织、内外质量和力学性能 均符合产品技术要求。 关键词：球墨铸铁曲轴；铸造工艺；成分控制；球化处理 中图分类号：TG2 5 5：文献标识码：A；文章编号：1 O06—9658(2013)06—00l 0—03 D0 I：1 0．3969／．1．1 S S n．1 0O6—9658．2013．06．003 球墨铸铁曲轴具有良好的耐磨性、减震性和加 (1)由于断面比较厚大，曲轴铸件浇注后凝固冷 工性，具有较高的性价比，因此其在柴油机上的应 却速度缓慢，共晶转变时间长，易导致石墨畸变，产 用比较广泛。作为柴油机的核心部件，且因其在能 生碎块状石墨，并且易产生石墨飘浮缺陷，使铸件性 量转换和功率输出过程中所起的关键性作用，曲轴 能降低，表面光洁度变差，硬度下降。 质量的好坏直接影响柴油机的使用性能。 (2)因球墨铸铁固有的凝固特点，致使铸件凝固 我公司生产的工矿调机用6L280柴油机曲轴 过程较长，凝固层外壳形成缓慢、承载能力较弱，共 (下称6L曲轴)采用球墨铸铁铸造而成(见图1)，其 晶转变时石墨析出、生长所产生的共晶膨胀压力通 外形尺寸为：4 500 mmx440 mmx401 mm，重约2 t， 过已结晶的奥氏体骨架直接传递给整体铸型型壁， 其性能要求见表1。 当型壁刚性不足时就引起铸型型壁向外位移从而加 大了铸件形成收缩缺陷的倾向_11。 (3)6L曲轴具有结构复杂、外形尺寸大等特点， 在浇注过程中，铁液在型腔内的流程较长易产生二 图1 6L曲轴 次氧化现象并形成氧化夹杂缺陷。 表1 6L曲轴性能 2 铸造工艺方案 产品 抗拉强度 冲击值ot 伸长率 球化 石墨 硬度 2．1 造型工艺 名称 Rm／MPa ／(J／em ) ／％ 蛊 大小 基体 HBW 公司前期试制6L曲轴时曾采用普通砂型铸造 曲轴 ≥785 ≥15 ≥1 ≤3级 ≥5级 ≥70％P 269-331 工艺，但此工艺需使用大量冷铁，冷铁准备困难，生 产组织难度大，铸型刚度也较低，生产的铸件组织不 1 铸造难点分析 致密，废品率高达50％以上。而金属型覆砂铸造工 6L曲轴断面厚大，其主轴颈、连杆颈直径分别 艺能有效克服铸型刚度低等缺点，提高铸型激冷能 达0255 mm和o219 mm，属典型的大断面球墨铸铁 力，从而改善铸件组织和致密度。所以国内外小型柴 件，此类铸件的生产技术是铸造界公认的难题，其 油机球铁多采用热芯盒射芯机射制覆砂层的金属型