二重MN模锻压机特大型铸钢件地极限制造(论文).docVIP

800MN模锻压机特大型铸钢件的极限制造 张皖宁，梁向方 （中国第二重型械集团公司铸锻厂，四川德阳 618000） 摘要：本文以800MN大型模锻压机重大装备所需的超大型铸钢件为对象，介绍了特大型铸钢件关键生产技术问题。通过开展材料合金化、造型材料、铸造工艺、铸造过程模拟仿真与缺陷预测等关键技术研究，解决特厚大铸钢件的内部质量控制、多包协同合浇、偏析控制等技术难题，实现了800MN大型模锻压机特大型铸钢件的极限制造。 关键词：800MN大型模锻压机；特大型铸钢件；极限制造 Extreme fabrication of super-sized casting steel pieces by 800MN mould forging machine Abstract:This article discusses the crucially technical problems during the fabrication of super-sized(extra-ghick and large)casting steel pieces based on those pieces fabricated by 800MN mould forging machine.The problems of such pieces induding internal quality control,simultaneous pouring by multi steel ladles and segregation control were solved by adding alloys,improving mould material,controlling casting process,simulating casting procedure and predicting defects,realizing the ultimate fabrication of super-sized casting steel by 800MN forging machine. Keywords:800MN mould forging machine;Super-sized casting steel pieces;Extreme fabrication 大型厚壁铸钢件的凝固特性及缺陷预防与控制措施与薄壁件相比有很大的不同。大型铸件轮廓尺寸大，铸件截面厚大，厚壁效应突出。铸件浇注后液态金属高温居留时间长、铸型（芯）的受热环境恶劣，铸件容易产生晶粒粗大、成份偏析及显微疏松倾向大，更容易出现性能下降、裂纹、粘砂、尺寸精度不稳定等缺陷，对材料冶炼、造型材料的高温性能、造型控制、铸造工艺等要求更高，铸件废品的风险大【1】。大型高质量铸件的制造一直是世界性的工艺技术难题。二重集团公司有大型铸钢件制造业绩和经验，已成功生产过125WN热模锻压机、160WN水压机以及宝钢5m牌坊等大型铸钢件，但所生产的铸钢件壁厚不超过1000㎜。800MN大型模锻压机作为当今世界上最大吨位的压机，共有压机支座、活动横梁等大型铸钢件共50多件，总重量超过7600吨。铸件尺寸最长接近21000㎜，铸件壁厚最厚达到2000㎜，铸件单件净重最重约410吨。铸件需要经过严格的UT、MT检查。800MN模锻压机主要铸件的重量、壁厚和几何尺寸都是超量级的，相关指标、参数超出了设备、工艺技术的常规保障能力，属于极限制造。 1 800MN模锻压机特大型铸钢件结构工艺性改进 800MN模锻压机主要铸件的重量和几何尺寸都是超量级的，初始的零部件设计更多的是基于满足压机的应用功能进行设计，制造零部件的工艺实现性考虑得较少，因此很多初始设计的零部件没有工艺实施的可行性。理论上说，不作零部件的工艺结构性改进，800MN模锻压机及零部件没有相应的工艺方法可以实现制造。为了实现800MN大型模锻压机制造，在不影响铸件结构强度、使用功能的前提下，从有利于实现铸件极限制造为目的，进行了工艺性铸件结构优化。 ①、800MN大型压机铸件——侧梁右下部、侧梁左下部、上板梁、上隔梁、提升梁、接梁、活动横梁中梁、下固定梁中梁、压机支座、活动横梁侧梁体等都进行了重大设计结构调整，实现了生产制造的可行性。 ②、调整后的铸件结构既利于工艺的实施，同时也极大地降低了压机的整体设计结构应力。 ③、有效的降低了800MN大型压机设备的总重量，降低了整体生产成本。 2 碱性酚醛树脂砂在特大型铸钢件上的应用性研究 造型材料在铸造生产中占有重要的地位。不同的造型材料，对铸件质量影响很大，同时也对生产效率、制造成本产生较大影响。据统计，铸造生产中往往由于造型材料质量低劣或造型材料使用不当而造成的铸件报废约占废品率的50%以上，铸件制造成本的50%