Ｆｅｂ．２０１３ Ｖ０１．６２ Ｎ０．２ ・１７３・ 盖包法球化处理工艺优化 于汇泳 ，周慧琳。，孙雅心 （１．河南机电高等专科学校材料工程系，河南新乡４５３００２；２．徐州重型机械有限公司，江苏徐州２２１００４） 摘要：针对球墨铸铁球化处理工艺，总结了盖包法球化处理生产中常见的装卸包盖操作困难、球化处理时铁液飞溅、 出铁量难定量、包盖密封性不好等问题，并对这些常见问题提出了解决措施。实践证明，采用优化设计的球化处理 装置和工艺可使盖包法球化处理工艺生产稳定性更好，操作更方便，适应性更强。 关键词：盖包法；优化设计；球化处理 中图分类号：ＴＧ２４４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１—４９７７（２０１３）０２—０１７３—０３ Ｔｈｅ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｕｎｄｉｓｈ・Ｃｏｖｅｒ Ｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ＹＵ Ｈｕｉ—ｙｏｎｇ ，ＺＨＯＵ Ｈｕｉ—ｌｉｎ ，ＳＵＮ Ｙａ—ｘｉｎ （１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｎａｎ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｘｉｎｘｉａｎｇ ４５３００２， Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｘｕｚｈｏｕ Ｈｅａｖｙ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｕｚｈｏｕ ２２１００４，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｕｎｄｉｓｈ—ｃｏｖｅｒ ｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｕｃｔｉｌｅ ｉｒｏｎ．ｓｕｃｈ ａｓ ｍｅ ｄｉｍｃｕｌｔｉｅｓ ｏｆｌｏａｄｉｎｇ ａｎｄ ｕｎｌｏａｄｉｎｇ ｔｈｅ ｌａｄｌｅ ｃｏｖｅｒ，ｔｈｅ ｓｐｌａｓｈ ｏｆｍｏｌｔｅｎ ｉｒｏｎ ｉｎ ｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚａｔｉｏｎ．ｔｈｅ ｄｉ伍ｃｕｌｔｉｅｓ ｏｆｆｉｘｉｎｇ ｔｈｅ ｉｒｏｎ ａｍｏｕｎｔ，ａｎｄ ｔｈｅ ｂａｄ ｔｉｇｈｔｎｅｓｓ ｏｆｔｈｅ １ａｄｌｅ ｃｏｖｅｒ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．Ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｔｕｎｄｉｓｈ—ｃｏｖｅｒ ｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｍｏｒｅ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ，ａｎｄ ｉｔｓ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｙ ｔｉｓ ｂｅｔｔｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｄｉｓｈ－ｃｏｖｅｒ；ｏｐｔｉｍａｌ ｄｅｓｉｎ；ｓｇｐｈｅｒｏｉｄｉｚａｔｉｏｎ 球墨铸铁由于具有综合力学性能较高，对生产条 件适应性较广，能通过控制不同的化学成分或热处理 工艺在较大范围调整力学性能，价格低廉等特点，在 工业生产中使用量很大且日益增长。而球铁生产中球 化处理是一重要环节，球化处理工艺影响着球铁的综 合性能。国内外生产中常采用的球化处理方法有冲人 １ 盖包法球化处理常见问题及对策 盖包法球化处理设备结构如图ｌ所示［２１。把一个带 有浇口盆并砌有耐火材料内衬的包盖附加在堤坝式铁 液包的上面［３］，这样不但可以完全把包内的环境和外界 气体隔离，防止镁的蒸发，同时又可增加包内压力， 在一定程度上提高镁的沸点，减少铁液的沸腾。由于 包盖的存在，包盖和包内液面之间可形成一定的气体 压力，在相对缺氧的气氛下，球化剂和铁液进行球化 法、转包法、压力加镁法、包芯线喂线法等。目前我 国工业生产中应用最为广泛的是冲入法球化处理，但 冲人法在球化处理过程中镁的吸收率不高，球化剂用 量大，球化效果和球铁性能不稳定，且烟尘浓烈，劳 动环境差，环境污染也严重。而盖包法是在冲入法使 用的堤坝式球化包上添加一个包盖，基本不用调整原 来的结构和原材料，利用加盖后包内铁液在一定气体 压力和相对缺氧气氛下进行球化处理。这样既保留了 冲入法设备简单，容易操作的优点，又可以减少铁液 的沸腾，降低铁液的热量损失，提高球化剂中镁的吸 收率，减少球化处理时的烟尘，改善工人劳动条件， 降低环境污染，克服冲人法存在的缺点【”。因此，盖包 法在球铁件生产中有很高的推广使用价值，尤其对一 些批量生产球铁的企业。 收稿日期：２０１２一ｌ１一ｌ６收到初稿，２０１２—１ １＿２８收到修订稿。 作者简介：于汇泳（１９８０－），男，讲师，主要研究方向为材料加工。Ｅ—ｍａｉｌ：ｙｕｈｕｉｙｏｎｇ１２３＠１６３．ｃｏｍ ＿图１盖包法示意图 Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｏｆｔｕｎｄｉｓｈ—ｃｏｖｅｒ ｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ 铸造 于汇泳等：盖包法球化处理工艺优化 而增大包内的蒸气压力，减少镁的烧损。为解决这一 因素对比可知，该盖包法球化处理工艺更适合大多数 铸造企业的生产，现举例如下。 Ａ厂多年来生产球铁，一直采用冲天炉熔炼和普 通冲入法球化处理工艺。但由于采用冲人法球化处理 时，镁烧损严重，为了保证球化元素在铸铁中的含量， 生产中采用增大球化剂加入量的方法，结果却多次出 问题，可采用以下方法：在包体和包盖上加焊一个钢 圈，包盖上做成一环形沟槽。当将包盖压在包体上时， 包体上端正好嵌入包盖上的环形槽内，这样就可以保 持更好的密封。操作过程中，扒渣后必须将包口处的 残留物清除干净，保证包体和包盖接触处清洁，从而 保证包口平整，确保密封良好。并且浇注时，要保证 铁液面和包盖之间有足够的预留空间，从而保证反应 所需的气体压力。根据实际生产经验，容量约１ ｔｆｌ９处 理包，铁液面和包盖之问的距离为１ｏ０～１５０ ｍｌＴｌ。 现产品质量问题，采用这种盖包法球化处理Ｔ艺后， 不但减少了球化剂的加入量，产品质量也得到明显改 观。例如用改进后的盖包法球化处理工艺生产的约６ ｔ的ＱＴ６００—３大断面球铁铸件，其球化剂加入量的对比 如表２所示，产品质量对比如表３所示。 Ｂ厂年产量达３５ ０００ ｔ／年，８０％的产品是球铁件。 引入该加盖法球化处理装置和工艺后，产品综合性能 ２实践应用 表１是对５种常用球化处理方法的对比ｌ６１，综合各种 表１ 常用的５种球化处理工艺对比 Ｔａｂｌｅ １ Ｃｏｎｔｒａｓｔ ｏｆ ５ ｋｉｎｄｓ ｓｐｈｅｒｏｄｉａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ｃｏｍｍｏｎ ｕｓｅ 表３铸件的力学性能 Ｔａｂｌｅ ３ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃａｓｔｉｎｇｓ 可使盖包法球化处理工艺生产稳定性更好，操作更方 便，适应性更强。 参考文献： 【１］ 王成铎．加盖球化处理Ｔ艺的研究【Ｄ】．郑州：郑州大学，２００５ 高，生产的材质为ＱＴ４５０—１０的Ｍ６动力转向节，其伸长 率均在１８％以上，性能远远超过高档轿车对产品质量 的要求，并且生产稳定，已投入批量生产。 兵器丁业总公司赴美考察团．对美同铸造现状的考察综述［Ｊ１ｌ铸 造，１９９８（９）：４０． 张杰，陈淦，张务才．球化盖包的设计与应用［Ｊ］．铸造设备研究， ２００１（２）：２１－２３． 孙雅心．球化剂中镁含量对盖包法生产球墨铸铁的影响［Ｄ】．郑州： ３结束语 本文分析了盖包法球化处理生产中常见的问题， 郑州大学，２００６． 陶令桓．铸造手册：铸铁［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９９３： ３１９－３２０． 并对这些常见问题提出了解决措施，从而解决了实际 生产中对球墨铸铁进行盖包法球化处理时遇到的问题。 王晓靖．各种常用球化处理工艺对比［Ｊ］ｌ造型材料，２００４，２８ （４）：３５． 实践结果证明，采用优化设计的球化处理装置和工艺 （编辑：刘冬梅，ｌｄｍ＠ｆｏｕｎｄｒｙｗｏｒｌｄ．ｔｏｍ）
