严谨周密的铸铁实验平台铸造工艺流程关键工序控制要求

原料品质直接决定铸铁试验平台的基础性能，需从材质筛选、成分配比及预处理三方面严格把控。

（一）金属炉料筛选

优先选用低硫、低磷的好的废钢（如 Q235 废钢，硫含量≤0.035%，磷含量≤0.040%）、生铁（牌号选用 HT250 对应的生铁，碳含量 3.3%-3.5%）及回炉料（只有本平台铸件的清理废料，无夹杂、无裂纹）。每批次炉料需附带材质证明书，进场后抽样送检，采用光谱分析仪检测化学成分，不合格炉料严禁入库。

（二）辅料质量管控

孕育剂选用硅铁（Si 含量 72%-75%）和硅钙合金（Si 含量 50%-55%，Ca 含量 2%-3%），粒度控制在 3-8mm，进场后检测其化学成分与粒度分布，确保无受潮、结块现象。造型砂采用石英砂，含泥量≤3%，透气性≥80，湿压强度≥0.25MPa，每批次砂料需通过砂型性能测试仪检测关键指标。粘结剂选用酚醛树脂，固含量≥40%，粘度（25℃）≤50mPa・s，使用前需验证其常温固化速度与粘结强度。

（三）原料预处理要求

废钢与回炉料需进行除锈、除油处理，采用抛丸清理机去除表面氧化皮，油污采用高温烘烤（300-400℃，持续 2 小时）清除。生铁在入炉前破碎至边长≤200mm 的块状，避免大块生铁导致熔炼不均。造型砂需进行混砂预处理，混砂时间控制在 5-8 分钟，确保砂、粘结剂、固化剂混合均匀，混砂后立即检测砂型性能，不合格需重新调整配比。

二、造型与制芯关键控制

造型与制芯工序直接影响铸件的尺寸精度、表面质量及内部致密性，需无误控制各工艺参数。

（一）砂型制备控制

砂型紧实度采用紧实度仪检测，表面层紧实度≥85，内层紧实度≥75，避免因紧实度不足导致铸件尺寸偏差或产生砂眼。砂型分型面需涂抹专用分型剂，厚度控制在 0.1-0.2mm，确保分型面平整、无毛刺，合型后间隙≤0.5mm。砂型排气系统需合理布置，排气孔直径 5-8mm，间距 150-200mm，深度直达砂型很深处，确保浇注时气体顺利排出。

（二）制芯工艺要求

芯子采用冷芯盒制芯工艺，芯砂固化时间控制在 30-60 秒，固化后芯子强度≥1.5MPa。芯子表面需进行修整，去除飞边、毛刺，关键部位尺寸采用专用量规检测，公差控制在 ±0.3mm 以内。芯子安装时需定位准确，采用定位销或专用夹具固定，芯子与砂型间隙控制在 2-3mm，避免因芯子偏移导致铸件壁厚不均。

（三）合型质量管控

合型前需清理砂型与芯子表面的浮砂、杂物，检查砂型与芯子是否有破损、裂纹。合型顺序严格按照工艺文件执行，合型后采用螺栓或夹具紧固，紧固力均匀，确保砂型在浇注过程中不胀开。合型后需进行气密性检测，采用压缩空气（压力 0.2MPa）通入砂型内部，持续 30 秒，观察压力变化，压力下降≤0.02MPa 为合格。http://www.chinaweiyue.com/

三、熔炼与浇注过程控制

熔炼与浇注是决定铸铁成分、组织及性能的核心工序，需严格控制熔炼温度、成分及浇注工艺参数。

（一）熔炼工艺控制

采用中频感应电炉熔炼，炉料加入顺序为：回炉料→生铁→废钢，待炉料完全熔化后加入硅铁、锰铁等合金料。熔炼温度分阶段控制：熔化期温度 1450-1500℃，升温期温度 1550-1600℃，精炼期温度 1580-1620℃，采用热电偶温度计实时监测炉内温度，每 5 分钟记录一次。精炼期需进行脱硫处理，加入石灰（加入量为炉料重量的 1%-1.5%），脱硫后硫含量≤0.025%，采用定硫仪检测脱硫效果。

（二）孕育处理控制

孕育处理采用随流孕育方式，孕育剂加入量为铁水重量的 0.3%-0.5%，加入速度与浇注速度匹配（孕育剂加入速度 = 浇注速度 × 孕育剂加入比例）。孕育剂需均匀加入铁水流中，避免局部孕育不足或过量。孕育后的铁水需静置 3-5 分钟，确保孕育剂充分溶解、扩散，静置期间温度保持在 1500-1550℃。

（三）浇注工艺要求

浇注温度控制在 1380-1450℃，采用红外测温仪在浇注包内检测铁水温度，温度不符合要求严禁浇注。浇注速度根据铸件壁厚调整，壁厚≤50mm 时，浇注速度为 0.5-1.0kg/s；壁厚＞50mm 时，浇注速度为 1.0-1.5kg/s，确保铁水平稳填充砂型，避免产生冲击、飞溅。浇注过程中需连续浇注，中断时间≤10 秒，防止铸件产生冷隔缺陷。浇注完成后，在铸件冒口处覆盖保温剂，保温时间≥2 小时，确保冒口补缩充分。

四、落砂清理与热处理控制

落砂清理与热处理工序影响铸件的表面质量、内部应力及力学性能，需规范操作流程与工艺参数。

（一）落砂清理工艺

铸件浇注完成后，需在砂型内保温 8-12 小时方可落砂，避免因冷却过快产生裂纹。落砂采用振动落砂机，落砂后去除铸件表面的浮砂、浇冒口，浇冒口采用气割去除，割口距铸件表面≤5mm，割后采用角磨机打磨平整。铸件表面采用抛丸清理机处理，抛丸时间 10-15 分钟，表面粗糙度 Ra≤12.5μm，清理后铸件表面无砂眼、气孔、裂纹等缺陷。

（二）热处理工艺控制

采用去应力退火处理，消除铸件内部应力，退火温度 550-600℃，升温速度≤80℃/h，达到退火温度后保温 4-6 小时，降温速度≤50℃/h，降至 200℃以下方可出炉。热处理过程中采用炉温跟踪仪监测炉内各点温度，温差≤±10℃。退火后铸件需进行硬度检测，硬度值控制在 170-241HBW，采用布氏硬度计在铸件表面均匀选取 5 个检测点，取平均值作为检测结果。

（三）缺陷修复控制http://www.chinaweiyue.com/

清理后铸件需进行无损检测，采用超声波探伤仪检测内部缺陷，探伤范围覆盖铸件整个截面，发现内部裂纹、缩孔等缺陷需标记位置与大小。表面缺陷采用电焊修复，焊条选用与铸铁材质匹配的镍基焊条，焊接前需对缺陷部位进行打磨、预热（预热温度 200-300℃），焊接后进行保温缓冷（保温温度 200℃，保温时间 2 小时），修复后缺陷部位需重新进行无损检测，确保修复合格。

五、精度检测与结果验收控制

精度检测与结果验收是保障铸铁试验平台质量的很后环节，需按照严格的检测标准与流程执行。

（一）尺寸精度检测

采用全站仪、水平仪等细致测量仪器检测平台的长度、宽度、高度等基本尺寸，尺寸公差控制在 GB/T 1184-2008 规定的 IT7 级。检测平台平面度时，采用合像水平仪或自准直仪，在平台表面按网格法布置检测点，每平方米检测点不少于 25 个，平面度误差≤0.02mm/m。检测平台垂直度时，采用直角尺与百分表配合检测，垂直度误差≤0.03mm/m。

（二）性能指标检测

对平台进行承载性能测试，在平台表面均匀施加额定载荷（根据平台规格确定，通常为 200-500kg/m²），持续 12 小时，卸载后检测平台平面度变化，变化量≤0.01mm/m 为合格。采用冲击试验检测平台的抗冲击性能，在平台表面主旨位置施加冲击载荷（冲击能量 50J），冲击后平台无裂纹、变形，平面度误差变化≤0.02mm/m 为合格。

（三）结果验收标准

结果验收需满足以下要求：化学成分符合 HT250 标准（C：3.1%-3.5%，Si：1.8%-2.4%，Mn：0.8%-1.2%，P≤0.04%，S≤0.03%）；力学性能（抗拉强度≥250MPa，硬度 170-241HBW）；尺寸精度与平面度、垂直度符合设计要求；表面无砂眼、气孔、裂纹等缺陷，内部无超标缺陷；承载性能与抗冲击性能合格。验收时需出具完整的检测报告，包括原料检测报告、熔炼记录、热处理记录、无损检测报告、尺寸精度检测报告等，资料齐全后方可验收合格。

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