耐热钢铸造

 为什么选择铸造工艺？

对于耐热钢部件，铸造通常是首选甚至唯一的制造方法，原因如下：

1. 形状复杂性： 许多耐热部件（如锅炉 burner tip、炉辊、复杂管件、涡轮壳体）形状极其复杂，无法通过锻造或机加工经济地生产。

2. 材料可铸性： 高合金耐热钢通常很硬、很韧，在室温下难以塑性加工，而铸造是使其成型的有效方式。

3. 整体性： 铸造可以生产出无缝的整体结构，避免了焊接可能带来的薄弱环节和热影响区，这在高温高压环境下至关重要。

4. 经济性： 对于小批量、形状复杂的零件，铸造的模具成本远低于锻造模具或大量机加工的成本。

三、 耐热钢铸造的主要工艺流程

耐热钢铸造属于精密铸造或砂型铸造的范畴，工艺流程严谨复杂。

1. 工艺设计：

• 根据零件图纸和技术要求，进行铸造工艺设计。

• 确定浇注系统（金属液流入型腔的通道）、冒口（用于补缩，防止缩孔缩松）和冷铁（控制凝固顺序）的位置和尺寸。这是决定铸件质量的关键一步。

2. 模具制造：

• 砂型铸造： 使用树脂砂或水玻璃砂等造型材料，制作出与零件形状对应的砂型（模具）。这是大中型耐热钢铸件的常用方法。

• 熔模铸造： 首先用易熔材料（如蜡）制作出精确的模型，然后在模型上反复涂挂耐火涂料，硬化后熔失蜡模，从而获得一个中空的、精确的型壳。适用于小型、复杂、高精度的耐热钢铸件。

3. 熔炼与浇注：

• 熔炼： 在中频感应电炉或电弧炉中进行。需要精确控制化学成分，特别是合金元素的含量。炉前需要进行快速分析以确保成分达标。

• 精炼： 对钢液进行脱氧、除气、去除夹杂物，以提高钢水的纯净度。

• 浇注： 将达到合适温度的钢液（耐热钢的浇注温度通常很高，在1500-1600°C）平稳地注入模具型腔中。

4. 清理与后处理：

• 落砂： 待铸件凝固并冷却后，打碎砂型，取出铸件。

• 切割： 切除浇注系统、冒口等多余部分。

• 喷砂/抛丸： 清理铸件表面粘附的砂粒和氧化皮。

• 焊补： 对表面微小缺陷进行焊补修复，焊材必须与母材匹配。