本文主要介绍了砂石泵泵体的铸造工艺及优化。砂石泵主要用于一般渣浆泵因颗粒过大而不能输送的强磨蚀性物料的连续输送。

适用于清淤、吸沙、吸石、疏浚河道、矿山及金属冶炼爆破渣的输送等。

其中，泵体是砂石泵的主要部件，也是最大的耐磨铸件。

由于输送物料的腐蚀性，过流部件一般采用耐磨钢和耐磨白口铸铁。

我公司采用耐磨高铬铸铁。由于铸件较厚，形状复杂，容易产生缩孔、缩松、裂纹等铸造缺陷。

因此，合理的铸造工艺显得尤为重要。

1.确定了泵体铸件的结构和材料。

砂石泵的泵体为厚铸件。本文研究了一种排水口为12英寸的砂石泵。铸件尺寸为**.铸件最大壁厚为80mm，铸件重量约为2kg。由于泵体与物料的接触，磨损更厉害，又要求高硬度耐磨的高铬铸铁材料，因此材料必须保证高碳高铬。确定材料的各种成分如下：。

C：(2.6~3.2)%、Si：（0.5~1.0）%、Mn：（1.0~2.0）%、Cr：(26~30)%、Ni：（0.5~1.5）%、PS:＜0.15%。

超过材料与渣浆泵标准高铬材料一致。

2.铸造工艺设计。

由于泵体较大，模型采用木材制作，且之上、下法兰盘与泵体间有凹槽，故需将法兰盘做成大芯。详细流程如图所示。

碎石泵的泵体成型工艺示意图。

1.根据泵体的结构，它是从泵体的下方水平之上进行分类的。由于高铬铸铁是一种耐磨、高硬度的材料，加工难度大，因此加工量应尽量少。由于铸件的收缩率比较大，一般为2%左右，参照《铸件尺寸及加工余量》（GB/T—），上端的加工余量为8mm，上端的加工余量为7mm。

2.浇注系统设计：。

于高铬铸铁铸件体积大，流动性差，采用敞开式浇注系统，直浇道、流道和内浇口全部采用陶瓷材料。转轮距泵体约mm，沿泵体分布均匀，约为圆形的三分之一。各流道截面积按F直：F水平方向：F外部:=1.0:1.2:1.2

3.立管设计：。

泵体铸件为蜗壳结构，上下两边有法兰，底部冒口不适用于泵体。

根据模数法的计算，在出口下方放置一个顶帽口，直径mm，高度mm，冒口颈mm。四个侧立管均匀分布在泵体四周，直径毫米，高度毫米。采用立管座，立管颈直径mm。

4.放置冷铁和冷沙：。

泵体法兰与蜗壳间有一60毫米深的沟槽，易形成热接头，用普通砂子易粘砂，故下方放置铬铁矿砂。

泵体舌部是泵体的热段，在此放置保形冷铁进行激冷，铸件出现缩孔、缩松和缩裂。

对于其他参数，请参考铸造手册进行选择。

5.浇注温度和浇注速度。

于高铬铸铁合金含量高，流动性差，结合铸件结构和实际生产经验，确定铸件的浇注温度为～摄氏度，以及浇注速度为60～80秒即可完成浇注。

对于其他参数，请参考铸造手册进行选择。

三、制作工艺。

1.建模和制芯。

我公司采用呋喃树脂砂造型，连续混砂机自动混砂。树脂的加入量为1.2%，从而保证型芯和砂芯的强度不低于1.2

在建模时，确保1#芯的活动法兰紧贴泵体模型，并在凸缘上部用砂土与铬铁矿砂混合，以确保四周区域厚度大于mm。需要放置铬铁矿砂。

上盒之上有多个气孔，每隔mm开一个。只能到出水口的溢流孔处。要注意芯的排气问题，大芯架采用气绳缠绕。

2.涂层和涂刷工艺。

醇基锆英砂粉末涂料应均匀、光滑，涂层表面平整，无明显刷痕，棱角清晰，无积尘和渗漏。

涂料的厚度应保证在0.5—1mm，易粘砂的部位至少要刷两遍。浇注冒口系统应与砂芯的其他工作表面涂上相同的油漆，点燃和干燥，缺失的油漆应检查和重新油漆。然后开大火擦干。

然后用纱布、砂纸打磨，确保无刷痕、流挂、堆积，且不得损坏原涂层刷痕凹槽下列的部分。

3.把箱子关上。

刷完漆之后，将1#型芯放入砂型之中，然后用树脂砂埋掉1#法兰型芯。

合箱后，应将下模平铺，最好铺在松软的沙质地面之上。

合箱时，应在喷灯表面烤5—10分钟，放好型芯之后应检查型芯位置。

箱封闭之后，应安装紧固卡，浇注冒口用硬纸或铁皮覆盖。

在使用压铁机箱时，压铁应大于机箱提升力的两倍，压铁不能覆盖砂模的排气道。

4.熔化和浇注。

（1）采用5T之中频炉熔炼，用德国直读OBLF光谱仪测定成分。成分控制在合理范围之内，熔化温度控制在～°C间。

（2）孕育和脱氧脱气，在之中频炉交接处加入1%的专用精炼变质剂，钢包之内加入1%的硅铝钡进行脱氧脱气处理之后出炉。

(3)浇勺是用摇勺的方式，浇勺需要加热之后再浇。

（4）浇注后测量温度，保证温度控制在～1°C，采用低温快浇的方法，保证铁水在60～80秒之内浇完，浇注过程之中要注意引气。

(5)冒口浇筑之后应立即加盖保温剂，并在20分钟之后补充冒口。

5.铸造压箱由于高铬铸铁有比较大的热裂倾向，而泵体的铸件又比较大，压箱时间一定不能少于5天，并且铸件的温度必须低于°C才能装箱。

6.打扫干净。

高铬铸铁比较脆，因此清洗过程就显得尤为重要。用抛丸机清理砂子之后，用等离子切割机在冒口颈部切出沟槽，再用大锤对冒口进行重击。不允许用锤子敲打铸件。用砂轮磨削残余冒口颈部时，不能连续磨削同一个冒口颈部，以免铸件产生裂纹。

7.热处理。

砂石泵的泵体需要较高的硬度，硬度一般需要大于56HRC。在铸态之下硬度不能得到保证。铸件需要进行淬火和热处理，加热到～°C，保持10小时，然后空冷。

第四，总结。

我厂已有二十年的铸造历史，其中高铬铸铁生产已有十多年的历史。通过不断引进先进的渣浆泵铸造技术和对高铬铸铁工艺的研究，我公司的铸造技术已经比较成熟。针对泵体的结构和材料要求，进行了特种铸造工艺设计，对高铬铸铁采用了合理的工艺和熔炼热处理控制。按此工艺生产的砂石泵体的许多零件，均采用磁粉探伤。铸件外部组织致密，无缩孔、缩松等缺陷，证明我们的生产工艺是成熟的。