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（重庆长征重工有限责任公司）
关键词：浇注位置；顺序凝固；工艺出品率；浇注数量；夹砂；气孔
应用于大型推土机某型壳体铸钢件，是该推土机关键受力部件，用于连接前方机架与后方裂土器，承受冲击载荷和扭力。该部件开发难度主要是铸件截面尺寸变化大，补缩困难；样件射线探伤要求II/III 级，内部质量要求高；大面积薄壁区域变形倾向大。该型壳体铸钢件在试制过程中，暴露出浇注每炉浇注数量少（1 件/每炉），射线探伤有夹砂、气孔缺陷等问题；通过调整铸件浇注位置，解决这些问题，并大幅降低产品的制造成本。
铸件整体射线检查（样件阶段），整体达到ASTM E446 中的气孔缺陷II 级，其余缺陷III 级要求。铸件整体荧光磁粉探伤。铸件超声波探伤达到GB7233-2009 I 级标准。
产品整体经三坐标扫描检测毛坯尺寸（样件阶段），整体符合图纸尺寸要求。
原铸造工艺采用C形焊接坡口朝上的浇注位置，浇注系统的钢水从底箱的补贴位置进入。采用开放式浇注系统，直浇道、横浇道采用Φ80mm陶瓷浇管，内浇道为Φ80mm的变径浇口砖，F直：F横：F内=1:2:4.45。盖箱面设置随形砂冒口，孤立热节设置边冒口补缩，其余底箱、内腔设置相应冒口及冷铁，浇注重量5100kg，工艺出品率41.0%。
试制阶段，暴露出一些质量问题：
（1）每包钢水只能浇注一件产品（钢水重量7500kg/包，浇注重量5100kg），生产成本高；
（2）钢水充型过程有“瀑布”，不平稳，产品经第三方射线探伤检查，发现有超过标准的夹砂、气孔缺陷；
（3）产品浇注重量重，造成浇注时间长达110s，高温钢水长时间烘烤型砂，内腔粘砂严重、打磨多。
优化后的铸造工艺采用C形焊接坡口朝下的铸件浇注位置，纯底注式浇注系统，直浇道、横浇道采用Φ80mm陶瓷浇管，内浇道为Φ70mm的变径浇口砖，4个内浇道分布在铸件底面，F直：F横：F内=1:2:3.38，为开放式浇注系统。纯底注式浇注系统避免了钢水充型时瀑布现象，钢水充型平稳，型腔内的浮砂、杂物能顺利上浮到铸件顶部的冒口中。冒口、补贴也做了相应优化，全部采用发热保温冒口，优化补贴形状，增加冒口补缩效果，降低产品浇注重至3400kg，工艺出品率61.5%；大面积薄壁区域设置反变形尺寸，产品毛坯尺寸符合图纸尺寸要求。
（1）采用优化后铸造工艺生产的某型壳体，浇注重量由5100kg降低到3400kg，每包钢水浇注两件产品，大幅降低生产成本。
（2）钢水从C形焊接坡口位置进入型腔，充型过程平稳，没有卷气现象，浮砂、杂物能顺利上浮到铸件顶部的冒口中。
（3）凝固过程中，冒口位置最后凝固，产品本体没有明显的缩孔、缩松缺陷，产品经过第三方射线探伤检查合格。
（4）浇注时间由110s降低到65s，内腔粘砂情况得到根本改善，铸件表面一致性好。
（1）确定浇注位置过程中，铸件厚大的平面/凸台尽量放在盖箱面，利于实现铸件的顺序凝固顺序，便于设置冒口补缩。
（2）对于壳体类铸钢件，浇注系统尽量采用完全开放的纯底注式浇注系统，大幅减少随机类气孔夹砂缺陷，利于提高铸件的内部质量。
（3）采用发热保温冒口有利于提高冒口补缩效率，降低产品浇注重量，提高生产效益。
（4）对于壳体类铸钢件中大量孤立热节区域（各种凸台），设置边冒口可有效解决孤立热节区域的难补缩问题。
