本發(fā)明屬于鑄造，尤其涉及大型鑄件改善局部缺陷的方法。

背景技術：

1、在鑄件澆鑄過程中，會根據鑄件的結構特征設置一些預埋件，與澆鑄的金屬液結合，使預埋件作為鑄件的一部分提供一些特殊的結構或功能。如一些叉車的平衡重中，需要形成牽引孔，如現有技術文獻號為cn205906990u的中國專利申請中記載的牽引銷孔便是與此對應的結構。

2、在實際應用時，有一些平衡重還會在牽引銷孔的內壁上設置螺牙，故而一般需要采用預埋內螺紋管的方式來成型，根據現有技術文獻號為cn107322244a的中國專利申請中記載，其預埋整體階梯式鋼管成型牽引孔，并在階梯式鋼管兩端用樹脂砂封住，中間填充石墨干灰，防止鋼管內部粘砂，既能保證牽引孔的垂直度，防止泥芯變形折彎影響牽引孔質量；其可應用于較小型的鑄件，如文獻中記載的重量約為550kg，最大尺寸為1米。

3、但是在大型鑄件（最大尺寸超過3米，重量超過15噸）生產過程中，采用上述的預埋工藝，會由于澆鑄需要使用更高溫度的鐵水，冷卻時間也更長，導致預埋件受熱變形，尤其是螺牙部分的微結構受熱變形便會影響功能，而且當預埋件為長軸類帶空腔的結構，其內部填充的物料很難清理甚至會發(fā)生螺牙部分黏附、燒結的情況，影響產品的最終質量。

技術實現思路

1、本申請為解決上述技術問題，提出大型鑄件改善局部缺陷的方法，具體技術方案如下：

2、大型鑄件改善局部缺陷的方法，所述鑄件內具有預埋件，所述預埋件具有開口并預埋于真空保持的砂型中，所述預埋件的內部在澆鑄前填充混合粉末并振實，所述預埋件的開口采用樹脂砂固化封堵，所述混合粉末包括立方氮化硼和耐高溫粉末。

3、本申請中所述之局部缺陷，是指澆鑄過程發(fā)生于預埋件內部或外部的缺陷，包括預埋件變形、預埋件內部填充材料燒結等，預埋件變形與預埋件內部填充材料燒結并不一定同時出現，而是根據實際的澆鑄工藝發(fā)生，如當預埋件內僅填充石墨干灰時，則往往會發(fā)生預埋件變形的缺陷。

4、要說明的是，預埋件必須是有開口的，且在鑄件成型后預埋件的開口是暴露的，以便于澆鑄前填充混合粉末、澆鑄后清理混合粉末。

5、上述方案中，預埋件埋于真空保持的砂型中，是指預埋件在砂型成型過程中即為一體，且預埋件的開口應當與砂型接觸或埋于砂型內部，砂型與預埋件同時被塑料薄膜包裹密封，并通過砂箱的負壓接口保持真空狀態(tài)。

6、上述方案中，在預埋件的內部填充混合粉末并振實，根據不同的混合粉末和振實操作，具有不同的振實密度。在一種實施方案中，混合粉末為立方氮化硼和堇青石粉末，粉末粒徑為200目，立方氮化硼的質量分數為30%，振實密度為1.7?g/cm3；在另一種實施方案中，振實密度為1.8?g/cm3；在另一種實施方案中，振實密度為2?g/cm3。

7、在實施方案中，耐高溫粉末選擇有很多，包括金屬或合金粉末、陶瓷類粉末，及其他一些耐火材料，但并非所有都可用，一般來說會選擇堇青石、碳化硅、莫來石中的一種或多種混合，這些耐熱材料與立方氮化硼具有接近或相似的熱膨脹系數，且耐高溫的度數超過澆鑄的一般溫度。

8、作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述鑄件澆鑄成型后，將鑄件置于爐溫超過800℃的加熱爐內，通入氧氣處理后，取出鑄件清理預埋件內填充的混合粉末。

9、作為上述方案的進一步優(yōu)化，將鑄件置于加熱爐前，向預埋件的內部注水，注水前應當去除開口處的樹脂砂，一般采用高壓注水的方式，以保證填充材料的間隙中充滿水，由于生成的氧化硼能溶于水，在加熱爐中預埋件內部的水也能促進揮發(fā)，進而進一步提高填充料崩解效果。

10、作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述混合粉末中立方氮化硼的添加量不低于12wt%。

11、作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述耐高溫粉末包括堇青石、碳化硅、莫來石中的至少一種。

12、基于上述方法的記載，該方法常用于v法鑄造，所述預埋件為狹長管狀部件。

13、在更具體的實施方案中，所述鑄件為配重塊，所述預埋件為帶內螺紋的鋼管。

14、本發(fā)明的有益效果為：使用立方氮化硼作為預埋件內腔的填充材料，結合v法澆鑄的真空條件保持立方氮化硼的耐高溫性能，與其他耐高溫材料共同產生高支撐強度，防止預埋件變形缺陷；同時利用立方氮化硼在富氧環(huán)境下耐高溫性能顯著降低的特點，在澆鑄成型后，通過低溫氧氣熱處理使立方氮化硼發(fā)生氧化生成氣體促使填充料崩解，進而促進解決預埋件內部燒結的問題，并提高填充料的清理效果。

技術特征：

1.大型鑄件改善局部缺陷的方法，所述鑄件內具有預埋件，所述預埋件具有開口并預埋于真空保持的砂型中，其特征在于，所述預埋件的內部在澆鑄前填充混合粉末并振實，所述預埋件的開口采用樹脂砂固化封堵，所述混合粉末包括立方氮化硼和耐高溫粉末。

2.根據權利要求1所述的大型鑄件改善局部缺陷的方法，其特征在于，所述鑄件澆鑄成型后，將鑄件置于爐溫超過800℃的加熱爐內，通入氧氣處理后，取出鑄件清理預埋件內填充的混合粉末。

3.根據權利要求2所述的大型鑄件改善局部缺陷的方法，其特征在于，將鑄件置于加熱爐前，向預埋件的內部注水。

4.根據權利要求1所述的大型鑄件改善局部缺陷的方法，其特征在于，所述混合粉末中立方氮化硼的添加量不低于12?wt%。

5.根據權利要求1所述的大型鑄件改善局部缺陷的方法，其特征在于，所述耐高溫粉末包括堇青石、碳化硅、莫來石中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的大型鑄件改善局部缺陷的方法，其特征在于，所述方法應用于v法鑄造，所述預埋件為狹長管狀部件。

7.根據權利要求6所述的大型鑄件改善局部缺陷的方法，其特征在于，所述鑄件為配重塊，所述預埋件為帶內螺紋的鋼管。

技術總結
本發(fā)明提供了大型鑄件改善局部缺陷的方法，所述鑄件內具有預埋件，所述預埋件具有開口并預埋于真空保持的砂型中，所述預埋件的內部在澆鑄前填充混合粉末并振實，所述預埋件的開口采用樹脂砂固化封堵，所述混合粉末包括立方氮化硼和耐高溫粉末。使用立方氮化硼作為預埋件內腔的填充材料不僅產生高支撐強度，防止預埋件變形缺陷，同時在澆鑄成型后可以促進解決預埋件內部燒結的問題，并提高填充料的清理效果。

技術研發(fā)人員：陶標,汪大新,胡智菲
受保護的技術使用者：安徽合力（六安）鑄造有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15