1．機床鑄件產生嚴重縮孔和縮松缺陷的原因

    (1)大型主軸箱體比較高，凝固復雜，雖然采用階梯式澆注系統，但鐵液到達鑄件上表面時，由于鑄件比較高，降溫比較大，很難達到順序凝固，容易產生縮孔和縮松。

    (2)冒口補縮不好，雖然采用保溫冒口，加高冒口，增加冒口大小、數量等措施，但效果都不理想。原因是由于鑄件比較高（一般在2m左右），無論采取低溫或高溫澆注，鐵液到達冒口時基本接近凝固溫度，冒口失去補縮作用。高溫澆注時，冒口鐵液雖然沒有到達凝固溫度，但上下溫差相差很大，冒口也基本先凝固，補縮效果也不理想。

    為此我們在產品輪廓尺寸為29000mm×2650mm×2680mm，壁厚為300mm，材質為HT250，總重62t，鐵液處理為70t的主軸箱體進行試驗。

　　2．機床鑄件工藝改進

    (1)改進鑄件凝固方式，使鑄件中下部實現均衡凝固和順序凝固，上部實現順序凝固，對于鑄件厚大部分、局部熱節點處，用冷鐵加速冷卻，使其達到同時凝固。

    (2)采用階梯式和分層階梯式澆注系統。

　　為了使鑄件實現上述凝固方式，我們在鑄件上半部分另單獨增加一層澆注系統。

　　澆注系統由澆口杯、直澆道φ80mm（6個）、橫澆道90mm×120mm（3個）、分直澆道p40mm（18個）、內澆道φ40mm（46個）組成兩個半封閉式澆注系統。

　　3．機床鑄件熔煉工藝

　　(1)化學成分選擇原則：在保證鑄件性能前提下盡量提高碳當量。為此我們加入0.5%的銅來提高鑄件性能，使碳當量控制在3.8 010左右。其化學成分控制范圍：WC=3.2%～3.3%.  WSi=1.6%～1.8%、WMn=0.8%～0.9%、wP<0.15%、ws=0.05%~0.12%、WCu=0.5%.

　　(2)澆注溫度澆口箱溫度1360—1370℃，采用三包澆注，中間包為單獨澆注系統，溫度比其余兩包高20℃左右。

　　(3)采用多層次孕育方法。

　　4.機床鑄件生產結果

　　澆注一件清鏟后，有些冒口部位發現縮松，毛坯深度10～20mm，而原來深200mm左右，有顯著提高。

　　5．機床鑄件產品結果分析

　　(1)澆注時間長，實際澆注時間為313s，鐵液在型內時間長，熱量損失多，影響冒口補縮。

　　(2)鑄件沒完全達到預想的凝固效果，其原因是：①中間鐵液包溫度低，沒達到工藝的要求。②上層單獨一道澆注系統內澆道少，鐵液溫度沒有達到順序凝固要求。③鑄件比較厚，冷卻效果還差些。④碳當量偏低。

　　6．機床鑄件工藝修正

    (1)澆注系統設計  澆注系統由澆口杯、直澆道p120mm（2個）、橫澆道130mm×150mm（2個）、分直澆道p40mm（23個）、分直澆道妒40mm（22個）、內澆道@40mm（87個）組成兩個大流量半封閉式矩形澆注系統。

    (2)澆注系統的計算

    鐵液消耗總重量：G=鑄件毛重+澆冒口重量－55000+7000－62000kg

　　平均壓力頭的計算：

　　Hp-H0-P2/( 2C)=298-2662/2×268-166cm式中Hp——平均壓力頭，cm;Ho---澆口杯水平面至內澆道距離，cm;P-內澆道至鑄件點距離，cm;C-鑄件在鑄型內總高度，cm。

    (3)補縮冒口設計設計原則：冒口后于鑄件熱節處凝固，強化對鑄件液態體收縮的補給能力。設置保溫冒口32－φ150/φlOOmm×7000mm。

    化學成分和澆注工藝不變。

    7．機床鑄件生產結果

    改進后又澆注一件，清鏟后沒有發現缺陷。此后我們采取該工藝又生產了三件澆注重量為92.4t的主軸箱體鑄件和兩件澆注重量為90.5t的尾座體鑄件，清鏟后也沒有發現缺陷，經檢測性能完全達到工藝要求，效果良好。

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