内燃机进排气管铸铁件生产技术典型应用--郭全领课件.pptx

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1、内燃机进排气管铸铁件生产技术典型应用郭全领2014.11.25济南1.概述排气歧管是内燃机发动机的重要零部件，其壁薄、复杂空间结构，安装所需的众多螺栓搭子、排气、检测多种形状法兰结构，从而形成了众多热节结构，这些给铸造生产带来不少技术难度，生产中容易产生缩松、夹渣、气孔、砂眼等缺陷，其中缩松问题成为排气歧管需要解决的主要问题；其次，由于各种型号的内燃机发动机排气温度高低不同，因此应用排气歧管的耐高温铸铁材料牌号不同，其收缩特性不同，因此其解决缩松的技术工艺措施也不完全不同。第3，排气歧管的作用不限于将

2、缸筒内高温气体排出缸盖，随着涡轮增压技术逐渐应用，排气歧管还承担着将高温动能气体输送到涡轮增压器中，因此低压损、顺畅、输出气压稳定，是排气歧管设计制造的重要技术指标，以满足涡轮增压发动机高功率、高扭矩、低排放的性能要求，因此高性能排气歧管设计开发，也日益受到重视；第4，为了提高排气歧管的质量、降低生产成本，近年来开发了多钟排气歧管生产技术方法，生产工艺方法不同，出现的缺陷不尽相同，其解决技术措施不完全相同，本报告主要针对排气歧管主要常见的缩松缺陷，需要采用解决技术措施做一介绍。1.概述2.排气歧管常用

3、生产技术序号生产技术应用状况缺点1潮模砂应用广泛，铸件表面质量好，生产效率高，生产成本低，适用于大小批量生产。铸件容易产生砂眼、气孔缺陷，生产环境较差。2自硬砂使用逐渐减少，无需造型机，铸型硬度高，适用木模、塑料模，生产灵活性高，适用于单件小批量生产。生产效率低，劳动强度大，铸件表面质量差，容易产生砂眼缺陷。2.排气歧管常用生产技术序号生产技术应用状况缺点3壳型背丸近几年应用，铸型硬度高，铸件表面质量好，生产环境好。适用于大批量生产。立浇工艺壳型设计时，射嘴间距规范为≤５５㎜，才能获得表面光洁、美观的

4、排气管表面外观质量。生产效率较低，覆膜砂使用量较大，不适用于小批量生产。4铁模覆砂近几年应用，使用逐渐增加，铸型硬度高，铸件表面质量好，铸件致密性高，铸件尺寸精度高，工艺出品率高，可达75%，覆膜砂消耗少。适用于大批量生产。工装模具投资大，工艺设计要求高，不适用于小批量生产。2.排气歧管常用生产技术序号生产技术应用状况缺点5负压壳型近几年应用，快速发展中，铸型硬度高，铸件表面质量好，生产环境好，能够生产结构复杂壁厚超薄的铸件（2.8--3.0mm），适用耐热铸钢材质排气歧管。生产效率较低，覆膜砂使用量

5、较大，需要专用工装，不适用于小批量生产。3.排气歧管材料技术发展及应用序号材料牌号应用状况工作温度1HT200HT250灰铸铁材质，生产成本低，耐热温度低，较少使用，属于逐渐淘汰材料牌号。≤500℃2RUT300蠕墨铸铁材质，应用较广，广泛取代灰铸铁，但目前应用逐渐减少。≤600℃3QT400-15QT450-10普通球铁材质，生产成本较低，应用广泛，广泛取代灰铸铁，但目前使用量逐渐减少。≤640℃3.排气歧管材料技术发展及应用序号材料牌号应用状况工作温度4RUTSi4Mo，QTRSi4Mo1硅钼球墨

6、铸铁材质，应用日渐广泛，取代普通球铁、蠕墨铸铁趋势明显，使用量增长迅速。≤750℃5QTANi35Si5Cr2高镍球墨铸铁材质，高温性能好，铸件成本高，但应用日渐广泛，取代硅钼球铁，应用量增迅速。≤880℃6ZG40Cr25Ni20Si2ZG40Cr25Ni13Nb2Si1ZG40Cr30Ni20Nb2Si1耐热铸钢材质，生产成本高，耐高温性能优异，应用日渐广泛，取代高镍球墨铸铁，应用增长迅速，使用量增长快。≤1030℃4.各种牌号材质排气歧管铸件材料特性补缩技术特点排气歧管的结构复杂，孤立热节众多，

7、因此，补缩是生产高致密性排气歧管必须的设计技术，然而各种牌号的铸铁材质因其收缩特性不同，其补缩技术特点要求不同。序号材料牌号材料凝固收缩特性铸造工艺设计补缩技术特点1HT200灰铸铁材质，碳当量CE3.95—4.15，线收缩0.80%，石墨量（表面积）9.5—12.5%，析出的石墨量较多，凝固方式层状凝固，液态补缩通道较畅通，缩松倾向小。一般排气歧管灰铸铁材质碳当量高，石墨析出量多，在浇注系统补缩设计时，需要充分利于石墨膨胀补缩作用（均衡凝固理论），能够实现无冒口、小冒口铸造，铸件致密性好。4.各种牌

8、号材质排气歧管铸件材料特性补缩技术特点序号材料牌号材料凝固收缩特性铸造工艺设计补缩技术特点2RUT300蠕墨铸铁材质，碳当量CE4.35—4.45，线收缩0.90%,石墨量（表面积）11.0—13.5%，析出的石墨量较多(图7)，但凝固方式为层状+糊状凝固，缩孔缩松较小。蠕墨铸铁材质收缩类似于灰铸铁，碳当量较高，石墨析出量较多，在浇注系统补缩设计时，需要充分利于石墨膨胀补缩作用（均衡凝固理论），能够实现少冒口和小冒口铸造，铸件致密性好。4.各种牌号材质排