【摘要】 在實際生產中，磁軛鑄鋼件的厚壁部位、轉角部位，以及砂芯孔或狹長部分，由于鋼液的高溫浸蝕作用，易產生粘砂缺陷，使鑄件清砂困難，增加原材料消耗，表面質量差，生產成本低。
    針對厚壁鑄件的結構特點，改進工藝措施，消除了鑄件粘砂缺陷，提高了鑄件的工藝出品率。
    江西省新余冶金設備制造有限責任公司鑄造廠生產的一種磁軛鑄件為發電機上的重要零部件，屬“圓柱形” 結構。鑄件毛重約1450kg，材質為ZG270—500。技術要求表面光潔，無粘砂、夾渣、縮孔、縮松和氣孔等鑄造缺陷。
1. 鑄件改進前工藝 
              
    圖1 所示為鑄件改進前的工藝，內澆口分兩道階梯引入鋼液，將鑄件木模加高550 ～600 mm，直接帶出冒口，冒口外徑與鑄型相同，冒口鋼液重約850 ～900kg 。鑄型的底部均勻設置δ≥80mm 厚的外冷鐵，內圈設置一圈內冷鐵。中間砂芯用石灰石砂制作，并刷一遍涂料。采用“快- 慢” 的澆注方法，澆注結束時澆包剩余鋼液從冒口處注入鑄件型腔內。
2. 工藝改進前的實施效果 
    (1) 由于鑄件四周的壁厚較大，在鋼液長時間的高溫浸蝕作用下，??170mm 中心孔被燒結死。 
    (2) 冒口屬“直筒形”，補縮效果差，而鑄型激冷能力又差，切割冒口后，在鑄件頂部200 ～300mm 處以上部位存在大面積的縮孔。 
    (3) 由于石灰石砂發氣量大，且鑄型排氣性差，鑄型和砂芯產生的氣體無法順利排出，因而會導致鑄件內壁和頂、側面存在大量氣孔。 
    (4) 鑄件表面存在粘砂和脹箱現象，造成清理非常困難，補焊量較大，消耗原材料多，生產成本高。
3. 鑄件改進后工藝 
    圖2 所示為鑄件改進后的工藝，主要采取以下工藝措施： 
             
    (1) 內澆道分兩層階梯引入鋼液，上層內澆道直接從冒口處引入，上下兩層內澆道距離約為300mm。 
    (2) 鑄型底部和側面四周均勻設置厚度δ≥100 mm的高碳鋼外冷鐵。鑄型和外冷鐵均勻涂刷耐高溫涂料。在鑄型內部距中間砂芯30mm處，設置一圈用δ< 10 mm中板邊做的內冷鐵，且內冷鐵距鑄件頂部150 ～200mm,并在內冷鐵的底部100mm 左右，用8 mm 圓鋼焊接在底部中板邊上，以加大底部內冷鐵的厚度。 
    (3) 中間砂芯用石灰石砂制作，并刷兩遍涂料。砂芯頂部冒口處設置一圈補貼，砂芯中部開出??30mm 的排氣孔，并通至型腔外。砂箱底部用干砂填成，在干砂床上開出“十字形” 排氣道，并與砂芯中部排氣孔相通，以形成完整的排氣系統。 
    (4) 將木模加高350 ～400mm 做成冒口，冒口鋼液重約550 ～600kg ，并在冒口頂部四周擴大80mm 以上,做成上大下小呈倒“八字形” 冒口，以充分提高冒口的補縮能力。 
    (5) 澆注采用“快- 慢- 快” 的工藝方法，出鋼溫度控制在1550 ℃ 以下，鋼液倒入澆包后靜定3 ～5min后，低溫澆注。 
    (6) 分兩次澆注鑄件，當鋼液上升到冒口高度2/ 3左右時停止澆注，并加入保護渣，不停地搗冒口。間隔20 ～30min 后再用高溫鋼液補澆冒口，澆注完后再搗冒口30min 以上。 
    (7) 澆注結束后，鑄件保溫8h 左右，吊開蓋箱和鑄件上部，讓鑄件底部暴露在空氣中急冷，以利于鑄件底部先凝固，達到順序凝固的目的。
4. 工藝改進后的實施效果 
    (1) 清理后的鑄件表面質量良好，沒有發現脹砂、夾砂、夾渣、氣孔和粘砂等鑄造缺陷。 
    (2) 中間砂芯完好無損，沒有任何粘結現象，清砂后不需做任何修復工作。 
    (3) 冒口切割后沒有出現縮孔、縮松現象，鑄件組織致密。 
    (4) 鑄件經機械加工后，沒有發現氣孔、砂眼、夾渣和裂紋等鑄造缺陷。
5. 結語 
    經上述工藝改進后，沒有出現任何鑄造缺陷，鑄件質量得到了提高，降低了生產成本。由于冒口尺寸的減少，所以每個鑄件產品可節省鋼液300kg 以上，產品清理后不需進行任何修復，節省了大量的修補費用。此磁軛鑄件工藝措施的改進，特別是中間砂芯排氣孔和底部“十字形” 排氣道的設置，內、外冷鐵的配合使用，以及頂部冒口的形狀擴大等工藝措施的應用，不但提高產品質量，降低了生產成本，而且取得顯著的經濟效益，為同類產品的生產提供了一個很好的范例。