[发明专利]一种超级双相不锈钢单级双吸离心泵泵壳的制造方法

说明书

本申请公开了流体输送设备的铸造技术领域中的一种超级双相不锈钢单级双吸离心泵泵壳的制造方法，包括开箱和气割冒口，开箱时，在铸件浇注完毕待冒口凝固后开箱，通过模拟软件确认铸件凝固且本体温度大于1000℃的时间，即为开箱时间，且开箱时间小于1h；气割冒口时，开箱后去除浇道、冒口以及型砂，同时监控温度，当温度降到700℃时铸件必须入炉升温，确保落砂和气割冒口过程中铸件温度大于600℃，浇道、冒口和型砂清理干净后，直接入炉热处理，热处理温度1060℃。与现有常规铸造工艺制造的铸件相比，本申请的产品没有裂纹，其合格率达到96％。

技术领域

本发明属于流体输送设备的铸造技术领域，涉及一种超级双相不锈钢单级双吸离心泵泵壳的制造方法，具体涉及一种超级双相不锈钢单级双吸离心泵泵壳的制造方法。

背景技术

离心泵是用来输送含有固体颗粒的浆体的设备，可广泛用于电力、冶金、煤炭、建材等行业，如火电厂水力除灰、冶金选矿厂矿浆输送、洗煤厂煤浆及重介输送等。

离心泵的基本构造是由叶轮、泵壳、泵轴、轴承、密封环、填料函六部分组成，离心泵的泵壳是通过铸造的方式加工而成，包括铸型制作、浇注、清砂、去除浇冒口工艺步骤，铸造工艺的合箱图如图1所示，在铸造时由于其外形结构较为复杂，且铸件壁厚变化较大，铸造难度较大。

单级双吸离心泵泵壳，材料为铁铬镍钼耐腐蚀双相不锈钢CE3MN，铸件材质CE3MN在美国ASTM A890/A890M标准中牌号是5A，属于第三代超级双相不锈钢。CE3MN合金属25Cr7NiMoN类型，化学成分中高铬、低镍、含钼和氮元素。经研究发现，超级双相不锈钢中，因为铁素体的含量与奥氏体相当，使该钢种在铸造过程中的脆性加大、钢水的流动性变差、铸件冷却过程中晶粒容易粗大、造成裂纹的倾向明显加大，又由于氮含量的提高使铸件凝固过程中，容易产生气孔、氧化夹渣等缺陷，这些缺陷又会作为裂纹源而使铸件发生裂纹的几率增加。因此，该钢种在精密铸造生产过程中，铸造工艺非常关键，另外，CE3MN材料在冷却过程中易析出大量的有害物以及金属间相，如б相、Х相、R相等。危害相的存在导致产品脆性极大，极易出现脆裂导致铸件报废。该材质对温度的敏感性较高，在600～800℃与400～500℃两个温度区间内危害相的析出尤为集中，特别是经历第一个温度区间600～800℃后，在第二个温度区间400～500℃尤为危险，脆性倾向大，因此采用现有铸造工艺铸造铁铬镍钼耐腐蚀双相不锈钢单级双吸离心泵泵壳合格率仅为10%。

基于此，现有技术需要提供一种超级双相不锈钢单级双吸离心泵泵壳的制造方法，以此来提高成品的合格率。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，通过对工艺的改进，提供一种合格率高的超级双相不锈钢单级双吸离心泵泵壳的制造方法。

本发明的一种超级双相不锈钢单级双吸离心泵泵壳的制造方法，包括开箱和气割冒口，所述开箱时，在铸件浇注完毕待冒口凝固后开箱，通过模拟软件确认铸件凝固且本体温度大于1000℃的时间，即为开箱时间，且所述开箱时间小于1h；所述气割冒口时，开箱后去除浇道、冒口以及型砂，同时监控温度，当温度降到700℃时将铸件入炉升温，确保落砂和气割冒口过程中铸件温度大于600℃，浇道、冒口和型砂清理干净后，将铸件直接入炉热处理，热处理温度1060℃。

本发明的工作原理及有益效果：在铸件浇注完毕待冒口凝固后立即去除载荷，通过模拟软件华铸CAE确认铸件凝固且本体温度大于1000℃的时间，即为开箱时间，因为开箱过早铸件未凝固，开箱过晚易出现热裂纹；另外，若开箱落砂和气割冒口过程中，铸件低于600℃，CE3MN材料将析出大量的有害物以及金属间相（如б相、Х相、R相等），导致出现裂纹，且该裂纹存在延伸性，极难焊补返修，最终铸件只能报废，所以当温度降低到700℃时将铸件入炉升温，如果冒口未切割完毕，将剩余冒口与铸件一起入炉升温。本申请对开箱落砂和气割冒口的温度和时间进行了限定，以此来避免铸件生成裂纹，进而提高铸件的合格率。