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[摘要]：脱硫泵叶轮的铸造成型由于铸件结构扭曲大，材质脆性高在铸造行业是一个难题，本文通过铸造工艺优化来避免铸造缺陷的产生，从而使铸件达到要求。
[关键词]：耐磨耐腐蚀 叶轮 铸造工艺
The optimization of desulphurization pump impeller casting process
Zhang Peng
（Shijiazhuang Kingda Group Co.Ltd.Shijiazhuang 050035，Heibei，China）
Abstract： Desulphurization pump impeller casting molding， because of the large casting structure distortion high brittleness material， is a difficult problem in the casting industry， this paper optimize the casting process to avoid the defects in casting production， so that the castings meet the requirements.
Keywords： wear-resisting corrosion resistance； impeller； casting process；
脱硫泵叶轮一直以来都是我公司的重点项目，由于此叶轮结构复杂，叶轮轮毂部位厚大，叶片扭曲度高，材质为耐磨耐腐蚀的高铬铸铁脆性高，造成了成型的困难，经过我们反复的工艺优化，最终攻克的这项技术难题。
1. 最初的铸造工艺方案
起初我们根据叶轮类产品的常规工艺，制定了小批量试制生产工艺，如图3所示，在叶轮轮毂端面放置了一只腰圆冒口，在盖板上放置了4只φ240的冒口。采用此工艺试制了10件。
1.1 结果分析
⑴在对叶轮轴孔内加工时发现，叶轮轮毂部位（及腰圆冒口正下方厚大部位）出现缩孔缺陷；
⑵个别叶片上出现裂纹；
⑶进水口根部出现热裂纹；
通过小批量试制的生产情况分析，该工艺不成熟，废品率高达40%～50%，缺陷部位较多，必须对工艺进行优化，重新制定了新的铸造工艺方案。
2. 改进后的铸造工艺方案
根据试制时出现的铸造缺陷，工艺主要针对这几项缺陷进行了优化：
2.1 在叶轮轮毂端面增加一只腰圆冒口加强补缩能力，轮毂部位增加了内冷铁，在轮毂外侧放置了足量的铬矿砂，起到激冷的效果，防止轮毂部位发生缩孔缺陷（如图4）；
2.2 在叶片砂芯上开设两道厚度为4mm，高度为30mm，间隔距离50mm的拉筋，位置在分水头附近叶片根部，防止叶片开裂；
2.3 在进水口根部进行圆角打磨，圆角为R8，并在刻制这部分砂芯的过程中加入铬矿砂，增加进水口根部的激冷，防止开裂（如图4）。
3. CAE数值模拟
我们对铸造工艺进行了优化，没有马上的投入生产，而是进行了CAE数值模拟，对优化后的工艺先进行一个模拟验证，验证结果如图6所示：
经过CAE模拟后，我们从凝固色温图上可以看到铸件的内部没有缺陷，说明我们的工艺改进方案是可行的，可以投入生产进行进一步的验证。
4. 工艺优化结果分析
这次我们共投产了30件，采用全新爐料进行浇铸，浇铸温度为（1400℃-1420℃），原地压箱7天，避免在转运过程中造成对铸件内部的影响而产生铸件开裂，铸件进行加工后，由于缺陷原因的废品为1件，其他均达到了产品质量要求。
5. 结语
脱硫泵叶轮的试制成功给我公司带来了直接和间接的经济价值，通过生产此产品的过程，我们可以积累对结构复杂件的生产经验，并将工艺思路应用到类似的难点产品上去。通过此次试制使我们知道了，工艺技术人员必须跟踪工艺的落实情况，发现工艺存在问题，及时修正既定方案，制定出适合产品生产的最佳工艺方案。同时，操作者也要严格按照工艺操作规程执行，每一个环节都要保证按照工艺执行。
参考文献：
1.《铸造手册》铸铁分册[M]，机械工业出版社；
2. 苏俊义编著，周庆德校，《铬系耐磨白口铸铁》[M]，国防工业出版社；
3.李魁盛主编，《铸造工艺原理》[M]，机械工艺出版社。
作者简介：
张鹏（1984-），男，陕西咸阳市人，学士学位，助理工程师，主要从事大型水泵铸件生产工艺研究、高铬铸铁件成型研究和铸造CAE数值模拟工作。
联系电话：15933616900
联系邮箱：45843403@qq.com
联系地址：石家庄市天山大街239号强大泵业集团铸造车间技术组。
[关键词]：耐磨耐腐蚀 叶轮 铸造工艺
The optimization of desulphurization pump impeller casting process
Zhang Peng
（Shijiazhuang Kingda Group Co.Ltd.Shijiazhuang 050035，Heibei，China）
Abstract： Desulphurization pump impeller casting molding， because of the large casting structure distortion high brittleness material， is a difficult problem in the casting industry， this paper optimize the casting process to avoid the defects in casting production， so that the castings meet the requirements.
Keywords： wear-resisting corrosion resistance； impeller； casting process；
脱硫泵叶轮一直以来都是我公司的重点项目，由于此叶轮结构复杂，叶轮轮毂部位厚大，叶片扭曲度高，材质为耐磨耐腐蚀的高铬铸铁脆性高，造成了成型的困难，经过我们反复的工艺优化，最终攻克的这项技术难题。
1. 最初的铸造工艺方案
起初我们根据叶轮类产品的常规工艺，制定了小批量试制生产工艺，如图3所示，在叶轮轮毂端面放置了一只腰圆冒口，在盖板上放置了4只φ240的冒口。采用此工艺试制了10件。
1.1 结果分析
⑴在对叶轮轴孔内加工时发现，叶轮轮毂部位（及腰圆冒口正下方厚大部位）出现缩孔缺陷；
⑵个别叶片上出现裂纹；
⑶进水口根部出现热裂纹；
通过小批量试制的生产情况分析，该工艺不成熟，废品率高达40%～50%，缺陷部位较多，必须对工艺进行优化，重新制定了新的铸造工艺方案。
2. 改进后的铸造工艺方案
根据试制时出现的铸造缺陷，工艺主要针对这几项缺陷进行了优化：
2.1 在叶轮轮毂端面增加一只腰圆冒口加强补缩能力，轮毂部位增加了内冷铁，在轮毂外侧放置了足量的铬矿砂，起到激冷的效果，防止轮毂部位发生缩孔缺陷（如图4）；
2.2 在叶片砂芯上开设两道厚度为4mm，高度为30mm，间隔距离50mm的拉筋，位置在分水头附近叶片根部，防止叶片开裂；
2.3 在进水口根部进行圆角打磨，圆角为R8，并在刻制这部分砂芯的过程中加入铬矿砂，增加进水口根部的激冷，防止开裂（如图4）。
3. CAE数值模拟
我们对铸造工艺进行了优化，没有马上的投入生产，而是进行了CAE数值模拟，对优化后的工艺先进行一个模拟验证，验证结果如图6所示：
经过CAE模拟后，我们从凝固色温图上可以看到铸件的内部没有缺陷，说明我们的工艺改进方案是可行的，可以投入生产进行进一步的验证。
4. 工艺优化结果分析
这次我们共投产了30件，采用全新爐料进行浇铸，浇铸温度为（1400℃-1420℃），原地压箱7天，避免在转运过程中造成对铸件内部的影响而产生铸件开裂，铸件进行加工后，由于缺陷原因的废品为1件，其他均达到了产品质量要求。
5. 结语
脱硫泵叶轮的试制成功给我公司带来了直接和间接的经济价值，通过生产此产品的过程，我们可以积累对结构复杂件的生产经验，并将工艺思路应用到类似的难点产品上去。通过此次试制使我们知道了，工艺技术人员必须跟踪工艺的落实情况，发现工艺存在问题，及时修正既定方案，制定出适合产品生产的最佳工艺方案。同时，操作者也要严格按照工艺操作规程执行，每一个环节都要保证按照工艺执行。
参考文献：
1.《铸造手册》铸铁分册[M]，机械工业出版社；
2. 苏俊义编著，周庆德校，《铬系耐磨白口铸铁》[M]，国防工业出版社；
3.李魁盛主编，《铸造工艺原理》[M]，机械工艺出版社。
作者简介：
张鹏（1984-），男，陕西咸阳市人，学士学位，助理工程师，主要从事大型水泵铸件生产工艺研究、高铬铸铁件成型研究和铸造CAE数值模拟工作。
联系电话：15933616900
联系邮箱：45843403@qq.com
联系地址：石家庄市天山大街239号强大泵业集团铸造车间技术组。