放喷器四通铸造工艺仿真

四通是防喷器组的零件之一，企业在生产过程中一直存在大法兰面超声波探伤超标缺陷，采用后期补焊的方法去除缺陷不但成本高、工期长，而且经常因为焊接原因造成铸件报废。经过分析判断为冒口补缩距离过长，法兰下部   放置多块冷铁进行激冷，延长冒口补缩距离，后经过模拟仿真，确认了以上分析，并对新旧工艺进行工艺，了这一质量问题。

四通为两个大法兰和两个小法兰组成，由于小法兰并没有超标缺陷产生，维持原工艺即每个法兰一个保温冒口，下部冷铁一块，大法兰由于存在超标缺陷，所以两侧工艺并不相同即两侧冒口同为砂型冒口，一侧法兰底部一块随形圆弧外冷铁、四块随形隔砂冷铁，隔砂层从下向上逐渐增厚，砂芯内部随形圆弧冷铁一块，法兰背面扇形冷铁一块，另一侧则执行原工艺，冷铁。

浇注系统的引入浇注平稳，流速适中，并未造成冲砂、吸气等缺陷。冷铁的激冷能力在浇注过程已经显现，与冷铁接触的钢水凝固，表面形成一层致密层。

浇注系统的引入方式直接影响铸件的凝固温度场吗，浇口引入一侧的温度较另一侧高40~50°C，凝固过程中温差趋势逐渐减弱但仍然存在。同时冷铁的激冷作用较为明显，从明冷铁到隔砂冷铁形成合理的温度梯度，使冒口与铸件之间形成合理的温度场，增强了冒口的补缩能力。未放置冷铁一侧法兰的温度场只是由于浇注系统造成的温度差别，没有形成合理的温度场，冒口的补缩作用没有很好地发挥。改进后的补缩系统达到了预期目的。

原工艺一侧大法兰黄色部分为大量的轴线缩松，上部红色部位为冒口内部集中缩孔，小法兰内部组织致密无铸造缺陷，与前期加工后探伤结果相符。说明原冒口补缩工艺存在致命缺陷，冒口的补缩能力没有发挥，冒口补缩距离太长，即使冒口放置的再大也不能起到法兰内部缩松的作用。只有通过放置冷铁，使下部在较短的时间内、上部补缩通道的情况下凝固，冒口内的金属液体才能够对下部法兰进行补缩，致密的铸件。

工艺改进后的法兰，由于放置冷铁，提高了冒口的补缩能力，使金属液体能够顺利的对法兰进行补缩，缺陷情况已经基本，虽然仍存在点状缩松，但能够控制在GB 7233——Ⅱ（超声波探伤   二级标准）范围以内，达到设计要求。根据此工艺进行铸件实际生产后探伤显示与仿真结果吻合。

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