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[摘 要]大型铁水罐是冶金行业的常用备件，使用频繁，损耗较快，高质量的铁水罐可以保证铁水罐的安全和延长使用寿命，必须做好关键环节的技术控制。
[关键词]铁水罐；制造程序；关键技术；铸造；焊接；机加工；装配
中图分类号：TG239 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0041-01
铁水罐是冶金行业的常用备件，使用频繁，损耗较快。为保证铁水罐的安全可靠性，尽可能降低其制造费用，企业需要经常检测与更换，尽管如此，铁水罐的的更新制造频率也非常高。
铁水罐是由吊架、罐嘴、耳轴、罐底、翻罐轴等部件组成的焊接结构件，其中吊架、罐底支撑、罐嘴等为铸钢件，耳轴、翻罐轴為锻件，铁水罐结构如下图所示。高质量的铁水罐，可以保证铁水罐的安全和延长使用寿命，必须做好铸造、焊接、机加工及装配四个环节的关键技术控制。
一、铸造技术要点
铸钢吊架是铁水罐上铸造部分的关键备件，其制造过程的关键技术难点为整体模型的制作、保探伤部位冒口的设计、钢水的洁净化冶炼和确保其上内表面原弧度的防变形措施等。
1、模型
（1）、根据图纸和工艺制作整体模型和芯盒，其质量必须达到表面平整光滑，以利于造型后起模。
（2）、大芯盒圆弧的两端分别使用样板进行检查，两端检查合适后用直板平卡，确保内弧面尺寸准确。芯盒检查合格后，在车间选一水平度较好的地面放置，调整好尺寸和水平度后，为防止变形不再移动。
2、造型
（1）、造型时，将模型水平放置在造型平台上，调整好两座耳和吊耳三处活块，撞砂时控制型砂加入量，防止将模型三处活块撞歪。
（2）、按图纸工艺要求的位置及尺寸放置冒口，冒口设置专用冒口根，冒口根部均匀铺一层15～30mm厚的铬铁矿砂，在两座耳底侧设置厚度为40 mm左右的暗冷铁，冷铁顶部铺一层20 mm的左右铬矿砂，将铬铁矿砂紧实好后再加石英砂撞紧。
（3）、浇注系统设置为4-φ40mm的底返内浇道，在砂型内均匀分布在壁厚较厚大部位，横浇道为φ80mm，直浇道为φ80mm，均用耐火陶管卧出。
（4）、按工艺要求设置好三条拉筋，下芯前修磨出拉筋与吊架本体接触处半径为20mm左右的圆角。
（5）、下芯时必须“验”芯子，防止搁坏芯子。
（6）、合箱后，必须在48小时内完成浇注。
3、冶炼与浇注
（1）、因两座耳要求超声波探伤，所以钢液应进行洁净化冶炼，以使其浇注后的铸件满足JB/T5000.14-2007《铸钢件超声波探伤质量》要求中3级质量要求。
（2）、浇注时注意控制好钢水的充型速度，保证钢液平稳充型。
（3）、浇注后铸型保温48小时后，方可打箱。
4、铸件清整
（1）、退火处理前割去铸件的冒口，并及时装炉退火。
（2）、铸件装炉热处理时，铸件立放平稳放置，防止热处理过程中产生扭曲变形。退火处理后使用样板检查吊架的整体符合度，对于变形超出要求者及时进行矫变形处理。
（3、铸件的拉筋随件同炉热处理、随件转移至铆焊区域与罐底壳等铆焊结构件组焊完毕后去除，以防止吊架铸件的二次变形。
二、焊接技术要点：
1、罐底壳冲压成形，严格按照图纸尺寸制作，尤其要保证罐底壳上口尺寸，并按照图纸技术要求对钢板拼焊缝进行100%超声波探伤，符合GB11345-89 Ⅱ级标准。
2、罐底壳与下支撑对装，保证四个下支撑在同一平面内。测量罐底壳高度方向上口的实际尺寸，并按照图纸要求割出与上罐壳、吊架的对装焊接坡口。
3、铆工根据测量的罐底壳上口的实际尺寸在平台上放地样，检查吊架余量与产品质量，割出吊架四边及对装坡口。
4、采用专用工装对装，保证吊架两耳轴孔有足够的加工余量，保证四个支撑轴在同一平面内并有足够的加工余量。
5、根据所放地样对上罐壳下料，按照图纸要求割出坡口，钻出气孔，卷板成形，并保证卷板弧度。
6、吊架和上罐壳（称为上部）以上罐壳内皮为基准进行对装，组焊。
7、吊架与上罐壳的错边可以通过增大焊缝以实现圆滑过渡。
8、翻罐轴由机加工钳工定位点焊，铆焊焊接，焊角高20mm。罐底壳在焊好下支撑和翻罐轴后，与上部对装。罐底壳与上部允许错边量<4mm
9、吊架和上罐壳对装的四条立缝以及上部与罐底壳的环缝，焊后进行超声波探伤。探伤要求执行GB11345-89，Ⅲ级，20%。探伤不合格者，返修后复探，返修次数不得超过三次。
三、机加工技术要点
1、耳轴锻坯机加工部分的技术要点：
（1）、锻件必须超声波探伤，执行JB/T036.10-92要求的Ⅱ级以上。
（2）、粗加工后应进行调质处理，硬度保证在HB190-220之间。
（3）、耳轴表面粗糙度应该保证，防止使用过程中因表面粗糙度低导致的微裂纹的产生、延伸。
（4）、耳轴外径尺寸要根据孔耳轴孔的尺寸配做，保证配合为过盈配合，过盈量为0.02mm-0.05mm。
2、罐体耳轴孔和支撑轴的加工
（1）、罐体耳轴孔和支撑轴的加工安排为罐体组焊完成，整体退火之后进行。
（2）、罐体耳轴孔和支撑轴在加工前，要求整体划线，确定加工余量。
（3）、在回转工作台上加工耳轴孔和支撑轴，用机床精度保证两端耳轴孔的同轴度≤2mm，保证支撑轴同轴。检验时，用镗床打表检验。
四、装配技术要点
1、耳轴与耳轴孔的配合为过盈配合，过盈量应保证0.02mm-0.05mm。装配前，测量好耳轴与耳轴孔尺寸。
2、先根据轴的尺寸和过盈量计算出需要降温的度数，采用干冰冷却耳轴。测量好尺寸后装入，焊接牢固。
3、在落地镗床检验两耳轴的同轴度，保证≤2mm。
作者简介
李玉凤（1980—），女，工程师，学士学位，主要研究方向：机械设计及加工。
[关键词]铁水罐；制造程序；关键技术；铸造；焊接；机加工；装配
中图分类号：TG239 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0041-01
铁水罐是冶金行业的常用备件，使用频繁，损耗较快。为保证铁水罐的安全可靠性，尽可能降低其制造费用，企业需要经常检测与更换，尽管如此，铁水罐的的更新制造频率也非常高。
铁水罐是由吊架、罐嘴、耳轴、罐底、翻罐轴等部件组成的焊接结构件，其中吊架、罐底支撑、罐嘴等为铸钢件，耳轴、翻罐轴為锻件，铁水罐结构如下图所示。高质量的铁水罐，可以保证铁水罐的安全和延长使用寿命，必须做好铸造、焊接、机加工及装配四个环节的关键技术控制。
一、铸造技术要点
铸钢吊架是铁水罐上铸造部分的关键备件，其制造过程的关键技术难点为整体模型的制作、保探伤部位冒口的设计、钢水的洁净化冶炼和确保其上内表面原弧度的防变形措施等。
1、模型
（1）、根据图纸和工艺制作整体模型和芯盒，其质量必须达到表面平整光滑，以利于造型后起模。
（2）、大芯盒圆弧的两端分别使用样板进行检查，两端检查合适后用直板平卡，确保内弧面尺寸准确。芯盒检查合格后，在车间选一水平度较好的地面放置，调整好尺寸和水平度后，为防止变形不再移动。
2、造型
（1）、造型时，将模型水平放置在造型平台上，调整好两座耳和吊耳三处活块，撞砂时控制型砂加入量，防止将模型三处活块撞歪。
（2）、按图纸工艺要求的位置及尺寸放置冒口，冒口设置专用冒口根，冒口根部均匀铺一层15～30mm厚的铬铁矿砂，在两座耳底侧设置厚度为40 mm左右的暗冷铁，冷铁顶部铺一层20 mm的左右铬矿砂，将铬铁矿砂紧实好后再加石英砂撞紧。
（3）、浇注系统设置为4-φ40mm的底返内浇道，在砂型内均匀分布在壁厚较厚大部位，横浇道为φ80mm，直浇道为φ80mm，均用耐火陶管卧出。
（4）、按工艺要求设置好三条拉筋，下芯前修磨出拉筋与吊架本体接触处半径为20mm左右的圆角。
（5）、下芯时必须“验”芯子，防止搁坏芯子。
（6）、合箱后，必须在48小时内完成浇注。
3、冶炼与浇注
（1）、因两座耳要求超声波探伤，所以钢液应进行洁净化冶炼，以使其浇注后的铸件满足JB/T5000.14-2007《铸钢件超声波探伤质量》要求中3级质量要求。
（2）、浇注时注意控制好钢水的充型速度，保证钢液平稳充型。
（3）、浇注后铸型保温48小时后，方可打箱。
4、铸件清整
（1）、退火处理前割去铸件的冒口，并及时装炉退火。
（2）、铸件装炉热处理时，铸件立放平稳放置，防止热处理过程中产生扭曲变形。退火处理后使用样板检查吊架的整体符合度，对于变形超出要求者及时进行矫变形处理。
（3、铸件的拉筋随件同炉热处理、随件转移至铆焊区域与罐底壳等铆焊结构件组焊完毕后去除，以防止吊架铸件的二次变形。
二、焊接技术要点：
1、罐底壳冲压成形，严格按照图纸尺寸制作，尤其要保证罐底壳上口尺寸，并按照图纸技术要求对钢板拼焊缝进行100%超声波探伤，符合GB11345-89 Ⅱ级标准。
2、罐底壳与下支撑对装，保证四个下支撑在同一平面内。测量罐底壳高度方向上口的实际尺寸，并按照图纸要求割出与上罐壳、吊架的对装焊接坡口。
3、铆工根据测量的罐底壳上口的实际尺寸在平台上放地样，检查吊架余量与产品质量，割出吊架四边及对装坡口。
4、采用专用工装对装，保证吊架两耳轴孔有足够的加工余量，保证四个支撑轴在同一平面内并有足够的加工余量。
5、根据所放地样对上罐壳下料，按照图纸要求割出坡口，钻出气孔，卷板成形，并保证卷板弧度。
6、吊架和上罐壳（称为上部）以上罐壳内皮为基准进行对装，组焊。
7、吊架与上罐壳的错边可以通过增大焊缝以实现圆滑过渡。
8、翻罐轴由机加工钳工定位点焊，铆焊焊接，焊角高20mm。罐底壳在焊好下支撑和翻罐轴后，与上部对装。罐底壳与上部允许错边量<4mm
9、吊架和上罐壳对装的四条立缝以及上部与罐底壳的环缝，焊后进行超声波探伤。探伤要求执行GB11345-89，Ⅲ级，20%。探伤不合格者，返修后复探，返修次数不得超过三次。
三、机加工技术要点
1、耳轴锻坯机加工部分的技术要点：
（1）、锻件必须超声波探伤，执行JB/T036.10-92要求的Ⅱ级以上。
（2）、粗加工后应进行调质处理，硬度保证在HB190-220之间。
（3）、耳轴表面粗糙度应该保证，防止使用过程中因表面粗糙度低导致的微裂纹的产生、延伸。
（4）、耳轴外径尺寸要根据孔耳轴孔的尺寸配做，保证配合为过盈配合，过盈量为0.02mm-0.05mm。
2、罐体耳轴孔和支撑轴的加工
（1）、罐体耳轴孔和支撑轴的加工安排为罐体组焊完成，整体退火之后进行。
（2）、罐体耳轴孔和支撑轴在加工前，要求整体划线，确定加工余量。
（3）、在回转工作台上加工耳轴孔和支撑轴，用机床精度保证两端耳轴孔的同轴度≤2mm，保证支撑轴同轴。检验时，用镗床打表检验。
四、装配技术要点
1、耳轴与耳轴孔的配合为过盈配合，过盈量应保证0.02mm-0.05mm。装配前，测量好耳轴与耳轴孔尺寸。
2、先根据轴的尺寸和过盈量计算出需要降温的度数，采用干冰冷却耳轴。测量好尺寸后装入，焊接牢固。
3、在落地镗床检验两耳轴的同轴度，保证≤2mm。
作者简介
李玉凤（1980—），女，工程师，学士学位，主要研究方向：机械设计及加工。