一、前期准备：材质选择与工艺设计

1. 材质选择：匹配工况需求
   • HT250 灰铁：最常用材质，适合中轻载减速机（传递功率≤20kW）。优势是铸造流动性好、减震性优（石墨片吸震）、成本低，能满足常规箱体对强度（抗拉≥250MPa）和密封性的要求，需控制碳当量 3.6%-3.8%（保证流动性）。
   • QT500-7 球墨铸铁：适合重载、抗冲击减速机（如矿山机械用）。抗拉强度≥500MPa、延伸率≥7%，韧性远高于灰铁，可承受高频冲击，但铸造时需严格控制球化率（≥90%），避免球化不良导致强度下降。
2. 工艺设计：适配箱体结构
   • 分型面设计：采用水平分型，分型面与箱体剖分面重合，方便上下箱合箱，同时保证轴承座孔、法兰等关键部位在同一砂型内成型，减少错边量（≤0.3mm）。
   • 砂芯设计：轴承座孔、油道需单独制作砂芯，砂芯之间用定位销定位，配合间隙≤0.5mm；油道砂芯需预留 φ8-10mm 排气孔，避免浇注时气体滞留形成气孔。
   • 浇注系统设计：中大型箱体（重量≥50kg）用底注式 + 阶梯浇道，减缓金属液冲击（防止砂芯冲蚀）；小型箱体用顶注式，保证快速填充（避免冷隔）；在轴承座凸台、法兰根部等热节处设置冒口，冒口体积为热节体积的 1.5-2 倍（灰铁）或 2-2.5 倍（球墨铸铁），确保补缩充足。

二、核心铸造环节：控制质量与缺陷

1. 造型与制芯：保证型腔精度与稳定性

• 型砂选择与配比：
  • 优先用树脂砂（适合复杂结构），石英砂含泥量≤2%、粒度 50-100 目，树脂加入量 1.2%-1.5%，固化剂（对甲苯磺酸）加入量为树脂的 30%-40%，确保型砂紧实度 85-90（抗压强度≥8MPa），避免型腔变形。
  • 砂芯表面涂覆锆英粉涂料（厚度 0.2-0.3mm），增强耐高温性，防止粘砂（尤其轴承座孔砂芯，粘砂会导致后续加工余量不足）。
• 砂芯处理：
  • 砂芯经 120-150℃烘干 2-3 小时，水分≤1%，冷却至室温后再装配，避免砂芯带温装配导致型砂开裂。
  • 装配后用压缩空气（0.4-0.6MPa）吹扫型腔，清除残留砂粒，防止砂眼。

2. 熔炼工艺：保证金属液质量

• 灰铁（HT250）熔炼：
  • 中频感应电炉熔炼，炉料配比：生铁 40%-50%、废钢 20%-30%、回炉料 20%-30%，控制化学成分：C 3.2%-3.5%、Si 1.8%-2.2%、Mn 0.8%-1.0%、S≤0.12%。
  • 出铁温度 1420-1450℃，随流加入 75SiFe 孕育剂（加入量 0.6%-0.8%），细化石墨，避免白口。
• 球墨铸铁（QT500-7）熔炼：
  • 炉料中废钢占比提升至 30%-40%（降低碳含量），出铁温度 1500-1530℃，采用 “冲入法” 球化：包底放入 Mg-Si 球化剂（加入量 1.2%-1.5%），金属液冲入包内，搅拌均匀；再分两次孕育（随流孕育 0.4%、型内孕育 0.2%），保证球化率。

3. 浇注控制：避免卷气与冷隔

• 浇注温度：灰铁 1350-1380℃、球墨铸铁 1380-1410℃，根据箱体壁厚调整（厚壁取下限，薄壁取上限），温度过低易导致浇不足，过高则增加收缩缺陷。
• 浇注速度：保持稳定（0.8-1.2kg/s），避免断流；浇注时观察冒口，待冒口液面上升至设计高度的 2/3 时，缓慢补浇至满，确保补缩效果。
• 挡渣措施：浇口杯内放置泡沫陶瓷过滤片（孔径 20-30μm），过滤金属液中的夹渣；浇注后在冒口表面覆盖保温剂（珍珠岩），延长冒口凝固时间。

三、后续处理与质量检测：确保达标

1. 后续处理：
   • 落砂与清理：铸件冷却至 400-500℃（灰铁）或 300-400℃（球墨铸铁）时落砂，避免高温落砂开裂；采用喷丸处理（钢丸直径 1.5-2mm）去除表面粘砂，人工修磨浇冒口残留（修磨后表面平整，无尖锐棱角）。
   • 时效处理：灰铁箱体进行人工时效（250-300℃保温 4-6 小时），球墨铸铁箱体进行去应力退火（550-600℃保温 2 小时），消除铸造内应力，防止后续加工变形。
2. 质量检测：
   • 外观检测：表面无直径≥1mm 的气孔、砂眼，无长度≥5mm 的裂纹；剖分面平面度≤0.02mm/m（用平尺检测）。
   • 内部检测：超声波探伤仪检测轴承座、法兰等关键部位，无直径≥3mm 的缩孔或裂纹；球墨铸铁箱体需抽检石墨球化率（≥90%）。
   • 密封性检测：箱体装配后进行水压试验（0.3-0.5MPa 保压 30 分钟），无渗漏（重点检查油道、轴承座孔密封面）。
   • 尺寸检测：用三坐标测量机检测轴承座孔尺寸（精度 IT7 级）、孔位公差（≤0.05mm），确保与轴承配合间隙符合要求。
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