知识(shí)篇——减少铸件缺(quē)陷的10大准则!
发布时间: 2020-03-25 来源:洛(luò)阳多宝平台网页版登录入口和顺祥机械有限公司 点击:1221
铸(zhù)造企(qǐ)业(yè)在(zài)生产过程(chéng)中,难免遇到缩孔、气泡、偏析等铸件缺陷(xiàn),造成(chéng)铸(zhù)件成(chéng)品率低(dī),重新回炉(lú)生产又面临着大量的(de)人力、电能的消耗。如何减少铸件缺陷是铸造人士一直关心的问题。
对于减少铸件缺陷问题(tí),来自英国伯明翰大(dà)学的(de)教授John Campbell,John Campbell可(kě)谓是身经百战,对减(jiǎn)少铸(zhù)件缺陷有着独到的(de)见(jiàn)解(jiě)。早在2001年,中国科学院金属研究所研(yán)究员李殿(diàn)中,开展热(rè)加工过程组织模拟与工艺设计,就(jiù)是在John Campbell教授的指导下完成(chéng)的。今天洲际(jì)传媒就为(wéi)大家整理了(le)一(yī)份由国(guó)际铸(zhù)造(zào)大(dà)师(shī)John Campbell 提(tí)出(chū)的减(jiǎn)少铸件(jiàn)缺(quē)陷的十大准则,希望对铸(zhù)造行业的同仁(rén)们有所(suǒ)帮(bāng)助(zhù)。
1、好铸件从高质(zhì)量熔炼开始
一(yī)旦要开始浇注铸(zhù)件,首先要准备、检(jiǎn)查并处理好(hǎo)熔炼工艺。如(rú)果有要(yào)求,可采用能够接受(shòu)的zui低(dī)标(biāo)准。然(rán)而,更好的选择是:准备并采用接近(jìn)于(yú)零缺陷的熔炼方(fāng)案。
2、避(bì)免(miǎn)自(zì)由液面(miàn)上产生(shēng)湍流(liú)夹杂
这就要求避免前端(duān)自由液面(弯(wān)月面)流速过高。对于大部分(fèn)金属来说,zui大流速控制在0.5m/s。对于封闭式浇注系(xì)统或(huò)薄壁件,zui大流速会适当(dāng)增加。这个要求(qiú)也意味着金属液的(de)下落高度不能(néng)超过(guò)“静滴(dī)”高度的临界值。
3、避(bì)免(miǎn)金(jīn)属液中表面(miàn)凝壳的层流夹杂
这就要求在整(zhěng)个充型过程,不要出现(xiàn)任何金属液流的前端提(tí)前停止流(liú)动。充(chōng)型前(qián)期的(de)金(jīn)属液(yè)弯月面必须保持可运动状态,不受表(biǎo)面凝壳增厚的影响,而这些凝壳会成为铸件一部分。要(yào)想(xiǎng)获得这种效果,金属液前端可以设计成连续扩展的。实际(jì)中,只有底注“上坡”能实现连(lián)续不断的上升过程。(如重(chóng)力铸造中,从(cóng)直浇道底部开始向上流)。这就意味着(zhe):
底注式浇注(zhù)系统;
不要有“下(xià)坡”形式的(de)金属液落下或滑落(luò);
不要出现大面积的水(shuǐ)平流动;
不要出现由于倾倒或(huò)瀑布(bù)式(shì)流动而产生金(jīn)属液前端流动停止。
4、避免裹气(产生(shēng)气泡)
避免浇注系统裹气而(ér)产(chǎn)生(shēng)的气泡进(jìn)入型腔。可以通过(guò)以下方式(shì)达到:
合理设计阶梯型浇口杯;
合(hé)理设计直浇(jiāo)道(dào),快速充满;
合理使(shǐ)用(yòng)“水坝(bà)”;
避免采用“井式”或其他(tā)开放式浇注系统;
采用小(xiǎo)截面横浇道或在直浇道于横浇道连接处附近使用陶瓷过滤片;
使用除气装置(zhì);
浇注过(guò)程无中断。
5、避(bì)免砂芯气孔
避免砂芯或砂型产生的气泡进入型腔金属(shǔ)液中。砂芯(xīn)必须保(bǎo)证非常低(dī)的含气量,或者采用(yòng)适当的排气以(yǐ)阻止砂芯(xīn)气孔产生。除非能保(bǎo)证完全干透,否(fǒu)则(zé)不(bú)能用黏土基砂芯或模具修(xiū)复胶。
6、避免缩孔
由于对流(liú)影响及不稳定的压力梯度(dù),厚大(dà)截(jié)面的铸件是无法实现向(xiàng)上补缩。所(suǒ)以要(yào)遵(zūn)循所有的补缩规律来保证良好(hǎo)的补缩(suō)设计,采用计算机模拟技(jì)术进(jìn)行(háng)验证(zhèng),实际浇注样件。控制砂(shā)型和砂芯连接处的飞边(biān)水(shuǐ)平;控(kòng)制铸型涂料(liào)厚度(如果有的话);控制合(hé)金及铸型温度(dù)。
7、避免对流
对流危(wēi)害与凝固(gù)时间有关。薄壁和厚壁铸件都能不(bú)受对流危害影响。而对(duì)于中等壁厚铸件(jiàn):通过铸件结构或工艺(yì)来降(jiàng)低对流(liú)危害;
避免(miǎn)向(xiàng)上补缩;
浇满后翻转。
8、减少(shǎo)偏析
预(yù)防偏析并控制在(zài)标准范围内,或客户允许的成分超限区域。如果可能,尽量避(bì)免通道偏析。
9、减少残(cán)余应(yīng)力
轻合金固溶处理后不要进行(háng)水(shuǐ)(冷水或(huò)热水)介质淬火。如果铸件应力看起来不大(dà),可采用聚合(hé)物淬火介质(zhì)或强制空气(qì)淬火。
10、给定基准点
所有的铸(zhù)件都必(bì)须给定(dìng)用于尺(chǐ)寸检查(chá)和(hé)加工的定位基准点(diǎn)。