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消除球墨铸铁铸件缩陷缺陷的措施

时间:2019-05-01 16:28 作者:东建铸造 点击: 次
随着我国制造业的发展,制造技术及产品质量不断提高,对铸件质量的要求也相应提高。把铸件中气孔、砂眼、渣孔、应力、变形、裂纹、缩孔、缩松、缩陷等铸造缺陷减小到较低的限度是铸造工作者长期以来致力研究的重要内容。笔者公司生产的入料座作为机床产品重要组成部件,由于缩陷缺陷造成的废品给公司造成了巨大的损失。笔者将介绍对该铸件的缩陷缺陷进行的工艺研究,并探讨其形成机理和防止措施。
按照上述工艺连续生产多件,发现铸件表面有塌陷的瘪坑,在对应瘪坑部位的机床铸件横截面内部有缩孔或缩松。瘪坑表面粗糙度同其它不塌陷的表面无差别,即同样也与砂型型壁表面接触,复制了型壁表面的痕迹。该缺陷多出现在铸件较厚部位或结构热节处。
铸件凝固时,如果金属液在型腔中形成封闭固体外壳,而壳内处于真空状态,高温下外壳强度不足、承载能力差时,就会在大气压力作用下使外壳塌陷而形成缩陷。根据该缺陷多发生在铸件厚实部位可以看出,由于这种部位壁厚较大,凝固速度较其它部位缓慢,因而该部位容易成为其它部位的补缩源:其它先凝固部位凝固收缩时会从该部位吸取铁液作为补缩源,而该部位较后凝固收缩时,其它部位早已凝固结束,因而无法得到外来铁液补缩而较容易产生缩孔、缩松。缩孔、缩松得不到补缩,就会形成负压,比内部凝固略早,但尚未完全凝固结束的外壳在大气压力作用下就会被压瘪而形成瘪坑缺陷。
在冒口根部及内浇道附近为铁液较后凝固区域,铁液在后期凝固时补缩不及时,或是补缩通道不畅都会造成缩孔等缺陷;此外,铸件顶面的冒口属于冷冒口(铁液不是经由冒口进入铸件,而是先进入型腔,温度降低后才进入冒口,冒口的作用实际上是收集从型腔流出的冷铁淤,冒口尺寸又小,冷速较快,而由于进入冒口的铁液经由冒口颈,使冒口颈处于过热,此处铁液较后凝固,因而冒口颈部位也较容易产生缩孔、缩松。
根据模拟结果及实际生产情况,进行工艺改进,将冒口高度由120 mm增加到150 mm,增大冒口的铁液压力,并且在铸件厚大部位较后凝固区域增加与浇注系统相连接的侧冒口(铁液先进入冒口,加热冒口后再进入型腔,因而属于热冒口),并使补缩通道尺寸足够大。由于增加了侧冒口,工装受限,因此由一箱2件造型改为一箱1件造型,具体工艺。
工艺改进后共生产20件铸件,通过观察冒口形态,发现冒口中间部位收缩很深,可见冒口起到了很好地补缩作用。对生产的入料座铸件进行检查并通过UT探伤,虽然有2件铸件有较小尺寸的缩松,但是其位置处于铸件内部毛坯面上,因此不影响铸件使用,而且铸件中的缩陷、缩孔、砂眼、气孔等缺陷也基本消除。
通过对铸件的缩废产生的原因分析,将冒口大部位较后凝固区域增加与浇注系统连接的热侧冒口,使补缩通道尺寸足够大、冒口补缩能力增强,从而避免了缩陷、缩孔、缩松缺陷的产生,由一箱2件造型改为一箱1件造型,使铁液平稳充填铸型,有利排气、排渣,减少涡流和卷气。
 
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