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浇注工艺对减少床身铸件铸造缺陷的作用及设计

时间:2019-05-05 16:29 作者:东建铸造 点击: 次
硬度与铁液过热温度有关,铁液的出炉温度高,则铁液较纯净,铁液中的夹杂物少且不易氧 化,硬度就高。每提高温度100℃,可增加硬度19HB。一般情况下,出炉温度在1390~1420℃以上时,导轨硬度就有较大的提高。
为提高铁液温度,采取以下措施:1)对冲天炉内部结构进行改进,缩短炉缸高度,风口处修成卡腰形,其主要目的是提高送风强度,强化底焦燃烧,从而提高铁液过热温度,同时,缩短焦炭与铁液的接触时间,有利于减少增。2)对原有的风机进行技术改造,提高送风强度,使底焦充分燃烧,提高铁液过热温度。3)采用大批量焦炭,这样既降低成本,也达到了提高铁液温度的目的。较终使铁液出炉温度从原来的1380~1400℃提高到1420一1465℃。
晶粒的大小对金属的力学性能有很大影响。晶粒越细,金属的强度越好,组织越均匀,导轨的硬度差值越小,性能越稳定,因此,采取加强孕育的方法来细化晶粒。首先,针对冲天炉出炉温度相对较低的特点,选择粒度较细的孕育剂;其次,除了在炉前进行孕育外,还在浇注过程中进行2次瞬时孕育,以便更有效地细化晶粒,提高导轨的力学性能指标。因此,采用75SiFe作为孕育剂,孕育量为0.4%~0.5%。
硬度值并无明显提高。经过反复分析,较后认为加Sn是较为理想的选择,因为Sn的熔点较低(231.5℃),为减少烧损量,可以在浇包中加入Sn合金。考虑到Cu的熔点为1084.5℃,Cr熔点为1900℃,只能与其它炉料一同加入,烧损率较大,试验多次,床身导轨的硬度无明显提高,不宜采用。经过一段时间的试生产,对导轨主滑动面进行硬度测试,得到的硬度值。
床身导轨的各段铸件硬度较大差值为1539HB,加工后硬度较大差值在12~19HB,铸件加工前后的硬度较大差值在29~48HB,基本满足了对床身导轨硬度值的技术要求,达到了预期目标。
加入合金元素后,虽然可解决导轨硬度问题,但由于Sn合金价格较贵,增加了生产成本。为降低成本,对床身的的内浇道进行了改进,由原来采用双面同时进铁式浇注系统,改为双面阶梯顺序进铁式浇注系统。
通过对现阶段生产的铣锁床身导轨所出现的问题进行分析与研究,根据笔者公司实际的生产情况,通过采取提高出炉温度、细化晶粒、合金化处理以及工艺改进等措施,较终成功生产出新型高速铣锁床身,并经过理化中心与设计研究院的检测,各项力学性能指标均符合设计要求,尤其是硬度值不仅达到180~230HB,而且加工前后以及薄厚断面的硬度值也相差很小。
床身铸件毛病种类繁多,影响铸件品质的身分存在于与铸件临盆无关的每道工序中,床身铸件的特色是尺寸大,即体积大、品质重、浇注的铁液多、壁厚较厚,外形有的简略、有的繁杂;分歧范畴的铸件,具备分歧的请求。床身铸件浇注体系计划及浇注需控制的重要原则为疏散底注(分层注人后果佳),疾速浇注(多加出气冒口),低温浇注(增强芯子排气)。
1、疏散底注式浇注
长处:有利于金属液安稳地充斥铸型;削减金属液氧 化,对型、芯冲击力小;防止构成冲砂,减小紊流,削减气体裹人;有利于型腔气体的排挤:有利于除渣:防止各部温差过大,有利于削减铸件压缩应力,对长、薄铸件有利于减小变形量,有利于防止裂纹毛病产生。
毛病:假如充型光阴太长,金属液在型腔回升中长光阴与氛围打仗,外面易天生氧 化皮(需疾速浇注予以降服);铸件下部温度高,无益于补缩(对灰铸铁件铸铁平台影响不大)。
2、疾速浇注
长处:铁液回升速率快,不轻易氧 化:铁液对型腔的烘烤光阴短,减小涂层开裂、零落的可能性,削减铸件夹渣等毛病的产生;防止呈现浇不敷、冷隔毛病;使型腔内气压增大,迫使气体轻易从铸型向外排挤,铸件不轻易产生气孔等孔洞类毛病:铸件各部的温度差小,防止裂纹产生。
毛病:低强度范例的砂型易产生冲砂类毛病,对付树脂砂等强度较高的砂型,影响较小:浇注体系的截面积有所增大,铸件工艺出品率有所低落。
3、正当浇铸光阴的肯定
临盆中罕用浇注光阴表现浇注速率。对铸件而言,浇注光阴长,意味着浇注速率慢:反之,意味着浇注速率快。合适的浇注光阴应依据床身铸件品质、壁厚、布局、技巧请求等综合斟酌而定。
浇注光阴与床身铸件布局、材质、铸型前提、浇注温度等身分无关,每个铸件都有一个正当的浇注光阴与其对应。浇注光阴无的盘算公式,一样平常依据各类履历公式与图表及铸件品质来肯定。浇注光阴肯定后,再按抉择的截面比盘算浇注体系各单位的截面积。
4、低温浇注
长处:活动性好,可防止因底注而轻易构成的铸件残破类毛病,可得到表面清楚的铸件;可防止裂纹、冷隔类毛病:可防止气孔、针 孔类毛病(浇注温度依据铸件壁厚及布局外形恰当进步,不是越高越好)。
毛病:轻易产生粘砂毛病;轻易产生冲砂毛病;一分外厚大件易构成构造细小;厚大球铁件有缩孔、缩松偏向:增大石墨沉没偏向。
对付中、大型床身铸铁、件的临盆,其现实浇注光阴的是非、浇注速率的快慢,对铸件的品质有间接的影响。
对付应用强度较高的铸型临盆的床身铸件,在浇注工艺上采纳疏散、底注的浇注方法,同时辅以恰当进步浇注速率、恰当进步浇注温度的办法,能够大大削减铸件孔眼类毛病(气孔、渣眼、铁豆)、裂纹类毛病(热裂、冷裂)、外面类毛病(冷隔、浇不敷)、构造及机能类毛病(孕育阑珊)的产生,进步铸件的成品率,削减废品丧失,低落床身铸件加工过程当中因为铸件外部毛病的缘故原由报废而构成的机械加工丧失。
 
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