含硫量過高;澆注溫度過高;冒口頸過大、過短,造成局部過熱嚴(yán)重,或重口太小,補縮不好;鑄件在清理、運輸中,受沖擊過大。防止:控制鐵水化學(xué)成分在規(guī)定的范圍內(nèi);澆注溫度;合理設(shè)計冒口;鑄件在清理、運輸中避免沖擊。12.氣孔氣孔的孔壁光滑明亮,形狀有圓形、梨形和針狀,孔的尺寸有大有小,產(chǎn)生在鑄件表面或內(nèi)部。鑄件內(nèi)部的氣孔在敲碎后或機械加工時才能被發(fā)現(xiàn)。產(chǎn)生原因:小爐料、銹蝕嚴(yán)重或帶有油污,使鐵水含氣量太多、氧化嚴(yán)重;出鐵孔、出鐵槽、爐襯、澆包襯未洪干;澆注溫度較低,使氣體來不及上浮和逸出;爐料中含鋁量較高,易造成孔;砂型透氣性不好、型砂水分高、含煤粉或有機物較多,使?jié)沧r產(chǎn)生大量氣體且不易排。鑄件在凝固和冷卻中,由于收縮受阻,各部位冷卻速度不同以及組織轉(zhuǎn)變引起 體積變化等原因,不可避免的會在鑄件內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。鑄件內(nèi)應(yīng)力會使鑄件在存放、后 序加工及使用中產(chǎn)生裂紋或變形,鑄件的尺寸精度和使用性能,甚至使鑄件報廢。毛坯的的成形工藝,應(yīng)用:汽車的發(fā)動機氣缸體,氣缸蓋,曲軸等鑄件(2)熔模鑄造(investmentcasting)熔模鑄造:通常是指在易熔材料制成模樣。在模樣表面若干層耐火材料制成型殼,再將模樣熔化型殼,從而無分型面的鑄型,經(jīng)高溫焙燒后即可填砂澆注的鑄造方案,常稱為[失蠟鑄造",熔模鑄造工藝流程工藝特點優(yōu)點:尺寸精度和幾何精度高,表面粗糙度高,能夠鑄造外型復(fù)雜的鑄件。且鑄造的合金不受,缺點:工序繁雜,費用較高應(yīng)用:適用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜,精度要求高,或很難進行其它加工的小型零件,如渦輪發(fā)動機的葉片等,(3)壓力鑄造(casting)壓鑄:是利用高壓將金屬液高速一精密金屬模具型。因此,對于有較大鑄造殘留應(yīng)力的鑄件,尤其是形狀復(fù)雜的大型鑄件,應(yīng)在機械加工 前進行內(nèi)應(yīng)力處理。鑄件在焊補時也會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,因此,焊補后的鑄件也應(yīng)進行 內(nèi)應(yīng)力處理。造型操作控制對氣孔的產(chǎn)生也有至關(guān)重要的作用,要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程中的一些東西,工藝對一些常規(guī)產(chǎn)品的操作細(xì)節(jié)不做專門的要求,這種情況是完全可以避免的。前面說的所有問題及解決辦法都需要每一個參與這項工作的員工認(rèn)真對待才行,因為這些問題已經(jīng)不簡單的是一個產(chǎn)品問題了,在市場競爭如此激烈的,產(chǎn)品已經(jīng)直接關(guān)乎到企業(yè)的生存了,任何影響產(chǎn)品的問題都是大問題。必須要引起有關(guān)部門的注意了,只要我們起來就沒有解決不了的困難,所有的問題也就不是問題了,砂型鑄造是鑄造工藝的主要,約占整個鑄件生產(chǎn)的80%,砂型鑄造,按粘結(jié)劑材料分類,可分為粘土砂鑄造,樹脂砂鑄造和水玻璃砂鑄造等3大類。這3種工藝均適用于鑄鋼件的生。
北京ZG4Cr28Ni48W5Mo2鑄鋼件剝皮軋輥常采用的鑄件內(nèi)應(yīng)力處理是自然時效和人工時效。自然時效是將鑄件 平穩(wěn)地放置在空地上,一般放置6-18個月,好經(jīng)過夏季和冬季。大型鑄鐵件,如床 身,機架等一般采用這種時效(8)鑄造(squeezingcasting)鑄造:是使液態(tài)或半固態(tài)金屬在高壓下凝固。流動成形,直接制件或毛坯的,它具有液態(tài)金屬利用率高,工序簡化和等優(yōu)點,是一種節(jié)能型的,具有潛在應(yīng)用前景的金屬成形技術(shù),直接鑄造:噴涂料,澆合金,合模,加壓,保壓,泄壓,分模,毛坯脫模。復(fù)位,間接鑄造:噴涂料,合模,給料,充型,加壓,保壓,泄壓,分模,毛坯脫模,復(fù)位,可內(nèi)部的氣孔,縮孔和縮松等缺陷,表面粗糙度低,尺寸精度高,可防止鑄造裂紋的產(chǎn)生,便于實現(xiàn)機械化,自動化,應(yīng)用:可用于生產(chǎn)各種類型的合金。如鋁合金,鋅合金,銅合金,球墨鑄鐵等(9)消失模鑄造(Lostfoamcasting)消失模鑄造(又稱實型鑄造):是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結(jié)組合成模型。。自然時效鑄件尺寸的效果比人工時效好,但周 期長,因此中小鑄件、甚至大鑄件通常都采用人工時效來內(nèi)應(yīng)力。人工時效通 常指對鑄件進行內(nèi)應(yīng)力回火,即將鑄件加熱到塑性變形溫度范圍保持一段時間,使 鑄件各部位溫度均勻化,從而釋放鑄件內(nèi)應(yīng)力,使鑄件尺寸趨于,然后使鑄件在爐內(nèi) 冷卻到彈性變形溫度范圍后出爐空冷。此外,振動時效作為一種鑄件內(nèi)應(yīng)力的 新工藝,由于其能耗和處理成本較低,且在內(nèi)應(yīng)力及保證鑄件尺寸性方面效果 顯著,也越來越受到。是由設(shè)計者決定的,生產(chǎn)方無法改變,但是,對于園角的大小。壁厚過渡處的處理等,可以與有關(guān)設(shè)計部門協(xié)商,按照鑄造生產(chǎn)要求作適當(dāng)修改,與鑄鐵件相比,澆注鑄鋼件具有以下的特點:澆注溫度高達1580℃以上,鋼液對鑄型的熱作用且時間長,一般采用底注包澆注,金屬液對鑄型的沖刷力大,鋼液易與造型材料發(fā)生相互作用。使鑄件產(chǎn)生氣孔,粘砂和夾砂等缺陷,因此,對鑄鋼件濕型砂的要求比鑄鐵件高,鑄鋼件濕型砂的含水量應(yīng)嚴(yán)格控制,一般為4¥--5%,面砂的透氣性應(yīng)大于100,背砂的透氣性應(yīng)在200以上,濕壓強度應(yīng)大于55千帕。鑄型的表面硬度應(yīng)在80-90.手工造型時型砂的緊實率控制在50%--55%,砂型鑄造是制造其零件。
否則稱為[冷軋"。壓延是金屬加工中常用的手段,壓力鑄造的實質(zhì)是在高壓作用下,使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄型(壓鑄模具)型,隨著時間,兩側(cè)逐漸凝固會產(chǎn)生收縮應(yīng)力,兩側(cè)的應(yīng)力會在此缺陷位置集中,但由于鑄件溫度較高。并無較度,在應(yīng)力拉扯情況下,容易開裂,再者,若此位置再有夾砂之類的缺陷,便有了裂紋源,在應(yīng)力集中的情況下,更容易產(chǎn)生熱裂紋,為了避免此位置再次出現(xiàn)裂紋,在后續(xù)的產(chǎn)品生產(chǎn)中在此位置割筋,割筋冷卻速度較快。在一定的時間內(nèi)便會具有較高的強度,可以有效由于應(yīng)力過大產(chǎn)生裂紋的傾向,型腔清潔程度,裂紋源,在此改進措施下,該系列船后續(xù)產(chǎn)品在該位置未再次產(chǎn)生裂紋,控。白口鑄鐵件內(nèi)應(yīng)力退火合金元素含量高的高合金白口鑄鐵,尤其是高硅鑄鐵和高鉻鑄鐵,由于熱導(dǎo)率低和 線收縮率大,鑄件在凝固冷卻后有較大的殘留應(yīng)力,如不及時退火予以,極易在放 置、運輸、加工和使用中自行開裂,所以必須進行人工時效。故可適用于各種不同鑄型(如金屬型、砂型等),鑄造各種合金及各種大小的鑄件;采用底注式充型,金屬液充型平穩(wěn),無現(xiàn)象,可避免卷入氣體及對型壁和型芯的沖刷,鑄件的氣孔、夾渣等缺陷少,了鑄件的合格率;鑄件在壓力下結(jié)晶,鑄件組織致密、輪廓清晰、表面光潔,力學(xué)性能較高,對于大薄壁件的鑄造尤為有利;省去補縮冒口,金屬利用率到90%~98%;勞動強度低,勞動條件好,設(shè)備簡易,易實現(xiàn)機械化和自動化。缺點及局限性:升液管壽命短,且在保溫中金屬液易氧化和產(chǎn)生夾渣。主要用來鑄造一些要求高的鋁合金和鎂合金鑄件,如氣缸體、缸蓋、曲軸箱和高速內(nèi)燃機的鋁等薄壁件。6.離心鑄造離心鑄造是將金屬液澆入的鑄型。
所以說在大型鑄件的生產(chǎn)中低溫澆注是必須要遵循的一個原則。大包澆小件的缺點,許多薄壁小鑄件如果澆注速度過快極易形成卷入性氣孔,由于沒有時間從鋼水中就凝固了,像一些氣缸類鑄件出現(xiàn)的氣孔就屬于這種情況,它們是承壓鑄件要經(jīng)過探傷檢驗,這些缺陷的修復(fù)是非常有難度的。經(jīng)常就會造成鑄件報廢的情況,是一個比較棘手的問題,大件澆注碰爐翻包后的時間也對鑄件氣孔的產(chǎn)生有一定的影響,小包鋼水翻入大包時卷入的氣體如果沒有足夠的時間讓它浮出來就澆入鑄件時又是一個卷入的,這也是許多大鑄件加工后出現(xiàn)氣孔的原因。只要生產(chǎn)組織充分考慮的這些影響鑄件的因素,經(jīng)過綜合評估,本次焊補采用局部火焰加熱去除應(yīng)力,焊道處加熱至560℃后保溫時間≥6。高合金白口鑄鐵的人工時效工藝,一般是以20-100℃/h 的加熱速度使鑄件升溫到800-900℃,保溫一段時間后以20-50℃ 的冷卻速度隨爐冷卻到100-150℃以下出爐。形狀復(fù)雜和導(dǎo)熱性極差的鑄件,加熱速度和冷卻速度取下限;一般鑄件的加熱 速度和冷卻速度取上限。保溫時間t=δ/25(h),式中δ為鑄件厚度(mm)。
以下是實際生產(chǎn)中采用的高硅耐酸鑄鐵件和高鉻鑄鐵件的人工時效規(guī)范。及時,磨損大的要更換;定期對套箱。脫箱后的鑄型在搬運時要小心。在面澆注的砂型,應(yīng)該做一排砂型圍一排。10.灰口和麻點鑄件斷口呈灰黑色或出現(xiàn)黑色小點,中心部位較多,邊部較少,金相觀察可見到片狀石墨。產(chǎn)生原因:鐵水化學(xué)成分不合要求,碳、硅含量過高;爐前孕育的鉍加入澆包內(nèi)過早或過遲,或是鉍量不足。防止:正確選擇化學(xué)成分,合理配料,使鐵水中碳、硅量在規(guī)定范圍內(nèi);鉍的加入量并嚴(yán)格爐前孕育工藝。11.裂紋(熱裂、冷裂)鑄件外部或內(nèi)部有穿透或透的裂紋。熱裂時帶有暗色或黑色的氧化表面斷口外形曲折。冷裂是較干凈的脆性裂紋,斷口較平,具有金屬光澤或輕微的氧化色澤。產(chǎn)生原因:鐵水中碳、硅含苞欲放量過。
或?qū)渲男裕箻渲哂袩崴苄?。讓呋喃樹脂在高溫時不結(jié)焦或少結(jié)焦,從而保證其有良好的高溫容讓性,(2)在呋喃樹脂砂中加入附加物,使樹脂砂具有熱塑性,或者在收縮受阻嚴(yán)重處,加入木粉,泡沫珠粒,或者在鑄型中相應(yīng)部位放塑性好的退讓塊,其高溫退讓性。(3)采用固化劑,因為磺酸類固化劑容易引起鑄件表面滲硫,在鑄件表面引起微裂紋,成為龜裂源,(4)使用熱系數(shù)較小的造型材料,如用鉻鐵礦砂等代替石英砂等,(5)減薄砂芯(型)的砂層厚度,如采用中空砂芯。例如:某類閥門鑄件,僅僅通過減薄型芯砂層厚度,改變芯骨的連接,就了鑄件的熱裂缺陷,(6)在易產(chǎn)生裂紋的地方合理使用冷鐵或找其它激冷措施,(7)采用能有效滲硫的涂。高硅鑄鐵件(ω(C)=0.3%-0.8% , ω(Si)=14.5%、ω(Mn)=0.3%-0.8%、ω(S)≤0.07%、ω(P)≤0.1%)。簡單的中、小鑄件以100℃/h 的加熱速度升溫至 850℃-900℃,保溫1-2h后以30-50℃/h 的冷卻速度隨爐冷卻;形狀較復(fù)雜的鑄件,應(yīng)在凝固后冷卻至700℃左右時即出型送入已預(yù)熱到該溫度的退火爐中,然后升溫至780-850℃,保溫2-4h后以30-50℃/h 的冷卻速度隨爐冷卻。煤粉在型砂中的作用和應(yīng)用鑄鐵件濕型砂里常加入一定量的煤粉。故有人稱這種型砂為煤粉砂,加入煤粉主要是為了鑄鐵件的表面,防止鑄件產(chǎn)生粘砂,夾砂等缺陷,其作用原理目前有以下幾種看法:1.煤粉受熱產(chǎn)生大量的還原性氣體,防止鐵液被氧化,或防止金屬氧化物與造型材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。2.煤粉在高溫液態(tài)金屬熱作用下產(chǎn)生大量的氣體,使金屬液與鑄型材料之間和囪??紫吨械臍怏w壓力猛增,有效地防止液態(tài)金屬的滲入,3.煤粉受熱軟化,結(jié)焦變成膠質(zhì)體,堵塞或砂粒的孔隙,使液態(tài)金屬難以滲入。4.煤粉中的揮發(fā)分在400℃以上的還原性下裂解成光亮碳,它是一種微晶碳或不定型石墨,不被鐵液及其他氧化物,就會形成熱。
鑄造的定義:是將金屬澆鑄到與零件形狀相適應(yīng)的鑄造空腔中,待其冷卻凝固后,具有一定形狀、尺寸和性能金屬零件毛坯的成型。常見的鑄造有砂型鑄造和精密鑄造,詳細(xì)的分類如下表所示。砂型鑄造:砂型鑄造——在砂型中生產(chǎn)鑄件的鑄造。鋼、鐵和大多數(shù)有色合金鑄件都可用砂型鑄造。由于砂型鑄造所用的造型材料價廉易得,鑄型制造簡便,對鑄件的單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)均能適應(yīng),長期以來,一直是鑄造生產(chǎn)中的基本工藝。精密鑄造:精密鑄造是用精密的造型鑄件工藝的總稱。它的產(chǎn)品精密、復(fù)雜、接近于零件后形狀,可不加工或很少加工就直接使用,是一種近凈形成形的先進工藝。常用的鑄造及其優(yōu)缺點1.普通砂型鑄造制造砂型的基本原材料是鑄造砂和型砂粘結(jié)。高鉻鑄鐵件(ω(C)=0.5%-1.0% , ω(Si)=0.5%-1.3%、ω(Mn)=0.5%-0.8%、ω(Cr)=26%-30%、ω(S)≤0.08%、ω(P)≤0.1%)或ω(C)=1.5%-2.2% , ω(Si)=1.3%-1.7%、ω(Mn)=0.5%-0.8%、ω(Cr)=32%-36%、ω(S)≤0.1%、ω(P)≤0.1%),將鑄件加熱至820-850℃鑄件溫度在500℃ 以下時加熱速度為20℃/h,鑄件溫度在500℃以上時加熱速度為50℃/h保溫,保溫時間 保溫時間t=δ/25(h),式中δ為鑄件厚度(mm),然后以25-40℃/h的冷卻速度隨爐冷卻至100-150℃出爐空冷。此項工藝認(rèn)可是CCS對鑄鋼件生產(chǎn)企業(yè)進行工廠認(rèn)可和對其進行生產(chǎn)的鑄鋼件開展檢驗工作的必要條件。焊補的應(yīng)嚴(yán)格此缺陷修補認(rèn)可工藝及CCS材料與焊接規(guī)范的要求,缺陷的發(fā)現(xiàn)和初步清理本實例缺陷位于掛舵臂大端軸孔處,經(jīng)超聲波(斜)測定:長度沿著軸線方向,長度約300mm,斷面沿徑線方向向內(nèi)部擴展。深度約60mm,圖12超聲波探傷(斜)圖13缺陷位置示意CCS規(guī)范要求鑄鋼件缺陷可采用打磨,機加工,或鈚鑿加打磨,或氣割或碳弧氣刨加打磨的去除,重要鑄件采用氣割或碳弧氣刨鏟除缺陷時,可視鑄件的化學(xué)成分。缺陷大小和性質(zhì),進行必要的預(yù)熱,本次缺陷的采用了碳弧氣刨加砂輪打磨的,電壓25-35V。
北京ZG4Cr28Ni48W5Mo2鑄鋼件剝皮軋輥 刷涂料:為保護金屬型和方便排氣,通常在金屬型表面噴刷耐火涂料層,以免金屬型直接受金屬液沖蝕和熱作用。因為涂料層厚度可以改變鑄件各部分的冷卻速度,并有利于金屬型中的氣體。澆注不同的合金,應(yīng)噴刷不同的涂料。如鑄造鋁合金件,應(yīng)噴刷由氧化鋅粉、滑石粉和水玻璃制成的涂料;對灰鑄鐵件則應(yīng)采用由石墨粉、滑石粉、耐火粘土粉及桃膠和水組成的涂料。澆注:金屬型的導(dǎo)熱性強,因此采用金屬鑄型時,合金的澆注溫度應(yīng)比采用砂型高出20~30℃。一般的,鋁合金為680℃~740℃;鑄鐵為1300℃~1370℃;錫青銅為1100~1150℃。薄壁件取上限,厚壁件取下限。鑄鐵件的壁厚不小于15mm,以防白口組織。開型:開型愈。球墨鑄鐵件內(nèi)應(yīng)力時效處理球墨鑄鐵彈性模量較高且對凝固冷卻速度非常,其鑄件內(nèi)應(yīng)力一般比灰鑄鐵件高1-2倍,與白口鑄鐵相近。因此,對形狀復(fù)雜、壁厚差較大的球墨鑄鐵件,即使無特殊 的熱處理要求,一般也應(yīng)進行內(nèi)應(yīng)力的低溫時效處理。球墨鑄鐵件的應(yīng)力傾向 比灰鑄鐵小,且與其基體組織有關(guān),其低溫時效回火的工藝要點是:將鑄件加熱到Ac1以 下溫度保溫一段時間后隨爐冷卻到彈性溫度范圍,于200-250℃出爐空冷。但目前 國內(nèi)鑄造廠家多采用鑄態(tài)球墨鑄鐵工藝生產(chǎn)球墨鑄鐵件,對這類球墨鑄鐵件一般不需要 進行內(nèi)應(yīng)力的低溫時效回火處理。對黑色合金鑄件,也只限于形狀較簡單的中、小鑄件。5.低壓鑄造低壓鑄造是指使金屬在較低壓力(0.02~0.06MPa)作用下充填鑄型,并在壓力下結(jié)晶以形成鑄件的。低壓鑄造工藝原理圖:1—保溫室2—坩堝3—升液管4—貯氣罐5—鑄型低壓鑄造的工作原理下圖所示。把熔煉好的金屬液倒入保溫坩堝,裝上密封蓋,升液導(dǎo)管使金屬液與鑄型相通,鎖緊鑄型,地向坩堝爐內(nèi)通入干燥的壓縮空氣,金屬液受氣體壓力的作用,由下而上沿著升液管和澆注充滿型腔,并在壓力下結(jié)晶,鑄件成型后撤去坩堝內(nèi)的壓力,升液管內(nèi)的金屬液降回到坩堝內(nèi)金屬液面。開啟鑄型,取出鑄件。低壓鑄造示意圖優(yōu)點:澆注時金屬液的上升速度和結(jié)晶壓力可以調(diào)。