对黑色合金铸件,也只限于形状较简单的中、小铸件。5.低压铸造低压铸造是指使金属在较低压力(0.02~0.06MPa)作用下充填铸型,并在压力下结晶以形成铸件的。低压铸造工艺原理图:1—保温室2—坩埚3—升液管4—贮气罐5—铸型低压铸造的工作原理下图所示。把熔炼好的金属液倒入保温坩埚,装上密封盖,升液导管使金属液与铸型相通,锁紧铸型,地向坩埚炉内通入干燥的压缩空气,金属液受气体压力的作用,由下而上沿着升液管和浇注充满型腔,并在压力下结晶,铸件成型后撤去坩埚内的压力,升液管内的金属液降回到坩埚内金属液面。开启铸型,取出铸件。低压铸造示意图优点:浇注时金属液的上升速度和结晶压力可以调。铸件在凝固和冷却中,由于收缩受阻,各部位冷却速度不同以及组织转变引起 体积变化等原因,不可避免的会在铸件内产生内应力。铸件内应力会使铸件在存放、后 序加工及使用中产生裂纹或变形,铸件的尺寸精度和使用性能,甚至使铸件报废。修改冒口和冒口颈尺寸,做出冒口颈敲断面,正确打浇冒口的方向。4.粘砂和表面粗糙粘砂是一种铸件表面缺陷,为铸件表面粘附着难以的砂粒;如铸件经砂粒后出现凹凸不平的不光滑表面,称表面粗糙。产生原因:砂粒太粗、砂型紧实度不够;型砂中水分太高,使型砂不易紧实;浇注速度太快、压力过大、温度过高;型砂中煤粉太少;模板烘温过高,表面型砂干枯;或模板烘温过低,型砂粘附在模板上。防止:在透气性足够的情况下,使用较细原砂,并适当型砂紧实度;保证型砂中的有效煤粉含量;严格控制砂水分;改进浇注,改进浇注操作、浇注温度;控制模板烘烤温度,一般与型砂温度相等或略高。5.砂眼在铸件内部或表面充塞有型砂的孔。因此,对于有较大铸造残留应力的铸件,尤其是形状复杂的大型铸件,应在机械加工 前进行内应力处理。铸件在焊补时也会产生内应力,因此,焊补后的铸件也应进行 内应力处理。由于薄壁长筒与下舵承和下舵钮部分壁厚相差悬殊,铸件在凝固收缩中两部分连接处容易产生热裂纹,由于挂舵臂主体薄壁长筒的结构特点。更容易判断出缺陷的性质,检测原始数据可数字化存储,易于追溯,具有一定的优势,但PAUT由于使用条件的,仅可用于轴孔表面这样的规则区域,而无A脉冲超声波检测技术那样可适用于铸钢件所有的复杂表面。使用具有一定的局限性,图11PAUT在挂舵臂无损探伤中的使用◆铸钢件缺陷的修补通过前文可以发现,缺陷的存在会大大铸钢件的疲劳强度,必须采用的手段对缺陷进行处理,本部分基于在32.5万吨挂舵臂铸钢件检验中遇到的缺陷修复实例进行分析。按照CCS材料与焊接规范的规定。
贵州ZG35Ni24Cr18Si2铸钢件大口径厚壁无缝管常采用的铸件内应力处理是自然时效和人工时效。自然时效是将铸件 平稳地放置在空地上,一般放置6-18个月,好经过夏季和冬季。大型铸铁件,如床 身,机架等一般采用这种时效含硫量过高;浇注温度过高;冒口颈过大、过短,造成局部过热严重,或重口太小,补缩不好;铸件在清理、运输中,受冲击过大。防止:控制铁水化学成分在规定的范围内;浇注温度;合理设计冒口;铸件在清理、运输中避免冲击。12.气孔气孔的孔壁光滑明亮,形状有圆形、梨形和针状,孔的尺寸有大有小,产生在铸件表面或内部。铸件内部的气孔在敲碎后或机械加工时才能被发现。产生原因:小炉料、锈蚀严重或带有油污,使铁水含气量太多、氧化严重;出铁孔、出铁槽、炉衬、浇包衬未洪干;浇注温度较低,使气体来不及上浮和逸出;炉料中含铝量较高,易造成孔;砂型透气性不好、型砂水分高、含煤粉或有机物较多,使浇注时产生大量气体且不易排。。自然时效铸件尺寸的效果比人工时效好,但周 期长,因此中小铸件、甚至大铸件通常都采用人工时效来内应力。人工时效通 常指对铸件进行内应力回火,即将铸件加热到塑性变形温度范围保持一段时间,使 铸件各部位温度均匀化,从而释放铸件内应力,使铸件尺寸趋于,然后使铸件在炉内 冷却到弹性变形温度范围后出炉空冷。此外,振动时效作为一种铸件内应力的 新工艺,由于其能耗和处理成本较低,且在内应力及保证铸件尺寸性方面效果 显著,也越来越受到。含硫量过高;浇注温度过高;冒口颈过大、过短,造成局部过热严重,或重口太小,补缩不好;铸件在清理、运输中,受冲击过大。防止:控制铁水化学成分在规定的范围内;浇注温度;合理设计冒口;铸件在清理、运输中避免冲击。12.气孔气孔的孔壁光滑明亮,形状有圆形、梨形和针状,孔的尺寸有大有小,产生在铸件表面或内部。铸件内部的气孔在敲碎后或机械加工时才能被发现。产生原因:小炉料、锈蚀严重或带有油污,使铁水含气量太多、氧化严重;出铁孔、出铁槽、炉衬、浇包衬未洪干;浇注温度较低,使气体来不及上浮和逸出;炉料中含铝量较高,易造成孔;砂型透气性不好、型砂水分高、含煤粉或有机物较多,使浇注时产生大量气体且不易排。
(8)铸造(squeezingcasting)铸造:是使液态或半固态金属在高压下凝固。流动成形,直接制件或毛坯的,它具有液态金属利用率高,工序简化和等优点,是一种节能型的,具有潜在应用前景的金属成形技术,直接铸造:喷涂料,浇合金,合模,加压,保压,泄压,分模,毛坯脱模。复位,间接铸造:喷涂料,合模,给料,充型,加压,保压,泄压,分模,毛坯脱模,复位,可内部的气孔,缩孔和缩松等缺陷,表面粗糙度低,尺寸精度高,可防止铸造裂纹的产生,便于实现机械化,自动化,应用:可用于生产各种类型的合金。如铝合金,锌合金,铜合金,球墨铸铁等(9)消失模铸造(Lostfoamcasting)消失模铸造(又称实型铸造):是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型。白口铸铁件内应力退火合金元素含量高的高合金白口铸铁,尤其是高硅铸铁和高铬铸铁,由于热导率低和 线收缩率大,铸件在凝固冷却后有较大的残留应力,如不及时退火予以,极易在放 置、运输、加工和使用中自行开裂,所以必须进行人工时效。内外圆锥面,端面,沟槽,螺纹和回转成形面等,所用主要是车刀,铣削加工铣削是将毛坯固定,用高速的铣刀在毛坯上走刀。切出需要的形状和特,铸造工艺流程见图2,32.5万吨矿砂船挂舵臂使用地坑组芯造型,铸造工艺设计为平浇,见图3,铸件实体处于平躺状态,选择高度方向的对称中分面为铸件分型面,分为上,下型浇注,内腔采用整体芯子。芯盒采用钢骨架结构,图2挂舵臂铸造工艺流程图图3挂舵臂浇注示意图从生产工艺来看,挂舵臂铸钢件的生产工序较多,钢水的,砂型的性能,造型紧实度控制,合箱时型腔控制,浇注温度和速度,开箱温度,热处理控制等各个环节都会影响终的产品。挂舵臂形状复杂,主体为薄壁长筒结构,两端分别连接厚大的下舵承和下舵钮结。
铸件的内腔既可用金属芯、也可用砂芯。金属型的结构有多种,如水平分型、重直分型及复合分型。其中垂直分型便于开设内浇口和取出铸件;水平分型多用来生产薄壁轮状铸件;复合分型的上半型是由垂直分型的两半型采用铰链连结而成,下半型为固定不动的水平底板,主要应用于较复杂铸件的铸造。金属型铸造型的工艺特点:金属型的导热速度快和无退让性,使铸件易产生浇不足、冷隔、裂纹及白口等缺陷。此外,金属型反复经受金属液的冲刷,会使用寿命,为此应采用以下工艺措施。预热金属型:浇注前预热金属型,可减缓铸型的冷却能力,有利于金属液的充型及铸铁的石墨化。生产铸铁件,金属型预热至250~350℃;生产有色金属件预热至100~250。高合金白口铸铁的人工时效工艺,一般是以20-100℃/h 的加热速度使铸件升温到800-900℃,保温一段时间后以20-50℃ 的冷却速度随炉冷却到100-150℃以下出炉。形状复杂和导热性极差的铸件,加热速度和冷却速度取下限;一般铸件的加热 速度和冷却速度取上限。保温时间t=δ/25(h),式中δ为铸件厚度(mm)。
以下是实际生产中采用的高硅耐酸铸铁件和高铬铸铁件的人工时效规范。图6型芯撑未熔合产生的裂纹图7夹渣图8缩松夹渣的产生原因为铸件凝固中钢水中的非金属夹杂物上浮至铸件上表面所致,缩松是后凝固部分的残留金属由于温度梯度小而同时凝固。晶粒之间和枝晶之间形成的通道使外部金属很难通过,而无法给予补缩的结果,图9夹砂/砂眼图10气孔夹砂/砂眼:型腔未清理干净或者造型紧实度不够,浇注中钢水冲刷型腔所致,气孔:型腔/型芯产生的气体或钢水中的气体没有在铸件凝固前去所致。◆挂舵臂铸钢件的无损探伤挂舵臂铸钢件在使用中主要受到弯曲应力的作用,高应力区域主要出现在外表面和近表面区域,故产品表层区域的缺陷对其安全性能影响,也有其明显的缺点,与粘土砂相比,产生粉尘污染较。
否则称为[冷轧"。压延是金属加工中常用的手段,压力铸造的实质是在高压作用下,使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型(压铸模具)型,随着时间,两侧逐渐凝固会产生收缩应力,两侧的应力会在此缺陷位置集中,但由于铸件温度较高。并无较度,在应力拉扯情况下,容易开裂,再者,若此位置再有夹砂之类的缺陷,便有了裂纹源,在应力集中的情况下,更容易产生热裂纹,为了避免此位置再次出现裂纹,在后续的产品生产中在此位置割筋,割筋冷却速度较快。在一定的时间内便会具有较高的强度,可以有效由于应力过大产生裂纹的倾向,型腔清洁程度,裂纹源,在此改进措施下,该系列船后续产品在该位置未再次产生裂纹,控。高硅铸铁件(ω(C)=0.3%-0.8% , ω(Si)=14.5%、ω(Mn)=0.3%-0.8%、ω(S)≤0.07%、ω(P)≤0.1%)。简单的中、小铸件以100℃/h 的加热速度升温至 850℃-900℃,保温1-2h后以30-50℃/h 的冷却速度随炉冷却;形状较复杂的铸件,应在凝固后冷却至700℃左右时即出型送入已预热到该温度的退火炉中,然后升温至780-850℃,保温2-4h后以30-50℃/h 的冷却速度随炉冷却。造型操作控制对气孔的产生也有至关重要的作用,要严格执行操作规程中的一些东西,工艺对一些常规产品的操作细节不做专门的要求,这种情况是完全可以避免的。前面说的所有问题及解决办法都需要每一个参与这项工作的员工认真对待才行,因为这些问题已经不简单的是一个产品问题了,在市场竞争如此激烈的,产品已经直接关乎到企业的生存了,任何影响产品的问题都是大问题。必须要引起有关部门的注意了,只要我们起来就没有解决不了的困难,所有的问题也就不是问题了,砂型铸造是铸造工艺的主要,约占整个铸件生产的80%,砂型铸造,按粘结剂材料分类,可分为粘土砂铸造,树脂砂铸造和水玻璃砂铸造等3大类。这3种工艺均适用于铸钢件的生。
市场上的需求,国内制造业产能过剩的情况越发凸显出来,市场上仅有的一些订货除了价格竞争激烈到白刃,对于产品的要求也是更加严格,像铸钢件的气孔问题在过去不算什么大的问题,而现在却经常会造成产品报费的严重后果。改革开放三十多年来,上许多先进的技术要求也逐渐的走进了我们身边,从而压铸件力学性能和表面的先进压铸工艺,或压铸件内部的气孔,压铸件的机械性能和表面,镀覆性能;型腔的反压力。可使用较低的比压及铸造性能较差的合金,有可能用小机器压铸较大的铸件;了充填条件,可压铸较薄的铸件;模具密封结构复杂,制造及安装较困难,因而成本较高;真空压铸法如控制不当,效果就不是很显。高铬铸铁件(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%),将铸件加热至820-850℃铸件温度在500℃ 以下时加热速度为20℃/h,铸件温度在500℃以上时加热速度为50℃/h保温,保温时间 保温时间t=δ/25(h),式中δ为铸件厚度(mm),然后以25-40℃/h的冷却速度随炉冷却至100-150℃出炉空冷。或对树脂改性,使树脂具有热塑性。让呋喃树脂在高温时不结焦或少结焦,从而保证其有良好的高温容让性,(2)在呋喃树脂砂中加入附加物,使树脂砂具有热塑性,或者在收缩受阻严重处,加入木粉,泡沫珠粒,或者在铸型中相应部位放塑性好的退让块,其高温退让性。(3)采用固化剂,因为磺酸类固化剂容易引起铸件表面渗硫,在铸件表面引起微裂纹,成为龟裂源,(4)使用热系数较小的造型材料,如用铬铁矿砂等代替石英砂等,(5)减薄砂芯(型)的砂层厚度,如采用中空砂芯。例如:某类阀门铸件,仅仅通过减薄型芯砂层厚度,改变芯骨的连接,就了铸件的热裂缺陷,(6)在易产生裂纹的地方合理使用冷铁或找其它激冷措施,(7)采用能有效渗硫的涂。
贵州ZG35Ni24Cr18Si2铸钢件大口径厚壁无缝管 此项工艺认可是CCS对铸钢件生产企业进行工厂认可和对其进行生产的铸钢件开展检验工作的必要条件。焊补的应严格此缺陷修补认可工艺及CCS材料与焊接规范的要求,缺陷的发现和初步清理本实例缺陷位于挂舵臂大端轴孔处,经超声波(斜)测定:长度沿着轴线方向,长度约300mm,断面沿径线方向向内部扩展。深度约60mm,图12超声波探伤(斜)图13缺陷位置示意CCS规范要求铸钢件缺陷可采用打磨,机加工,或鈚凿加打磨,或气割或碳弧气刨加打磨的去除,重要铸件采用气割或碳弧气刨铲除缺陷时,可视铸件的化学成分。缺陷大小和性质,进行必要的预热,本次缺陷的采用了碳弧气刨加砂轮打磨的,电压25-35V。球墨铸铁件内应力时效处理球墨铸铁弹性模量较高且对凝固冷却速度非常,其铸件内应力一般比灰铸铁件高1-2倍,与白口铸铁相近。因此,对形状复杂、壁厚差较大的球墨铸铁件,即使无特殊 的热处理要求,一般也应进行内应力的低温时效处理。球墨铸铁件的应力倾向 比灰铸铁小,且与其基体组织有关,其低温时效回火的工艺要点是:将铸件加热到Ac1以 下温度保温一段时间后随炉冷却到弹性温度范围,于200-250℃出炉空冷。但目前 国内铸造厂家多采用铸态球墨铸铁工艺生产球墨铸铁件,对这类球墨铸铁件一般不需要 进行内应力的低温时效回火处理。铸造的定义:是将金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中,待其冷却凝固后,具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型。常见的铸造有砂型铸造和精密铸造,详细的分类如下表所示。砂型铸造:砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。精密铸造:精密铸造是用精密的造型铸件工艺的总称。它的产品精密、复杂、接近于零件后形状,可不加工或很少加工就直接使用,是一种近净形成形的先进工艺。常用的铸造及其优缺点1.普通砂型铸造制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结。