九州网页版-九州(中国)_九州(中国)


    详情咨询热线: 15037927235 0379-69581002

    行业(yè)百科
    当前位置:首页 > 新闻资讯 > 行(háng)业百(bǎi)科(kē)

    行业百(bǎi)科
    <<返回上一页(yè)

    知识篇(piān)——怎样(yàng)解(jiě)决(jué)铸件浇不足(zú)和冷隔(gé)缺陷(xiàn)!

    发布时间: 2020-04-29 来源:洛阳九州网页版和顺祥机械有限公(gōng)司 点击:2424

    浇不足和冷隔(gé)是铸造中相当普遍的缺陷,在很多情况下,这两类(lèi)缺陷在(zài)完全报废铸件中(zhōng)占(zhàn)一(yī)或(huò)第二(èr)位。

    浇不(bú)足是指金属液未能(néng)充满铸型(xíng)型(xíng)腔而形成不完整的铸件,这(zhè)类缺陷的(de)特(tè)点(diǎn)是铸件壁上具(jù)有光滑圆(yuán)边的(de)穿孔,或者铸(zhù)件的一(yī)个或多个末端未(wèi)充满金(jīn)属(shǔ)液;

    冷(lěng)隔是指在两股金属汇(huì)聚处,因其未能完全(quán)熔合而存在明显的不连续(xù)性缺陷的铸件,这(zhè)类缺陷的外观(guān),常呈现为带有光滑(huá)圆边的裂纹或皱纹。

    这两类缺(quē)陷的特点:一是(shì)在铸件检验(yàn)中(zhōng)比较容易发现;二是除了清理工(gōng)序外,其产生原因几乎存在于铸造的(de)每一道(dào)工序中。下(xià)面笔(bǐ)者结合多(duō)年(nián)的生产实践并参阅有关(guān)资料,谈谈铸件浇不足和冷隔(gé)的(de)产生(shēng)原(yuán)因及(jí)其防(fáng)止措施(shī)。

    1.铸件和(hé)模样(yàng)设计(jì)

    (1)因铸件截面厚薄不均造成金属(shǔ)流(liú)间断,在(zài)某些铸件设计中,薄截面位于(yú)金属液难以达到的部位,很难恰当地(dì)设置浇注系统。在可能的情(qíng)况下,应对这(zhè)类(lèi)设计进行修改,当(dāng)无法更改设计时(shí),则需采用(yòng)相当复杂的浇注系统,以避免产生这类缺陷。

    (2)铸件截面相对过薄,这种设计没(méi)能考虑到(dào)金属流动(dòng)和凝固的规律。如果设计者不能加厚(hòu)这一截面的话,惟一的(de)补救办法是提高金属的浇注(zhù)温(wēn)度,或者修改金属的(de)化(huà)学成分,以改善其(qí)流动性。还有(yǒu)一个较(jiào)好的弥(mí)补办法是采(cǎi)用不会产生急(jí)冷的铸型(xíng)(型芯),但这(zhè)会使生产成(chéng)本(běn)增加,因此在可能的情况下应(yīng)更改设计。

    2. 模样(yàng)

    (1)模样或芯盒(hé)磨损造成(chéng)铸件(jiàn)截(jié)面过(guò)薄,型砂(shā)是磨损力相(xiàng)当强的材料,会造成模样磨损,进而造(zào)成铸件截面减(jiǎn)薄,导致产生(shēng)浇不足和冷隔缺陷(xiàn)。有效的(de)预防措施是建立正规的检查制度,把有缺陷的模样检查出来。

    (2)模样强度(dù)差! 在造型或制芯的压力下,模样(yàng)由(yóu)于强度不够而产生变形,这样的模样和芯盒会造成铸型(xíng)和型芯变形。这样既会(huì)造成金属(shǔ)液未能按预期设想流动,又会形成铸件截(jié)面过薄。改正的(de)方法是加固模(mó)样。

    (3)模(mó)样或(huò)芯盒定(dìng)位不准,其产生原因是定(dìng)位销和(hé)销套已经磨损,定位销数量过(guò)少或定位销(xiāo)尺寸过小都容易产生磨损(sǔn)。在上下模底板上(shàng)按(àn)中心线安装分(fèn)成两(liǎng)半的模样时,也会出现(xiàn)错(cuò)位(wèi)的缺陷。如果(guǒ)不试浇样品铸件,则很难证实(shí)分(fèn)装在上、下模底板上(shàng)的两半模样是否对(duì)准。防止产生这类缺陷的首要措施就是加强(qiáng)检验。

    3. 砂箱及其准备

    (1)上下箱错箱造成铸件过薄(báo),造成这种缺陷的原因(yīn)包括(kuò):定位销磨损、定位销弯曲、销套磨损,或在箱耳座内有外来杂物。由(yóu)于错箱是造成铸件(jiàn)缺陷的(de)主(zhǔ)要根源之一,因而(ér)必(bì)须定(dìng)期对这些(xiē)部(bù)件进行维修和保养。

    (2)模样安装不当,这种情(qíng)况(kuàng)一(yī)般是安(ān)装模样(yàng)的(de)工人操作疏忽所造(zào)成的(de)。模样和模底(dǐ)板上(shàng)的对准中心线必须非常(cháng)明显,以(yǐ)便安放时易于(yú)检查(chá)。

    (3)薄平(píng)铸件浇(jiāo)注(zhù)时倾斜度不够,对某些(xiē)较薄的铸(zhù)件来说(shuō),要使砂箱在浇注时能(néng)保持一个倾斜度,否则会(huì)形成封闭气体,造成金属液流间断。砂箱倾斜后(hòu),上箱(xiāng)要保持足够的(de)高度,使浇口位置超过铸件的顶点。

    (4)砂箱刚度不够或加(jiā)固(gù)不(bú)当(dāng),也会使砂型变形而(ér)产生浇不足或(huò)冷(lěng)隔,因此(cǐ)必须使用具有足够强度的砂(shā)箱,对于使用时间(jiān)较长的砂(shā)箱应(yīng)加固后(hòu)再使用。

    (5)上箱太浅(qiǎn),可能会造成上(shàng)型(xíng)下垂(chuí),从而使(shǐ)铸(zhù)件(jiàn)截面(miàn)变窄(zhǎi)、变薄,以致产生浇不足的缺(quē)陷。在浇注较厚的铸件时(shí),上箱太浅会因(yīn)为(wéi)金属压力不足而导致产(chǎn)生缩松和侵入气孔;而在浇注较薄铸(zhù)件(jiàn)时,其后果则是产生掉砂(shā)或浇不(bú)足(zú)的缺陷。

    4.浇冒(mào)口(kǒu)系统

    (1)内浇(jiāo)道、横浇道和直浇道截面尺寸不当,为了避免产生金属液流间(jiān)断的(de)现象,应按以下要(yào)求设计浇注系统,即必须使直(zhí)浇道和横浇道(dào)具有足(zú)够的(de)尺寸,以保证(zhèng)平稳地(dì)向所有内浇道输送金属液。另外,为保证金属液(yè)流动时(shí)能够始终完(wán)全充满浇注(zhù)系(xì)统,可减小浇道面积来建立压头。浇注系统设(shè)计的基本原(yuán)则是确保(bǎo)金属液(yè)流动平稳,并能(néng)够(gòu)充满浇注系统,防止(zhǐ)金(jīn)属液流间断。

    (2)内(nèi)浇道(dào)位(wèi)置不当,内浇道的位置完全取决于铸件(jiàn)结构(gòu)。因此必须分(fèn)析铸型型腔是如何被(bèi)金属液充(chōng)满(mǎn)的,根据(jù)金属液充满型腔的(de)流动模式设置内(nèi)浇(jiāo)道。

    (3)内浇道分布不当或不均衡! 这是由于没能正确地预测金(jīn)属液流动的实际情(qíng)况(kuàng)而造成(chéng)的。除了要考虑金属液在(zài)一般情况下的(de)流动状态,还应考(kǎo)虑金属液对(duì)型壁的摩擦、金(jīn)属液的冷(lěng)却情(qíng)况和金属液的流动性。金(jīn)属液(yè)充型的确(què)切过程通常很难预测,但(dàn)可以通(tōng)过试(shì)验(yàn)探索出(chū)金属液的流动(dòng)模(mó)式。例如,某一铸件通常要20S的浇注(zhù)时间,我们可分(fèn)别按5S、10S、15S 浇注(zhù)同样的铸型,对(duì)这三个没有(yǒu)浇满的铸件进行(háng)落砂和(hé)清理,并仍使其带着内浇道,这(zhè)样就可显(xiǎn)示(shì)出金属液实际的流动模式,以这些参(cān)数作(zuò)为依(yī)据来重(chóng)新设计出zui佳(jiā)的浇注系(xì)统。

    (4)压头太低! 这也是(shì)造成浇不足的一个原因。

    5.型砂

    (1)型砂(shā)水分太高,会(huì)造成金属(shǔ)液(yè)沸腾而失去流动(dòng)性,导(dǎo)致产生浇不(bú)足和冷隔。

    (2)型(xíng)砂中挥发物太多,过量的挥发(fā)物在金属(shǔ)液流之前充满型腔,会使金(jīn)属液难以完整地充满型腔(qiāng),从而(ér)有(yǒu)可能造成气隔(gé)或(huò)气隔缝,即使(shǐ)金属(shǔ)液流到了正常部位,也会因此而难(nán)以熔合,导致产生冷隔和浇不足。

    (3)背砂(shā)强度(dù)低,不管(guǎn)是(shì)因为(wéi)箱带不足(zú)还(hái)是(shì)背砂强度太低而(ér)引起的上型下沉,都会使(shǐ)较薄的型腔截面(miàn)变得更薄,从而使金属(shǔ)液难(nán)以充满铸(zhù)件薄壁。

    (4)透气性太差,砂型紧实(shí)度过(guò)高(gāo)会造成透气性差(chà),则可能产生气隔。此(cǐ)外,型砂紧实度高(gāo)还会加快(kuài)从熔融金属液中吸走热(rè)量,在金(jīn)属(shǔ)液未来得及(jí)充满铸型型腔之前就可能使铸件冷凝了(le)。

    (5)造型材料(liào)导热性过高,造型材料吸取(qǔ)热量和冷凝金属的(de)速(sù)度各有差异,如金属型和砂型之间的(de)差异,石(shí)英(yīng)砂和锆砂之间的差异,都会(huì)对冷隔缺陷的产生(shēng)有不同的影响。

    6.制芯

    (1)砂芯过硬,金属液(yè)通常很难(nán)平(píng)静地(dì)流到较(jiào)硬的砂芯近旁,而常会在该处出现翻(fān)腾的情况,这样会形成过早的冷凝。

    (2)排气不够充(chōng)分,任何被包封的(de)气体,都(dōu)会造成铸件气隔缝。对于会使(shǐ)金属液流产生(shēng)任何程度间断的浇(jiāo)注系统而言,这一问题(tí)则更为严(yán)重(chóng)。

    (3)型芯(xīn)尺寸不正确或放置(zhì)不当,型芯移位会(huì)使铸件截面减薄,如果(guǒ)金属液的流(liú)动(dòng)能力不够(gòu)高,则(zé)会产生浇不足或冷隔。

    (4)漂芯或(huò)砂芯下沉,这和下型拱起、上型下沉的(de)后果完全一样,都会使铸件截面变得过薄。

    (5)偏(piān)芯造成铸(zhù)件(jiàn)截面过(guò)薄(báo),这是漂芯或(huò)砂芯下沉(chén)的另一种表现(xiàn)形式(shì)。

    (6)砂芯变形(xíng),因粘结剂的热塑性而引起砂芯(xīn)的变形是造成铸(zhù)件变形的一个原因。因变形(xíng)引起(qǐ)的翘(qiào)曲,在浇注过程中和偏芯的作用一样,都会使铸件截面减薄。

    (7)芯骨距砂芯表面过近,这样设置的芯骨(gǔ)对金属起着激(jī)冷作用,因而迟(chí)滞(zhì)了金属(shǔ)液的正常流动,降低了金属(shǔ)液的(de)流动性。

    (8)型芯(xīn)材料导(dǎo)热性(xìng)过高,其后果(guǒ)和造型材(cái)料导热性过高一样。

    7.造型

    (1)舂砂过实降低(dī)了透气性。

    (2)舂砂不(bú)均时,将造成型砂紧实度的变化,使局部砂型(xíng)透气性过低,这样会改(gǎi)变金属液的流动,或者形成局部截面受激冷,从而导致产生冷隔。

    (3)舂砂过松导(dǎo)致上型下沉,使铸件截面变薄。

    (4)修型(xíng)或修补过度,其后果和形成金属液的翻(fān)腾或改变型(xíng)砂导热性一样。

    (5)芯(xīn)撑尺寸错误(wù)引(yǐn)起漂芯(xīn),会造成铸件截面过薄,使金属熔(róng)液很难完满充型。

    (6)芯撑过小或芯撑数量过少(shǎo),造成漂芯。

    (7)型(xíng)芯或铸型的涂料(liào)涂层过厚,都会使铸件的较薄截面(miàn)变(biàn)得(dé)更薄。

    8.金(jīn)属成分

    (1)铸铁,碳当量对金属液的流动性有影响。一般来说,低(dī)碳(tàn)当量的金(jīn)属液会因其流动性差而容易产(chǎn)生冷隔和浇不(bú)足;但碳当量过高(gāo)又会(huì)产生石墨漂浮缺陷。

    (2)铸钢(gāng),钢的成(chéng)分由低碳到高碳,如果添加各种合金元素,可以(yǐ)调(diào)整其流动性(xìng)。钢(gāng)具有较高的热幅射性,热(rè)量损失(shī)较快,这种特性使钢液与冷的或(huò)湿(shī)的铸型接触时,会很快降低(dī)其流动性。

    (3)铜合金,由于铜(tóng)合(hé)金品种较多,流(liú)动(dòng)性差(chà)别很大(dà),因此改进流动(dòng)性的方法(fǎ)取(qǔ)决于(yú)所采用的合金类型。

    (4)铝合金,在铝(lǚ)合金成分中增加硅或铁的含量,会使其较低的流动性得到改善。含气或被污染的铝(lǚ)合金,特别(bié)易于产生冷隔。

    (5)镁合金,可以通过将成分调整到接近于(yú)共晶成分(fèn)而(ér)改(gǎi)善其流动性。

    9. 熔炼(liàn)

    (1)因称重或加料不严格导致成分(fèn)错误。

    (2)金属液熔化温度过(guò)低或流动(dòng)性太差。无论是哪一种金属,其温度过低是造成浇不足的基本原因。

    (3)金属液氧化(huà)或含(hán)气。这(zhè)可能是由于耐火材料太湿(shī)、湍(tuān)流所造(zào)成的,无(wú)论是何(hé)种(zhǒng)金属,氧化或含气金属液的流动(dòng)性都(dōu)会降低;熔炼操(cāo)作不当,特别容(róng)易(yì)使有色金属吸附(fù)气体;熔炼灰铸铁时,冲天炉底焦高度太低,也会产生同样的后果。

    (4)金属液(yè)还原过(guò)分(fèn)。会因为吸氢(qīng)而(ér)产(chǎn)生(shēng)问(wèn)题,在所有的金属中(zhōng)这都是应予以考(kǎo)虑的因素,对铝合金而言尤为重要。

    (5)浇包内添加料过量。这些(xiē)添加料都(dōu)具有直接降低(dī)温(wēn)度的(de)作用(yòng),因而也就(jiù)降(jiàng)低了金属液的流动性。

    (6)浇包内添加物潮湿,会造(zào)成温度损耗,导(dǎo)致(zhì)金属液温度过低。

    10. 浇注

    浇注被认为(wéi)是造成浇不足缺陷的主(zhǔ)要原因(yīn)之一,以下因素可(kě)能是(shì)浇注过程中导致产(chǎn)生缺陷(xiàn)的成因(yīn)。

    1)浇注温度过低。

    (1)间断(duàn)浇注会造成金属液充(chōng)型不均衡,当重新开始浇注后,则易于产(chǎn)生(shēng)氧(yǎng)化薄膜(mó)或吸收气体,这都会妨碍熔融金属的熔合(hé)。

    (2)过快减慢浇注(zhù)速度(dù),会降低金属液完全充满(mǎn)铸(zhù)型(xíng)型腔所需(xū)的压力(lì),当上箱中有凸台或上箱(xiāng)太浅时,过快(kuài)减(jiǎn)慢浇注速度铸成的铸件,其缺陷尤为严(yán)重(chóng)。

    (3)金属液沸腾。流(liú)槽(cáo)、内衬、浇包嘴太湿(shī),或(huò)浇包内有废渣,都(dōu)会造成金(jīn)属(shǔ)液(yè)沸腾,既降低了熔(róng)融金属的(de)温度,又降(jiàng)低了(le)其(qí)流动性。

    (4)水平(píng)浇(jiāo)注(zhù)薄平(píng)铸件,未使其(qí)有一(yī)个倾斜度,都容易造成冷隔缺(quē)陷。

    (5)因(yīn)跑(pǎo)火降(jiàng)低了浇(jiāo)注压力,会造成(chéng)浇注间断,其后果和过快降低浇注压头一(yī)样。

    (6)熔渣、脏物或浇(jiāo)包耐火材料堵(dǔ)住内浇(jiāo)口,其后果与间(jiān)断浇注或过快(kuài)减慢浇注速度一样(yàng)。

    (7)若(ruò)浇注的金属(shǔ)液短缺,会降(jiàng)低熔融金(jīn)属的输送压力。上箱(xiāng)较浅时,浇注的熔融金属(shǔ)稍有短缺,会使(shǐ)压力水(shuǐ)平(píng)低于铸(zhù)件(jiàn)的(de)zui高点(diǎn),这样(yàng)即(jí)便不会造成浇(jiāo)不足,也容易形成侵入气(qì)孔(kǒng)或缩松。实际上,上箱凸台(tái)部位产生侵入气(qì)孔,通常都和浇不足有(yǒu)关(guān),当浇注短缺是其成因时(shí),这两种缺陷很可能(néng)不易识别。

    (8)浇注过慢,会使内浇道不能保持有充分的金属(shǔ)液(yè),不能较快地(dì)充满铸型来防止冷隔。浇注过慢还是造成膨胀缺陷(xiàn)的主要原(yuán)因(yīn),上型膨(péng)胀的倾向会进一步加大形成冷(lěng)隔(gé)的可能。

    (9)未(wèi)能(néng)保持直浇道、横浇道(dào)和内浇道(dào)充满熔融(róng)的金属液,其结(jié)果和间断浇注或压力头不足一样。此外,还会造成包(bāo)封空气,因而降低(dī)了金(jīn)属(shǔ)液(yè)的(de)流(liú)动性,在(zài)一(yī)些合金(如铸钢中)会(huì)快速(sù)地形成氧(yǎng)化膜。

    11 其他

    (1)冷铁和芯撑过(guò)大时,其后果和(hé)激冷一样,使金属液流动性降低而产生(shēng)冷隔。冷隔很可能出现在芯撑或距芯撑很近(jìn)的部(bù)位。

    (2)因铸型压铁过(guò)重等原因使(shǐ)铸件截面减(jiǎn)薄。若压铁(tiě)重(chóng)量超过铸型能够承担的负荷时,会发生塌型。即使截(jié)面(miàn)尺寸改变很小(xiǎo),也可能导致产生(shēng)浇(jiāo)不足缺陷。

    (3)铸型型(xíng)腔的薄截面处产生水(shuǐ)气凝(níng)聚,这会降低金属液的流动性(xìng),同(tóng)时还会(huì)造成(chéng)包(bāo)封气(qì)体。

    解决"冷隔"缺陷

    冷隔缺陷不光(guāng)表面难看,且(qiě)内部金(jīn)属结合力弱,严重影响铸件的机械性能,今天小(xiǎo)编将对(duì)其做简单介绍。

    缺陷现象:

    温度较低的金属流互相对(duì)接但(dàn)未熔合而出现的缝隙,呈不规则的线形,有穿透的和不穿(chuān)透的(de)两(liǎng)种,在(zài)外力的作用下有发展的趋势。

    别名:冷接(对接)、熔接不良

    成因(yīn)分(fèn)析:

    1、金属液浇注(zhù)温(wēn)度低或模具(jù)温(wēn)度(dù)低;

    2、合金成分不符合标准,流(liú)动性差;

    3、金属液分(fèn)股填充,熔合不良;

    4、浇口不合理,流程太(tài)长;

    5、填充速(sù)度低或排气不(bú)良(liáng);

    6、压射(shè)比压(yā)偏低。

    对应措施:

    1、产品发(fā)黑,伴(bàn)有流痕。适当(dāng)提高浇注(zhù)温度(dù)和模具温度;观察模温减少(shǎo)涂(tú)料喷涂

    2、改(gǎi)变合金成分,提高(gāo)流动性;

    3、烫模件看铝(lǚ)液流向,金(jīn)属液碰撞产生(shēng)冷(lěng)隔出现一般为涡旋(xuán)状,伴(bàn)有(yǒu)流痕。改进浇注系统,改善内浇口的填充方向。另外可在铸件边缘开设集渣包以改善填充条件;

    4、伴有远端压不实。更改(gǎi)浇(jiāo)口(kǒu)位置和截面积,改善排溢条件,增大(dà)溢流量(liàng);

    5、改变金属液流量,提高压射速度;

    6、铸(zhù)件整体压不(bú)实。提高比压(尽(jìn)量不(bú)采用),有条件(jiàn)zui好换到大吨位机台(tái)。

    九州网页版-九州(中国)_九州(中国)

    九州网页版-九州(中国)_九州(中国)