铸件后铸型即损坏,必须重新造型,所以砂型铸造的生产效率较低;铸型的刚度不高,铸件的尺寸精度较差;铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。2.熔模铸造用蜡料做模样时,熔模铸造又称"失蜡铸造"。熔模铸造通常是指在易熔材料制成模样,在模样表面若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化型壳,从而无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。由于模样广泛采用蜡质材料来制造,故常将熔模铸造称为“失蜡铸造”。可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。熔模铸造工艺优点:尺寸精度较高。一般可达CT4-6(砂型铸造为CT10~1。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。众所周知,塑料注射成形技术低廉的价格生产各种复杂形状的制品,但塑料制品强度不高,为了其性能,可以在塑料中添加金属或陶瓷粉末以强度较高。耐磨性好的制品,近年来,这一想法已发展演变为限度地固体粒子的含量并且在随后的烧结中完全除去粘结剂并使成形坯致密,消失模铸造是一种近无余量,成型的新工艺,该工艺无需取模,无分型面,无砂芯,因而铸件没有飞边。毛刺和拔模斜度,并了由于型芯组合而造成的尺寸误差,铸造又称液态模锻,是使熔融态金属或半固态合金,直接注入敞口模具中,随后闭合模具,以产生充填流动,到达制件外部形状,接着施以高压,使已凝固的金属(外壳)产生塑性变形。未凝固金属承受等静压,同时发生高压凝。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。整个热处理去应力要求封闭操作,并采用耐火材料覆盖缓冷,图16焊后热处理焊后探伤检查在焊后热处理后。焊补处及其临近的母材应打磨光滑,使用原来的无损探伤做复查,以确保修补处的要求,本次缺陷修补,保温冷却48小时后按照IACS,REC,69的要求对缺陷周围进行了超声波和磁粉探伤,超声波探伤采用直和斜。尽可能地覆盖缺陷可能出现的各个方向,经无损探伤未发现超标缺陷,图17焊后探伤检验缺陷原因分析及改进措施该缺陷位于轴孔中间部位,相对于较厚的两侧截面,此位置,在凝固中降温快,凝固,而此时两侧厚大部位仍有液相存在。形成原因为在凝固中冷却不均匀,局部应力集中,超过金属的弹性极限。
北京ZG3Cr18Mn12Si2N铸钢件耐腐蚀铸件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可省去型芯、浇注和冒口;由于时金属在所产生的离心力作用下,密度大的金属被推往外壁,而密度小的气体、熔渣向表面,形成自外向内的定向凝固,因此补缩条件好,铸件组织致密,力学性能好;便于浇注“双金属”轴套和轴瓦,如在钢套内镶铸一薄层铜衬套,可节省价格较贵的铜料;充型能力好;和浇注和冒口方面的消耗。缺点及局限性:铸件内表面粗糙,尺寸误差大,品质差;不适用于密度偏析大的合金(如铅青铜)及铝、镁等合金。铸造缺陷及其控制铸件缺陷种类繁多,产生缺陷的原因也十分复杂。它不仅与铸型工艺有关,而且还与铸造合金的性制、合金的熔炼、造型材料的性能等一系列因素有关。因此,分析铸件缺陷产生的原因。。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。CO2气体流量20-25L/min,焊接控制(1)焊接避开风口,焊接电流严格控制在规定范围之内,(2)焊接时控制层间温度为150-200℃,(3)填充焊控制焊接速度不要过快。不应产生弧坑以免产生裂纹,(4)焊接时范围≤14mm,打底焊不允许,(5)每层焊后均需清理焊道,(6)焊补中如果发现有裂纹,未熔合,未焊透,夹渣,气孔等影响的缺陷,应将缺陷去除后方可继续补焊,(7)焊后焊缝表面与铸件外轮廓圆滑过渡。
本次焊补选择药芯焊丝E501T-1(THY-51B),直径φ1.2mm,焊接参数焊接参数应按照批准的WPS进行选择,本次焊接参数控制为:直流反接,电流220-280A,铸钢件一般采用二氧化硅含量大于96%。含泥量小于2%,耐火度度高于1580℃的硅砂,小型铸钢件可用天然硅砂,大中型铸钢件宜采用石英岩砂或人造硅砂,有时为了解决型砂的高温性问题,采用镁砂,铬铁矿砂等耐火材料配制面砂,或在普通铸型型腔表面涂刷铬铁矿砂粉。锆英石粉等快干涂料,以防止铸件产生粘砂等缺陷,铸钢件湿型砂常用膨润或普通粘土作为粘结剂,其加入量一般为9%--11%,目前很多工厂采用活化膨润土或天然钠基膨润土,以型砂的热湿拉强度或抗夹。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。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。
所以对砂型四周和底部的出气孔的位置和距离一定要按照规定来制作。底部的出气孔在烘烤以后要用型砂塞好,它们的作用就是在浇注中让砂型产生的气体顺利的去,如果这些气体不畅极易钻入已经充满砂型的钢水之中造成铸件气孔,浇注环节也是一个非常重要的节点,现在用的热风烘烤是一个很好的。热风一定要从浇口里吹入,这样会把耐火砖面的潮气赶走,如果从冒口里吹热风,横浇口里湿气无法赶走钢水进入时会带进铸件里,浇注前30分钟内才能拿掉热风,不能时间太长,否则降温又是一个吸潮的了,控制浇注温度对气孔的产生也是很重要的因素之一。温度对侵入性气孔和析出性气孔的的有着非常重要的意义,以前很少做的铸件探伤检验现在成了家常便。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。刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型。在负压下浇注,使模型气化,金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造,工艺流程:预发泡→发泡成型→浸涂料→烘干→造型→浇注→落砂→清理铸件精度,既可脱氧,脱硫,又可以细化晶粒,对NiCrMoV钢的测定表明:在相同的条件下。经稀土+硅钙处理的钢液,较之未处理的钢液,其抗裂能力高2倍以上,铸造工艺方面(1)在铸件的充填性的要求时,尽量钢液的浇注温度,对0.19%C的碳钢,在1550℃时浇注比在1600℃时浇注,其抗热裂能力几乎高一倍。(2)对于薄壁铸件,宜采用较高的浇注速度,如对某铸钢件,重量为125Kg,壁厚为15mm,浇注时间为14秒时不出现热裂,至40秒就观察到裂。
磨削加工是应用较为广泛的切削加工之一,选择性激光熔融在一个铺满金属粉末的槽内。计算机控制着一束大功率的二氧化碳激,内水口的高度也是造成的主要原因,这类气孔由于会分布在铸件的许多部位而且是内部,修复难度极大容易造成铸件报废,危害极大,冒口和气眼的设置也是非常重要的,冒口除了补缩作用之外还有一个非常重要的任务就是排气作用。一些暗冒口的气眼如果放的不够大,也会使得铸型中气体不及时而重新被卷入钢水之中,在使用石灰石砂做内腔芯子的气眼一定要够大才行,由于这种砂子在高温下的发气量非常大,极易造成由于内腔芯排气不畅而在浇铸中发生呛火现象。终使得铸件上表面出现大面积的蜂窝状气孔,这种问题容易使铸件报。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。本次32.5万吨矿砂船的大型挂舵臂铸钢件的修复严格按照CCS规范和批准的WPS要求进行。该挂舵臂在后续的使用中在该部位未出现问题,这种新的粉末冶金成形称为金属注射成形,车削加工是指车床加工是机械加工的一部份,车床加工主要用车刀对的工件进行车削加工,车床主要用于加工轴,套和其他具有回转表面的工件。是机械制造和修配工厂中使用广的一类机床加工,车削加工是在车床上利用工件相对于对工件进行切削加工的,车削加工的切削能主要由工件而不是提供,车削是基本,常见的切削加工,在生产中占有十分重要的地位。车削适于加工回转表面,大部分具有回转表面的工件都可以用车削加工,如内外圆柱面。
金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件,压铸时金属承受压力高,流速快产品好,尺寸,互换性好,生产效率高,压铸模使用多,适合大批大量生产,经济效益好,缺点:铸件容易产生的气孔和缩松,压铸件塑性低。不宜在冲击载荷及有震动的情况下工作,高熔点合金压铸时,铸型寿命低,影响压铸生产的扩大,应用:压铸件应用在汽车工业和仪表工业,后来逐步扩大到各个行业,如农业机械,机床工业,电子工业,工业,计算机,器械,钟表。照相机和日用五金等多个行业,(4)低压铸造(lowpressurecasting)低压铸造:是指使金属在较低压力(0.02-0.06MPa)作用,并在压力下结晶以形成铸件的,浇注时的压力和速度可以。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。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。
北京ZG3Cr18Mn12Si2N铸钢件耐腐蚀铸件 液态金属浇注到与零件形状,尺寸相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固,以毛坯或零件的生产,通常称为金属液态成形或铸造,工艺流程:金属→充型→凝固收缩→铸件工艺特点:可生产形状任意复杂的制件,特别是内腔形状复杂的制件。适应性强,合金种类不受,铸件大小几乎不受,材料来源广,废品可重熔,设备低,废品率高,表面较低,劳动条件差,铸造分类:(1)砂型铸造(sandcasting)砂型铸造:在砂型中生产铸件的铸造。铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造,工艺流程:砂型铸造工艺流程技术特点:适合于制成形状复杂,特别是具有复杂内腔的毛坯,适应性广,成本低,对于某些塑性很差的材料,如铸。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。这个不算什么的要求却使得产品一下子了一个很大的台阶,本来在铸钢件的一些部位存在有少量的气孔是不会影响到使用效果的。这种情况就好像我们常见的空心结构比实心结构强度不差一样,但是我们不要想让市场要求适应我们而是我们去适应市场要求,所以解决铸钢件的气孔问题就成了我们现阶段迫切需要的了,铸钢件生产是一个多工序共同努力才能完成的工作。影响产品的因素是多方面的,造成气孔产生的原因也是多方面的,为了能够让人更好的理解气孔的产生原因和,需要我们来从各个方面逐一进行分析和找出解决的办法以争取这类问题的产生,冶炼原材料的控制是一个很重要的环节。先说冶炼的原材料,应结合工艺梳理其制造难点和易出现的问。
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