在鑄件生產(chǎn)過程中,如何減少鑄件產(chǎn)生的缺陷是鑄造人一直要探究的問題。因為在此過程,可能會遇到氣泡、縮孔等常見的鑄造缺陷,影響鑄件的品質(zhì),降低鑄件成品率,再者,一旦發(fā)生這些缺陷,就要對鑄件進行重造,對生產(chǎn)成本也是一種消耗,所以,我們要通過各種方法來減少缺陷,下面尼森小編就來和大家分析下減少鑄件產(chǎn)生缺陷的工藝方法及原則,一起來看看吧。
一、減少鑄件產(chǎn)生缺陷的工藝原則
1、避免產(chǎn)生氣泡
采用小截面橫澆道或在直澆道于橫澆道連接處附近使用
鑄造過濾網(wǎng),來避免澆注過程中而產(chǎn)生氣泡的進入型腔。還可利用其他方式來達到,如合理設(shè)計階梯型澆口杯;合理設(shè)計直澆道,快速充滿;合理使用“水壩”;避免采用“井式”或其他開放式澆注系統(tǒng);使用除氣裝置;澆注過程無中斷。
2、處理好熔煉工藝
一旦要開始澆注鑄件,首先要準備、檢查并處理好熔煉工藝。如果有要求,可采用能夠接受的低標準。然而,更好的選擇是:準備并采用接近于零缺陷的熔煉方案,因為一個好的鑄件要從高質(zhì)量熔煉開始。
3、避免砂芯氣孔
避免砂芯或砂型產(chǎn)生的氣泡進入型腔金屬液中。砂芯必須保證非常低的含氣量,或者采用適當?shù)呐艢庖宰柚股靶練饪桩a(chǎn)生。除非能保證完全干透,否則不能用黏土基砂芯或模具修復膠。
4、避免產(chǎn)生湍流夾雜
避免自由液面上產(chǎn)生湍流夾雜。這就要求避免前端自由液面(彎月面)流速過高。對于大部分金屬來說,流速盡量控制在0.5m/s。對于封閉式澆注系統(tǒng)或薄壁件,流速會適當增加。這個要求也意味著金屬液的下落高度不能超過“靜滴”高度的臨界值。
5、避免縮孔
由于對流影響及不穩(wěn)定的壓力梯度,厚大截面的鑄件是無法實現(xiàn)向上補縮。所以要遵循所有的補縮規(guī)律來保證良好的補縮設(shè)計,采用計算機模擬技術(shù)進行驗證,實際澆注樣件。控制砂型和砂芯連接處的飛邊水平;控制鑄型涂料厚度(如果有的話);控制合金及鑄型溫度。
6、避免層流夾雜
避免金屬液中表面凝殼的層流夾雜。這就要求在整個充型過程,不要出現(xiàn)任何金屬液流的前端提前停止流動。充型前期的金屬液彎月面必須保持可運動狀態(tài),不受表面凝殼增厚的影響,而這些凝殼會成為鑄件一部分。要想獲得這種效果,金屬液前端可以設(shè)計成連續(xù)擴展的。實際中,只有底注“上坡”能實現(xiàn)連續(xù)不斷的上升過程。(如重力鑄造中,從直澆道底部開始向)。這就意味著:底注式澆注系統(tǒng)不要有“下坡”形式的金屬液落下或滑落;不要出現(xiàn)大面積的水平流動;不要出現(xiàn)由于傾倒或瀑布式流動而產(chǎn)生金屬液前端流動停止。
7、減少殘余應力
輕合金固溶處理后不要進行水(冷水或熱水)介質(zhì)淬火。如果鑄件應力看起來不大,可采用聚合物淬火介質(zhì)或強制空氣淬火。
8、避免對流
對流危害與凝固時間有關(guān)。薄壁和厚壁鑄件都能不受對流危害影響。而對于中等壁厚鑄件:通過鑄件結(jié)構(gòu)或工藝來降低對流危害;避免向上補縮;澆滿后翻轉(zhuǎn)。
9、給定基準點
所有的鑄件都必須給定用于尺寸檢查和加工的定位基準點。
10、減少偏析
預防偏析并控制在標準范圍內(nèi),或客戶允許的成分超限區(qū)域。如果可能,盡量避免通道偏析。
二、減少鑄件產(chǎn)生缺陷的工藝方法
1、確定合理澆注時間
生產(chǎn)中常用澆注時間表示澆注速度。對鑄件而言,澆注時間長,意味著澆注速度慢:反之,意味著澆注速度快。適宜的澆注時間應根據(jù)鑄件質(zhì)量、壁厚、結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求等綜合考慮而定。
澆注時間與鑄件結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、鑄型條件、澆注溫度等因素有關(guān),每一個鑄件都有一個合理的澆注時間與其對應。澆注時間無完善的計算公式,一般依據(jù)各種經(jīng)驗公式與圖表及鑄件質(zhì)量來確定。澆注時間確定后,再按選擇的截面比計算澆注系統(tǒng)各單元的截面積。
2、選擇合理澆注方式
減少鑄件產(chǎn)生缺陷的工藝方法還要選擇合理的澆注方式,下面我們來介紹幾種澆注方式及不同方式的優(yōu)缺點:
(1)分散底注式澆注
優(yōu)點:有利于金屬液平穩(wěn)地充滿鑄型;減少金屬液氧化,對型、芯沖擊力小;防止造成沖砂,減小紊流,減少氣體裹人;有利于型腔氣體的排出:有利于除渣:避免各部溫差過大,有利于減少鑄件收縮應力,對長、薄鑄件有利于減小變形量,有利于防止裂紋缺陷發(fā)生。
缺點:如果充型時間過長,金屬液在型腔上升中長時間與空氣接觸,表面易生成氧化皮(需快速澆注予以克服);鑄件下部溫度高,不利于補縮(對灰鑄鐵件影響不大)。
(2)快速澆注
優(yōu)點:鐵液上升速度快,不容易氧化:鐵液對型腔的烘烤時間短,減小涂層開裂、脫落的可能性,減少鑄件夾渣等缺陷的產(chǎn)生;防止出現(xiàn)澆不足、冷隔缺陷;使型腔內(nèi)氣壓增大,迫使氣體容易從鑄型向外排出,鑄件不容易產(chǎn)生氣孔等孔洞類缺陷:鑄件各部的溫度差小,防止裂紋發(fā)生。
缺點:低強度類型的砂型易產(chǎn)生沖砂類缺陷,對于樹脂砂等強度較高的砂型,影響較小:澆注系統(tǒng)的截面積有所增大,鑄件工藝出品率有所降低。
(3)高溫澆注
優(yōu)點:流動性好,可避免因底注而容易形成的鑄件殘缺類缺陷,可得到輪廓清晰的鑄件;可避免裂紋、冷隔類缺陷:可避免氣孔、針孔類缺陷(澆注溫度根據(jù)鑄件壁厚及結(jié)構(gòu)形狀適當提高,不是越高越好)。
缺點:容易產(chǎn)生粘砂缺陷;容易產(chǎn)生沖砂缺陷;一特別厚大件易造成組織粗大;厚大球鐵件有縮孔、縮松傾向:增大石墨漂浮傾向。
以上就是對如何減少鑄件產(chǎn)生的缺陷的分析,首先要遵循工藝原則,如使用鑄造過濾網(wǎng)避免產(chǎn)生氣泡,處理好熔煉工藝等,然后在使用工藝方法,如確定合理的澆注時間,選擇合理的澆注方式,這樣一來就可以有效減少鑄件生產(chǎn)過程中的缺陷,提高鑄件成品率。尼森過濾網(wǎng)布致力于各種鑄造過濾網(wǎng)的生產(chǎn)與銷售,濾網(wǎng)質(zhì)量高,在鑄造、氣體等方面都有很好的應用,減少鑄件產(chǎn)生的缺陷,如果您有需要,歡迎聯(lián)系尼森詳詢~