分配阀体气孔问题的消除.PDFVIP

总第 63蚓 剥 技 EJ1 分配阀体气孔问题的消除 吕 显 志 [摘要] 本文针对分配阀体试制中出现的气孔问题，着重从合鸯的铸造性能分析 反应性 气孔产生原因。由于生成低熔 占的氧化熔渣，其中含有较 多的FeO．因此促 成了金属与氧化熔渣的相互作用，咎件艇固时渣中的FeO与铁水中的C发生反应 生成CO气体，并缘附在FeO上形成 了渣气孔 为了消除琅铁件 气孔块陷，在进 行工 艺设计考虑 浇注位置 时必 颂使踌件立 放， 以 减 少 砂 芯对上升 铁水 的阻力， 防止氧化熔渣被拦截，并能顺利地上 孚至铸件上端面，待切削加工时切徐，确保 铸件质量。 [关键词]气孔，氧化}熔渣}立被i芒且力 O 前言 分配阀体是液压动力转向助力器的重要零件，材质为球墨铸铁(QT6 0—2)， 结构特点 见图 1，轮廓尺寸：115×74×84，属于外形简单内腔复杂的小件。主油孔直径~24mm， 有 4个油道孔与之连接，直径均为≯7Inm，所有孔都要铸出来，工艺难度较大。 我院海建厂长年生产灰口铸铁件，从未生产过球墨铸铁件。试制初期，根据铸铁手册 进行工艺设计[1]，井散了多次试验，但因主油孔气孔缺陷，始终没得到成品 通 过解剖 铸件观察，结合球铁台金的特点，从理论上进行探讨和缺陷分析，查清了产生 气 孔 的原 日，后来经过改变铸件的浇注位置，以及增大加工余量等方法，获得了成功。下面仅就试 制情况澈吼介绍。 1 试制生产概况 1．1铸造工艺 铸件的浇注位置卧倒放置，分型面沿轴向对称分型，详见图 1。用整体台脂砂芯，分 芯面与分型面相同，但油道芯 1和油道芯 2备考虑分芯面。千型千芯手工两箱造型，浇注 系统封闭式 中注，F直：F横：F内：1．5：1．7：1， 横浇口采用闸门式撇渣器}明冒口朴缩 ； 平浇平冷}浇注温度1250～1280℃；浇注时间 3秒}铸件重4．3公斤， 浇 口重 3公斤，冒 口重3．1公斤。 率文于1 988年 3 2 日收到 · 37 · 维普资讯 A 一 油道芯 圈 1 分 配阀体铸违_T-艺简圈 ／r： 1．2技术要求 铸件不得有任何铸造缺陷{耐磨、硬度为 {i~220、 h0；气密性好， 油 道 闯 不 能渗 油。 1．5铸件质量 盘相分析 球化级别 1～ 3级，石墨球大小 2～ 3缀 机械加工后检查 两端面无缺 陷，但是，主油孔的下半圆柱面的底部 出现气孔缺陷， e孔直径咖lmm左右，呈团球状， 漂6mm，其分布沿轴向宽约1 0ram，详见图 2所示。质量情况 固气孔缺陷引起油道间渗 油，致使各油腔油压发生变化，造成铸件废品率100 2 铸件缺陷分析 2．1气孔娄型 由于铸造工艺复杂，浇注过程伴随有一系列的物理化学反应，因此铸件中经常产生气 孔。防止气孔缺陷，首先要搞清楚究竟是何神气体引起气孔，进而查出气体产生的原因， 采取必要地工艺措施，问题就迎刃而解了。从理论一h分析，形成铸件气孔的气体，一般分 为两大类，即析出性气体和反应性气体。析出性气体是在 台叠熔炼过程大量溶解II，0、 N等气体，其中O与Fe反应生成FeO。铁水出炉后和珠化处理前， 随 着 铁 水温度下降， H、 在铁水 中溶解彦I肇低，使郁份H、N l_J：及N 形式扶液体中逸出进 人 大气 。球化 处理时镁和稀土元素的球化和净化作用，在铁水 中产生大量的镁蒸气和氧化镁气泡上浮， 使铁水强烈沸腾，此时未排赊的部份H及N经过扩散进人气泡随之上浮， 又逸 出排人大 气。可见，铁水中只含少摄的H和 N。由于气泡析出压力小，H 和N 气泡存在可能性也 小，所以形成析出性气孔颧向娥小。鄢幺铸件气孔的成困只能是反应性气体。 · 38 · 维普资讯 2．2 气 孔产生原 园 2．2．1 铸件的树质足球墨铸铁。出舻镰水经过球化处理后含有镁和稀土 元 素，镁和稀土 元素极易被氧化，就增加了铁水表面被氧化的倾向。铁水表面的空气，在高温作用下氧气 分解为原子状态，活性增强，而被铁水吸附集聚，井向铁水中扩散，生成低熔 点 氧化 熔 渣，其中含有较多的FeO，详见表 1．实践中已清楚看到浇包里铁水表面 形成 了 大量熔 渣。清渣时 ，扒除一层即刻又集聚 一层，而且很难扒干净。另外，型腔中有空气 ，浇注时 表1球墨铸铁一次氧化夹杂物和二次氧化夹杂物的组成[2] 组 成％ l si r) 样品来 一 — — — — ～ — — ． ～ — — — — — — 一 — — —— —— — ≥ 浇包中的球墨辨铁 (一次) 穗包lp的球墨诗铁 (一一淡) 铸件表面渣 (二次) A1 0 ． 12 2．70 6．9O 又产生了二次氧化渣 因此就促成盘属与熔渣相互作用， 铸件凝固时熔渣中的FeO富集于结晶前沿的液相里，井与 铁水中