熔模铸件缺陷分析及对策.ppt

2006.4.1 介绍 1977年毕业于清华大学机械系铸造专业 中国铸协精铸分会副秘书长 中国铸协教育培训委员会委员 北京亚新科天纬公司精铸高级工程师 人力资源高级顾问 联系电话: O) H)  ① 使用可熔(溶)性一次模和一次型(芯)，不用 开型起模，无分型面。② 采用涂料浆制型壳，涂层对蜡模（易熔模） 复印性好。③ 采用热壳浇注,金属液充型性好。  铸件尺寸超差 压注时间： 压注时间包括充型，压实，和保压三个时间段。延长压注时间可减小收缩率。 压蜡温度; (与压注时间长短有关）压注时间短时，压蜡温度上升收缩率增大，压注时间长（增加到35秒以上）随着压蜡温度上升蜡模收缩率反而变小。 压注压力： 压力增大收缩率略有减小，压蜡温度高时压力增大的效果会更明显一些。（但延长压注时间会减小压力的影响） 流动速度： 改变注蜡口截面积。 改变压蜡机模料流速的设定，此方法对蜡模收缩率影响较小。 压注设备： 压蜡机冷却系统对蜡模收缩率可能产生0.3%的影响。压型温度高，蜡模冷却慢，收缩大。起模时蜡模温度高，收缩就大（此时蜡模处在自由收缩状态），反之则小。 其它 铸件表面缺陷 生成的硅酸亚铁（铁橄榄石) FeO·SiO2熔点仅1205°C，在高于熔点温度时，有很好的流动性，能湿润溶解石英，型壳表面被硅酸亚铁腐蚀后，颗粒间孔隙则不断扩大， FeO·SiO2进一步渗入，凝固后将砂粒和铸件粘结在一起，形成了化学粘砂。     2、由于含铬量高，在浇注过程中钢液表面容易生成氧化铬膜，使铸件产生氧化斑疤、冷隔、表面皱皮和夹杂等缺陷。钢液温度及浇注温度越低，浇注时间越长，氧化现象越严重。 ① 适当提高浇注温度（不低于 1530 ℃ ）并缩短浇注时间。 ② 增大铸造圆角 ① 铸件结构不合理，壁厚悬殊造成各部份冷却速度差别过大及铸件收缩阻力过大，使铸件在冷却过程中产生较大收缩应力或应力集中。 ⑵ 产生原因： 裂纹缺陷 ② 合金成分和熔炼质量对冷裂的影响 钢水脱氧不良或浇注不当时，产生的氧化夹杂物、缩孔、气孔和粗大树枝晶，成为裂纹萌生核心，促使冷裂形成。 裂纹缺陷 C、Cr、Ni含量相对较高时，增大钢的冷裂 倾向。 P增加钢的冷脆性（特别是含量＞0.1%时） ③ 型壳的退让性差。 裂纹缺陷 ④ 外界因素的原因：清壳过早、清壳、修整、机加工过程中受到碰撞，残留应力引起铸件开裂。 ② 正确设置浇注系统,使铸件各部份的冷却速度趋于一致。 ① 改进铸件结构设计，壁厚力求均匀，平滑过渡，内腔圆角足够大，设置工艺筋且合理，尽量减小对铸件收缩的阻力。 ⑶ 防止措施： 裂纹缺陷 加强金属液的熔炼质量，脱氧除渣尽量彻底，减少铸件中气孔、夹杂物等情况，并严格控制有害杂质P、S、Al等。 ④ 尽量减少型壳层数，以提高型壳退让性。 裂纹缺陷 ⑦ 避免人为的损坏。 ⑤ 为减少铸件内应力，可适当降低浇注温度及冷却速度，延长铸件在型内的冷却时间 （培箱浇注）。 ⑥ 对残留应力大或裂纹倾向严重的铸件，清理、加工前进行热时效。 裂纹缺陷 2、热裂（常见及危害较大） 热裂是中碳钢、合金钢最常见和危险较大 的缺陷之一。 裂纹缺陷 内裂: 通常产生在铸件最后凝固的地方(热节处) 有时出现在缩孔的下部,不规则、有分叉。 ⑴ 特征 ： 外裂：裂口从铸件表面开始，逐渐延伸到内部呈表面宽而内部窄,裂纹被氧化而变色。 裂纹缺陷 ⑵ 产生原因和影响因素： 四大主要因素: 裂纹缺陷 铸件结构 铸造合金 浇注系统 冷却速度 — 内尖角处应力集中,铸件收缩受阻时产生 拉长作用。 ① 铸件结构的影响： — 热节和转角部位较多的铸件,这些部位 凝固较慢。 裂纹缺陷 — 厚薄不匀，冷却快慢不同，薄处先凝强度较 高，厚部位凝固时，收缩应力集中于此处。 — 浇冒口设计不合理，对铸件收缩起到阻碍作 用，增大铸件收缩应力。 裂纹缺陷 a) 含C（碳）量对热裂的影响（与浇注温度及含锰量关系不大）0.2%时抗热裂性最大；＜0.2%时抗热裂性随含C量增加而增加；＞0.2 ～0.5%时抗热裂性随含C量增加而减少;＞0.5%时抗热裂性随含C量增加而增加。 ② 铸造合金性质的影响： —合金的化学成分影响 裂纹缺陷 Si的影响不显著，在0.2-0.6%范围内提高Si量，会使热裂倾向略有减弱，但Si对流动性有易。 b) P、S降低抗热裂性 Mn具有