结疤的能力。为了型砂的韧性和表面风干强度,常加入适量的桐油或糊精粘结剂,为了铸型的表面强度,可在铸型表面喷涂糖浆,纸浆废液或水玻璃溶液,但喷涂后应停放一段时间或烘干后再合型浇注,需要使用型芯和型腔进行组合造型。为了支撑巨大的型芯,需要使用型芯撑来连接型芯和型腔,型芯撑的融合问题需要在后续检验时特别注意,在检验发现,铸钢件常见的缺陷有:裂纹,气孔,夹砂,夹杂,缩孔,疏松,内冷铁未熔合,型芯撑未熔合等,容易出现缺陷的位置:圆弧过渡部位。浇冒口,铸造工艺拉筋处,夹渣夹砂部位,有气割和碳弧气刨痕迹处,焊补修复处,使用中有可能承受高应力部位,图4表面冷裂纹图5表面热裂纹裂纹分为热裂纹和冷裂。铸钢件特征:气孔是存在于铸件表面或内部的孔洞,呈圆形、椭圆形或不规则形,有时多个气孔组成一个气团,皮下一般呈梨形。呛孔形状不规则,且表面粗糙,气窝是铸件表面凹进去一块,表面较。明孔外观检查就能发现,皮下气孔经机械加工后才能发现。铸件的内腔既可用金属芯、也可用砂芯。金属型的结构有多种,如水平分型、重直分型及复合分型。其中垂直分型便于开设内浇口和取出铸件;水平分型多用来生产薄壁轮状铸件;复合分型的上半型是由垂直分型的两半型采用铰链连结而成,下半型为固定不动的水平底板,主要应用于较复杂铸件的铸造。金属型铸造型的工艺特点:金属型的导热速度快和无退让性,使铸件易产生浇不足、冷隔、裂纹及白口等缺陷。此外,金属型反复经受金属液的冲刷,会使用寿命,为此应采用以下工艺措施。预热金属型:浇注前预热金属型,可减缓铸型的冷却能力,有利于金属液的充型及铸铁的石墨化。生产铸铁件,金属型预热至250~350℃;生产有色金属件预热至100~250。
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。形成原因:1、模具预热温度太低,金属经过浇注时冷却太快。2、模具排气设计不良,气体不能通畅。3、涂料不好,本身排气性不佳,甚至本身挥发或分解出气体。4、模具型腔表面有孔洞、凹坑,金属注入后孔洞、凹坑处气体迅速压缩金属,形成呛孔。ZG3Cr17Ni7Mo2N钢管5、模具型腔表面锈蚀,且未清理干净。6、原材料(砂芯)存放不当,使用前未经预热。7、脱氧剂不佳,或用量不够或操作不当等。
对黑色合金铸件,也只限于形状较简单的中、小铸件。5.低压铸造低压铸造是指使金属在较低压力(0.02~0.06MPa)作用下充填铸型,并在压力下结晶以形成铸件的。低压铸造工艺原理图:1—保温室2—坩埚3—升液管4—贮气罐5—铸型低压铸造的工作原理下图所示。把熔炼好的金属液倒入保温坩埚,装上密封盖,升液导管使金属液与铸型相通,锁紧铸型,地向坩埚炉内通入干燥的压缩空气,金属液受气体压力的作用,由下而上沿着升液管和浇注充满型腔,并在压力下结晶,铸件成型后撤去坩埚内的压力,升液管内的金属液降回到坩埚内金属液面。开启铸型,取出铸件。低压铸造示意图优点:浇注时金属液的上升速度和结晶压力可以调。防止:1、模具要充分预热,涂料(石墨)的粒度不宜太细,透气性要好。2、使用倾斜浇注浇注。3、原材料应存通风干燥处,使用时要预热。5、浇注温度不宜过高。
湖南ZG3Cr17Ni7Mo2N铸钢件钢管特征:缩孔是铸件表面或内部存在的一种表面粗糙的孔,轻微缩孔是许多分散的小缩孔,即缩松,缩孔或缩松处晶粒。常发生在铸件内浇道附近、冒口、厚大部位,壁的厚薄转接处及具有大平面的厚薄处。内外圆锥面,端面,沟槽,螺纹和回转成形面等,所用主要是车刀,铣削加工铣削是将毛坯固定,用高速的铣刀在毛坯上走刀。切出需要的形状和特,铸造工艺流程见图2,32.5万吨矿砂船挂舵臂使用地坑组芯造型,铸造工艺设计为平浇,见图3,铸件实体处于平躺状态,选择高度方向的对称中分面为铸件分型面,分为上,下型浇注,内腔采用整体芯子。芯盒采用钢骨架结构,图2挂舵臂铸造工艺流程图图3挂舵臂浇注示意图从生产工艺来看,挂舵臂铸钢件的生产工序较多,钢水的,砂型的性能,造型紧实度控制,合箱时型腔控制,浇注温度和速度,开箱温度,热处理控制等各个环节都会影响终的产品。挂舵臂形状复杂,主体为薄壁长筒结构,两端分别连接厚大的下舵承和下舵钮结。
ZG3Cr17Ni7Mo2N钢管形成原因:1、模具工作温度控制未达到定向凝固要求。2、涂料选择不当,不同部位涂料层厚度控制不好。3、铸件在模具中的位置设计不当。4、浇冒口设计未能达到起充分补缩的作用。5、浇注温度过低或过高。
否则称为[冷轧"。压延是金属加工中常用的手段,压力铸造的实质是在高压作用下,使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型(压铸模具)型,随着时间,两侧逐渐凝固会产生收缩应力,两侧的应力会在此缺陷位置集中,但由于铸件温度较高。并无较度,在应力拉扯情况下,容易开裂,再者,若此位置再有夹砂之类的缺陷,便有了裂纹源,在应力集中的情况下,更容易产生热裂纹,为了避免此位置再次出现裂纹,在后续的产品生产中在此位置割筋,割筋冷却速度较快。在一定的时间内便会具有较高的强度,可以有效由于应力过大产生裂纹的倾向,型腔清洁程度,裂纹源,在此改进措施下,该系列船后续产品在该位置未再次产生裂纹,控。:1、磨具温度。2、涂料层厚度,涂料喷洒要均匀,涂料脱落而补涂时不可形成局部涂料堆积现象。3、对模具进行局部加热或用绝热材料局部保温。4、热节处镶铜块,对局部进行激冷。5、模具上设计散热片,或通过水等加速局部地区冷却速度,或在模具外,喷雾。6、用可拆缷激冷块,轮流安型,避免连续生产时激冷块本身冷却不充分。7、模具冒口上设计加压装置。8、浇注设计要准确,选择适宜的浇注温度。
工艺设计也是一个很重要的环节,内浇口位置的确定对钢水进入型腔是否平稳有着很大的影响,设置不当会造成钢水紊流容易把气体卷入造成内部的气孔,使其产生塑性变形以具有一定机械性能,一定形状和尺寸锻件的加工。锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一,通过锻造能金属在冶炼中产生的铸态疏松等缺陷,微观组织结构,同时由于保存了完整的金属流线,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件,相关机械中负载高,工作条件严峻的重要零件。除形状较简单的可用轧制的板材,型材或焊接件外,多采用锻件,轧制又称压延,指的是将金属锭通过一对滚轮来为之赋形的,如果压延时,金属的温度超过其再结晶温度,那么这个被称为[热轧。特征:渣孔是铸件上的明孔或暗孔,孔中全部或局部被熔渣所填塞,外形不规则,小点状熔剂夹渣不易发现,将渣去除后,呈现光滑的孔,一般分布在浇注位置下部,内浇道附近或铸件死角处,氧化物夹渣多以网状分布在内浇道附近的铸件表面,有时呈薄片状,或带有皱纹的不规则云彩状,或形成片状夹层,或以团絮状存在铸件内部,折断时往往从夹层处断裂,氧化物在其中,是铸件形成裂纹的根源之一。
铸件组织致密,力学性能比砂型铸件高15%左右,能较高尺寸精度和较低表面粗糙度值的铸件。并且性好,因不用和很少用砂芯,,粉尘和有害气体,劳动强度,金属型本身无透气性,必须采用一定的措施导出型腔中的空气和砂芯所产生的气体,金属型无退让性,铸件凝固时容易产生裂纹,金属型制造周期较长。成本较高,因此只有在大量成批生产时,才能显示出好的经济效果,应用:金属型铸造既适用于大批量生产形状复杂的铝合金,镁合金等非铁合金铸件,也适合于生产钢铁金属的铸件,铸锭等,(7)真空压铸(vacuumcasting)真空铸造:通过在压铸中抽除压铸模具型的气体而或显著压铸件内的气。形成原因:渣孔主要是由于合金熔炼工艺及浇注工艺造成的(包括浇注的设计不正确),模具本身不会引起渣孔,而且金属模具是避免渣孔的有效之一。
:1、浇注设置正确或使用铸造纤维过滤网。2、采用倾斜浇注。3、选择熔剂,严格控制品质。
起模斜度:为了使模样便于从铸型中取出,垂直于分型面的立壁上所加的斜度称为起模斜度。铸造圆角:为了防止铸件在壁的连接和拐角处产生应力和裂纹,防止铸型的尖角损坏和产生砂眼,在设计铸件时,铸件壁的连接和拐角部分应设计成圆角。型芯头:为了保证型芯在铸型中的定位、固定和排气,模样和型芯都要设计出型芯头。收缩余量:由于铸件在浇注后的冷却收缩,制作模样时要加上这部分收缩尺寸。优点:粘土的资源丰富、价格便宜。使用过的粘土湿砂经适当的砂处理后,绝大部分均可回收再用;制造铸型的周期短、工效高;混好的型砂可使用的时间长;适应性很广。小件、大件,简单件、复杂件,单件、大批量都可采用;缺点及局限性:因为每个砂质铸型只能浇注一。特征:裂纹的外观是直线或不规则的曲线,热裂纹断口表面被强烈氧化呈暗灰色或黑色,无金属光泽,冷裂纹断口表面清洁,有金属光泽。一般铸件的外裂直接可以看见,而内裂则需借助其他才可以看到。裂纹常常与缩松、夹渣等缺陷有联系,多发生在铸件尖角内侧,厚薄断面交接处,浇冒口与铸件连接的热节区。
形成原因:金属模铸造容易产生裂纹缺陷,因为金属模本身没有退让性,冷却速度快,容易造成铸件内应力增大,开型过早或过晚,浇注角度过小或过大,涂料层太薄等都易造成铸件开裂,模具型腔本身有裂纹时也容易裂纹。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。
采用对甲苯磺酸作催化剂会增硫,从而加大热裂倾向性,高温金属凝固时产生的收缩受到砂芯(型)较大的阻力。使铸件产生应力和变形,而合金表面增硫,又了抗热裂的能力,当应力或变形超过合金在该温度下的强度极限或变形能力时,超声波探伤根据CCS的相关要求,铸钢件超声波检测时依据的为IACSRec,69(优先)。GB/T7233及ASTMA609,由于铸钢件晶粒,不易选择太高的探测,超声波扫查应采用1MHZ-4MHZ(通常2MHz)的,应合理选择适合的,在平行截面处,应选择直用于探测耦合情况和材料的衰减情况,在机加工表面。应选用双晶直做25mm深度范围的近表面检查,在机加工。:1、应注意铸件结构工艺性,使铸件壁厚不均匀的部位均匀过渡,采用的圆角尺寸。2、涂料厚度,尽可能使铸件各部分达到所要求的冷却速度,避免形成太大的内应力。3、应注意金属模具的工作温度,模具斜度,以及适时抽芯开裂,取出铸件缓冷。
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。特征:冷隔是一种透缝或有圆边缘的表面夹缝,中间被氧化皮隔开,不完全融为一体,冷隔严重时就成了“欠铸”。冷隔常出现在铸件顶部壁上,薄的水平面或垂直面,厚薄壁连接处或在薄的助板上。
铸件在金属型内收缩量愈大,取出采用困难,而且铸件易产生大的内应力和裂纹。通常铸铁件的出型温度700~950℃,开型时间为浇注后10~60秒。优点:与砂型铸造相比,金属型铸造有如下优点:复用性好,可“一型多铸”,节省了造型材料和造型工时。由于金属型对铸件的冷却能力强,使铸件的组织致密、机械性能高。铸件的尺寸精度高,公差等级为IT12~IT14;表面粗糙度较低,Ra为6.3m。金属型铸造不用砂或用砂少,了劳动条件。缺点及局限性:金属型的制造成本高、周期长、工艺要求严格,不适用于单件小批量铸件的生产,主要适用于有色合金铸件的大批量生产,如飞机、汽车、内燃机、摩托车等用的铝、汽缸体、汽缸盖、油泵壳体及铜合金的轴瓦、轴套。形成原因:1、金属模具排气设计不合理。2、工作温度太低。3、涂料品质不好(人为、材料)。4、浇道开设的位置不当。5、浇注速度太慢等。毛坯的的成形工艺,应用:汽车的发动机气缸体,气缸盖,曲轴等铸件(2)熔模铸造(investmentcasting)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,常称为[失蜡铸造",熔模铸造工艺流程工艺特点优点:尺寸精度和几何精度高,表面粗糙度高,能够铸造外型复杂的铸件。且铸造的合金不受,缺点:工序繁杂,费用较高应用:适用于生产形状复杂,精度要求高,或很难进行其它加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等,(3)压力铸造(casting)压铸:是利用高压将金属液高速一精密金属模具型。
:1、正确设计浇道和排气。2、大面积薄壁铸件,涂料不要太薄,适当加厚涂料层有利于成型。3、适当模具工作温度。4、采用倾斜浇注。5、采用机械震动金属模浇注。
湖南ZG3Cr17Ni7Mo2N铸钢件钢管特征:在铸件表面或内部形成相对规则的孔洞,其形状与砂粒的外形一致,刚出模时可见铸件表面镶嵌的砂粒,可从中掏出砂粒,多个砂眼同时存在时,铸件表面呈桔子皮状。
防止:炉料要妥善,表面要清洁;炉缸、前炉、出铁口、出铁槽、浇包必须烘干;浇注温度;不使用铝量过高的废钢;适当型砂的水分、控制煤粉加入量,扎通气孔等。13.缩松、疏松分散、的缩孔,带有树枝关结晶的称缩松,比缩松更的称疏松。常出现在热世部位。产生原因:铁水中碳、硅含量过低,收缩大;浇注速度太快、浇注温度过高,使得液态收缩大;浇注、冒口设计不当,无法实现顺序凝固;冒口太小,补缩不充分。防止:控制铁水的化学成分在规定范围内;浇注速度和浇注温度;改进浇冒口,利用顺序凝固;加大冒口体积,保证充分补缩。14.反白口铸件断口内部出现白口组织,边缘部分出现灰口。产生原因:碳、硅含量较高的铁。形成原因:由于砂芯表面掉下的砂粒被铜液包裹存在与铸件表面而形成孔洞。1、砂芯表面强度不好,烧焦或没有完全固化。2、砂芯的尺寸与外模不符,合模时压碎砂芯。3、模具蘸了有砂子污染的石墨水。4、浇包与浇道处砂芯相掉下的砂随铜水冲进型腔。
:1、砂芯制作时严格按工艺生产,检查品质。2、砂芯与外模的尺寸相符。3、是墨水要及时清理。4、避免浇包与砂芯。5、下砂芯时要吹干净模具型腔里的砂子。(1)就浇注温度而言,浇注温度对铸件影响很大,应该根据合金种类,铸件结构和铸型特点确定合理的浇注温度范围。鉴于缺陷较大,而且缺陷位于轴孔关键位置,缺陷前将缺陷部位及附近预热到150℃以上,图14缺陷初步坡口检查CCS规范规定铸钢件缺陷剔除后,应进行无损检测以证实缺陷被完全,若属于需要修补的焊补时。所有开槽的底部应具有3倍槽深的直径,且剔除缺陷时应使坡口形状能够方便后续的焊接操作,此外,大焊补的坡口形状还要CCS已经批准的铸钢件焊补WPS(NO,JTHP-007)的要求,坡口角度大于15°,本次修复严格按照WPS和规范的要求。打磨坡口,坡口的角度应大于焊补工艺WPS的坡口角。