铸造的定义:是将金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中,待其冷却凝固后,具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型。常见的铸造有砂型铸造和精密铸造,详细的分类如下表所示。砂型铸造:砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。精密铸造:精密铸造是用精密的造型铸件工艺的总称。它的产品精密、复杂、接近于零件后形状,可不加工或很少加工就直接使用,是一种近净形成形的先进工艺。常用的铸造及其优缺点1.普通砂型铸造制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结。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。(8)铸造(squeezingcasting)铸造:是使液态或半固态金属在高压下凝固。流动成形,直接制件或毛坯的,它具有液态金属利用率高,工序简化和等优点,是一种节能型的,具有潜在应用前景的金属成形技术,直接铸造:喷涂料,浇合金,合模,加压,保压,泄压,分模,毛坯脱模。复位,间接铸造:喷涂料,合模,给料,充型,加压,保压,泄压,分模,毛坯脱模,复位,可内部的气孔,缩孔和缩松等缺陷,表面粗糙度低,尺寸精度高,可防止铸造裂纹的产生,便于实现机械化,自动化,应用:可用于生产各种类型的合金。如铝合金,锌合金,铜合金,球墨铸铁等(9)消失模铸造(Lostfoamcasting)消失模铸造(又称实型铸造):是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型。
而应采用双晶直或斜。相控阵超声检测技术(PAUT)的使用PAUT技术也被用于32.5万吨矿砂船挂舵臂铸钢件的超声波探伤中,PAUT是一种依据设定的聚焦法则对阵列各个单元在发射或接收声波时施加不同的时间(或电压),通过波束形成实现检测声束的。偏转和聚焦等功能的超声检测成像技术,通过检验发现,PAUT技术可有效检测出铸钢件轴孔位置所关注区域的内部缺陷,与的A脉冲超声波检测技术结果基本一致,的A脉冲超声波检测技术无法直接快速判断缺陷的形状。需要与试块进行对比,且探伤结果无法数字化储存,使用PAUT技术C扫描成像的缺陷检测,可以更加准确的判断缺陷的形状,铸件结构方面铸件的形状与尺。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。ZG40Ni35Cr25NbM托辊座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。
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。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。
广东ZG40Ni35Cr25NbM铸钢件托辊座特征: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。产生原因:紧实度不够或不匀;面砂强度不够、或型砂水分过高;液态金属压头过大、浇注速度太快。防止:铸型紧实度、避免局部过松;混砂工艺、控制水分,型砂强度;液态金属的压头、浇注速度。7.抬箱铸件在分型面处有大面积的披缝,使铸型外形尺寸发生变化。抬箱过大,造成跑火——铁水自分型面外溢,严重时造成浇不足缺陷。产生原因:砂箱未紧固、压铁不够或去除压铁过早;浇注过快,冲击力过大;模板翅曲。防止:压铁重量,特铁水凝固后再去除压铁;浇包位置,浇注速度;修正模板。8.掉砂铸件表面上出现的块状金属突起物,其外形与掉落的砂块很相似。在铸件其它部位,则往往出现砂眼或残缺。产生原因:模样上有深而小的凹。
ZG40Ni35Cr25NbM托辊座形成原因: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。
产生原因:紧实度不够或不匀;面砂强度不够、或型砂水分过高;液态金属压头过大、浇注速度太快。防止:铸型紧实度、避免局部过松;混砂工艺、控制水分,型砂强度;液态金属的压头、浇注速度。7.抬箱铸件在分型面处有大面积的披缝,使铸型外形尺寸发生变化。抬箱过大,造成跑火——铁水自分型面外溢,严重时造成浇不足缺陷。产生原因:砂箱未紧固、压铁不够或去除压铁过早;浇注过快,冲击力过大;模板翅曲。防止:压铁重量,特铁水凝固后再去除压铁;浇包位置,浇注速度;修正模板。8.掉砂铸件表面上出现的块状金属突起物,其外形与掉落的砂块很相似。在铸件其它部位,则往往出现砂眼或残缺。产生原因:模样上有深而小的凹。: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。
常用的铸造砂是硅质砂,硅砂的高温性能不能使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。应用广的型砂粘结剂是粘土,也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。砂型铸造用的是和简单类型的铸件已延用几个世纪.砂型铸造是用来制造大型部件,如灰铸铁,球墨铸铁,不锈钢和其它类型钢材等工序的砂型铸造。其中主要步骤包括绘画,模具,制芯,造型,熔化及浇注,清洁等。工艺参数的选择加工余量:所谓加工余量,就是铸件上需要切削加工的表面,应预先留出一定的加工余量,其大小取决于铸造合金的种类、造型、铸件大小及加工面在铸型中的位置等诸多因。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。
在离心力作用下填充铸型而凝固成形的一种铸造。离心铸造的分类根据铸型轴线在空间的位置,常见的离心铸造可分为两种:离心铸造:铸型的轴线处于水平状态或与水平线夹角很小(<4°)时的离心铸造。立式离心铸造:铸型的轴线处于垂直状态时的离心铸造称为立式离心铸造。铸型轴与水平线和垂直线都夹有较大角度的离心铸造称为倾斜轴离心铸造,但应用很少。a)立式离心铸造b)立式离心浇注成形铸件c)离心铸造1,16—浇包2,14—铸型3,13—金属4—带轮和带5—轴6—铸件7—电动机8—浇注9—型腔10—型芯11—上型12—下型15—浇注槽17—端盖优点:用离心铸造生产空心体铸件。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。
产生原因:型砂表面强度不够;模样上无圆角或拔模斜度小钩砂、铸型损坏后没修理或没修理好就合箱;砂型在浇注前放置时间过长,风干后表面强度;铸型在合箱时或搬运中损坏;合箱时型内浮砂未干净,合箱后浇口杯没盖好,碎砂掉进铸型。防止:型砂中粘士含量、及时补加新砂,型砂表面强度;模样光洁度要高,并合理做出拔模斜度和铸造圆角。损坏的铸型要修好后再合箱;缩短浇注前砂型的放置时间;合箱或搬运铸型时要小心,避免损坏或掉入砂型腔砂粒;合箱前型内浮砂,并盖好浇口。6.披缝和胀砂披缝常出现在铸件分型面处,是垂直于铸件表面,且厚薄不均匀的薄片状金属突起物。胀砂是铸件内、外表面局部,形成不规则的瘤状金属突起。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。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。
故可适用于各种不同铸型(如金属型、砂型等),铸造各种合金及各种大小的铸件;采用底注式充型,金属液充型平稳,无现象,可避免卷入气体及对型壁和型芯的冲刷,铸件的气孔、夹渣等缺陷少,了铸件的合格率;铸件在压力下结晶,铸件组织致密、轮廓清晰、表面光洁,力学性能较高,对于大薄壁件的铸造尤为有利;省去补缩冒口,金属利用率到90%~98%;劳动强度低,劳动条件好,设备简易,易实现机械化和自动化。缺点及局限性:升液管寿命短,且在保温中金属液易氧化和产生夹渣。主要用来铸造一些要求高的铝合金和镁合金铸件,如气缸体、缸盖、曲轴箱和高速内燃机的铝等薄壁件。6.离心铸造离心铸造是将金属液浇入的铸型。: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。
收得率,简化了工序,免除造型及其它工序,因而减轻了劳动强度,所需生产面积也大为,连续铸造生产易于实现机械化和自动,根据碳钢的型号选择合理的浇注温度,一般浇注温度在1540℃-1580℃(浇包内钢水温度)之间。(2)就浇注速度而言,在保证型的气体顺畅的条件下,对要求同时凝固的铸件可采用较高浇注速度,对要求实现顺序凝固的铸件,尽可能采用较低的浇注速度,(3)就浇注操作要求而言一般需要按照以下几点来遵守:a。浇注大,中型铸钢件,钢水要在钢包内静置1min-2min后进行浇注,b,浇注后待铸件凝固完毕,要及时卸除压铁和箱卡,以铸件收缩阻力,避免铸件产生裂纹缺陷,严禁使用单晶直探。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。
(8)铸造(squeezingcasting)铸造:是使液态或半固态金属在高压下凝固。流动成形,直接制件或毛坯的,它具有液态金属利用率高,工序简化和等优点,是一种节能型的,具有潜在应用前景的金属成形技术,直接铸造:喷涂料,浇合金,合模,加压,保压,泄压,分模,毛坯脱模。复位,间接铸造:喷涂料,合模,给料,充型,加压,保压,泄压,分模,毛坯脱模,复位,可内部的气孔,缩孔和缩松等缺陷,表面粗糙度低,尺寸精度高,可防止铸造裂纹的产生,便于实现机械化,自动化,应用:可用于生产各种类型的合金。如铝合金,锌合金,铜合金,球墨铸铁等(9)消失模铸造(Lostfoamcasting)消失模铸造(又称实型铸造):是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型。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。收得率,简化了工序,免除造型及其它工序,因而减轻了劳动强度,所需生产面积也大为,连续铸造生产易于实现机械化和自动,根据碳钢的型号选择合理的浇注温度,一般浇注温度在1540℃-1580℃(浇包内钢水温度)之间。(2)就浇注速度而言,在保证型的气体顺畅的条件下,对要求同时凝固的铸件可采用较高浇注速度,对要求实现顺序凝固的铸件,尽可能采用较低的浇注速度,(3)就浇注操作要求而言一般需要按照以下几点来遵守:a。浇注大,中型铸钢件,钢水要在钢包内静置1min-2min后进行浇注,b,浇注后待铸件凝固完毕,要及时卸除压铁和箱卡,以铸件收缩阻力,避免铸件产生裂纹缺陷,严禁使用单晶直探。
: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。
广东ZG40Ni35Cr25NbM铸钢件托辊座特征: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。
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。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。要从具体情况出发,根据缺陷的特征、位置、采用的工艺和所用型砂等因素,进行综合分析,然后采取相应的技术措施,防止和缺陷。1.浇不到铸件局部有残缺、常出现在薄壁部位、离浇道远部位或铸件上部。残缺的边角圆滑光亮不粘砂。产生原因:浇注温度低、浇注速度太慢或断续浇注;横浇道、内浇道截面积小;铁水成分中碳、硅含量过低;型砂中水分、煤粉含量过多,发气量大,或含泥量太高,透气性不良;上砂型高度不够,铁水压力不足。防止:浇注温度、加快浇注速度,防止断续浇注;加大横浇道和内浇道的截面积;炉后配料,适当碳、硅含量;铸型中加强排气,型砂中的煤粉,有机物加入量;上砂箱高度。2.未浇满铸件上部残。