影響三維柔性焊接平臺鑄件產生熱烈的因素有哪些
2019年08月26日
新聞詳情
影響三維柔性焊接平臺鑄件形成熱裂的因素是多方面的。因此，當考慮防止熱裂的措施時，不能從單方面的影響因素著手解決，需結合具體情況進行綜合分析，從而采取相應辦法方可。
1、三維柔性焊接平臺鑄件結構
三維柔性焊接平(ping)臺(tai)鑄件(jian)結(jie)構設(she)計(ji)不(bu)合理，往(wang)往(wang)是熱(re)裂產生(sheng)的原因之一。所以(yi)，在設(she)計(ji)鑄件(jian)時應注意以(yi)下幾點：
a、兩截而相交處不要設計成直角(jiao)拐彎，須設有圓角(jiao)。圓角(jiao)的形狀、大小(xiao)視鑄件(jian)的交接情況(kuang)確(que)定。
（a）所示結(jie)構由于兩截面(mian)交接成(cheng)(cheng)一直角拐(guai)彎(wan)，形(xing)成(cheng)(cheng)了熱節(jie)，造成(cheng)(cheng)收(shou)縮(suo)應力易(yi)于此處集中和熱裂(lie)的形(xing)成(cheng)(cheng)。
(b)所示圓弧形結(jie)構后，熱裂(lie)即被(bei)xiaochu。
b、盡量(liang)減小并分(fen)散熱節點(dian)，避(bi)免采用十(shi)字交(jiao)叉(cha)的(de)截(jie)面，在(zai)條件允許的(de)情況下，應將交(jiao)叉(cha)的(de)截(jie)面錯開。
c、在鋼件(jian)上(shang)采(cai)用不(bu)等厚度的截(jie)面(mian)時，應使鑄件(jian)各部分收縮時彼此不(bu)發生阻礙。
2、鑄造工藝設計
a.液體金屬(shu)經過內澆(jiao)口(kou)進(jin)入(ru)型(xing)腔后，靠近內澆(jiao)口(kou)的鑄(zhu)件冷卻較(jiao)慢，形成鑄(zhu)件上的薄弱區，因而較(jiao)易產生(sheng)熱(re)裂(lie)。有時，鑄(zhu)件收縮可能受到澆(jiao)口(kou)阻礙而產生(sheng)熱(re)裂(lie)。尤(you)其是(shi)為了使(shi)金屬(shu)液均勻澆(jiao)入(ru)，應用復雜而且相連的澆(jiao)口(kou)時，危險(xian) 大。
b、在壁厚不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)的(de)截(jie)面(mian)交接(jie)處(chu)，常常產生熱裂(lie)，為(wei)消防這類缺陷，經(jing)用戶(hu)同意可(ke)以(yi)在這些部(bu)位設置(zhi)(zhi)加強(qiang)筋。防裂(lie)加強(qiang)筋不(bu)(bu)僅可(ke)以(yi)提高三維柔性焊接(jie)平臺鑄件(jian)熱裂(lie)部(bu)位的(de)強(qiang)度， 主要是能(neng)起散熱作用，從而減緩“熱點(dian)”集中(zhong)程度，huanjie熱裂(lie)的(de)產生。加強(qiang)筋設置(zhi)(zhi)時(shi)，要注意不(bu)(bu)宜太厚，一般(ban)為(wei)相應(ying)部(bu)位壁厚的(de)1/3左右，否則也會導致熱裂(lie)的(de)產生。同時(shi)，還應(ying)處(chu)理好(hao)加強(qiang)筋的(de)形狀。
3、合金成分(fen)、熔煉(lian)工藝的(de)調整與煉(lian)
a、在(zai)(zai)不影響三維柔(rou)性焊(han)接平(ping)臺鑄件使用性能的(de)前提下，可(ke)適當調(diao)整(zheng)(zheng)合金的(de)化學(xue)成(cheng)分，縮小(xiao)凝固(gu)溫度范圍(wei)，減(jian)少凝固(gu)期間的(de)收(shou)縮量或選擇抗裂(lie)性較(jiao)好的(de)接近共(gong)晶成(cheng)份(fen)。例(li)如：在(zai)(zai)鑄造牌(pai)號為ZG45#的(de)扳手(shou)體鑄件時，由于這一類鑄件易產生熱(re)裂(lie)，調(diao)整(zheng)(zheng)其化學(xue)成(cheng)分有(you)利(li)于對熱(re)裂(lie)的(de)防止。調(diao)整(zheng)(zheng)方法為在(zai)(zai)牌(pai)號規定(ding)范圍(wei)內，將碳(tan)取下限值(zhi)0.42-0.44，硅取上限值(zhi)0.45，適當提高至0.8-0.9，硫、磷控制在(zai)(zai)0.04以(yi)下。
b、對碳鋼(gang)(gang)及合金鋼(gang)(gang)進行(xing)微合金化(hua)和(he)變(bian)質處理，可以明顯提(ti)高(gao)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)件(jian)的(de)(de)抗(kang)(kang)裂強度。加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)稀(xi)土元(yuan)(yuan)素、或其他元(yuan)(yuan)素即能(neng)達到此目(mu)的(de)(de)，加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)量一般均(jun)在(zai)0.3以下。元(yuan)(yuan)素可以單 加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)，也可以幾種元(yuan)(yuan)素同時加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)，常用的(de)(de)元(yuan)(yuan)素有釩、鈰、鈣(gai)、鈦、鈮等。這種方法能(neng)使(shi)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)晶(jing)粒(li)細(xi)化(hua)與(yu)減少夾(jia)(jia)雜物，從而改(gai)變(bian)了(le)(le)鋼(gang)(gang)的(de)(de)一次結晶(jing)過程，增強了(le)(le)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)件(jian)的(de)(de)抗(kang)(kang)裂性能(neng)和(he)機械(xie)性能(neng)。如在(zai)ZG25#碳鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)0.5-0.2的(de)(de)稀(xi)釋(shi)成0.2的(de)(de)釩可使(shi)晶(jing)粒(li)細(xi)化(hua)，xiaochu粗大(da)的(de)(de)魏(wei)氏組織；向鉻、鎳、銅鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)0.05-0.1的(de)(de)鈰可以消防柱狀晶(jing)組織；向ZG2Cr13和(he)ZG1Cr18N19鑄(zhu)鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)0.15鈰能(neng)消防晶(jing)界夾(jia)(jia)雜，促(cu)使(shi)硫化(hua)物夾(jia)(jia)雜分布均(jun)勻；因而提(ti)高(gao)了(le)(le)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)抗(kang)(kang)裂性。
c、改(gai)進鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)的脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)工藝(yi)，能提高(gao)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)的抗裂性(xing)能。鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)件晶界的氧(yang)(yang)化夾雜物(wu)是熱裂形(xing)成的主要原因之一。提高(gao)脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)效果，減(jian)少(shao)氧(yang)(yang)化夾雜物(wu)并改(gai)變(bian)其分布狀態可(ke)以減(jian)少(shao)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)熱裂傾向。實(shi)驗證明，采用綜合脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)比單 進行脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)的效果地好得多。這是因為脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)產(chan)物(wu)的尺寸要比單 脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)時大得多，因而(er)有(you)利于鋼(gang)(gang)(gang)液將脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)產(chan)物(wu)排除。
綜(zong)合(he)(he)(he)脫(tuo)(tuo)氧方(fang)法(fa)：碳鋼(gang)(gang)和(he)低合(he)(he)(he)金鋼(gang)(gang)先加錳與(yu)硅(gui)預脫(tuo)(tuo)氧，以鋁終脫(tuo)(tuo)氧。不銹(xiu)鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)用硅(gui)鈣(gai)(gai)粒子與(yu)石灰進(jin)行擴散(san)脫(tuo)(tuo)氧，然后(hou)再(zai)用塊狀硅(gui)鈣(gai)(gai)作沉淀終脫(tuo)(tuo)氧，理想的(de)辦(ban)法(fa)是(shi)采用多(duo)元復合(he)(he)(he)脫(tuo)(tuo)氧劑。
d、控制鑄鋼(gang)(gang)的結晶(jing)過(guo)程，使(shi)初(chu)(chu)晶(jing)組織細(xi)(xi)化(hua)，減少(shao)熱(re)裂(lie)傾向。采(cai)用懸浮(fu)澆(jiao)注法，即在鋼(gang)(gang)水澆(jiao)注的同時(shi)通過(guo)澆(jiao)口(kou)或其他通道加(jia)入(ru)細(xi)(xi)顆(ke)粒金(jin)屬粉(fen)末(mo)使(shi)初(chu)(chu)晶(jing)組織細(xi)(xi)化(hua)。例如ZG35#碳(tan)鋼(gang)(gang)澆(jiao)注時(shi)加(jia)入(ru)2的錳鐵粉(fen):澆(jiao)注鉻鉬合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)時(shi)加(jia)入(ru)粒度(du)0.1毫米的鉬粉(fen)，均有(you)細(xi)(xi)化(hua)晶(jing)粒，提高機械(xie)性(xing)能減少(shao)鑄件產(chan)生熱(re)裂(lie)缺陷的作用。
5、三維(wei)柔性焊接平臺澆注條件方面
澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)方面防(fang)止熱裂的主要措施是采用高溫出爐、低(di)溫澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)，澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)速度(du)先(xian)快后(hou)慢(man)的原則(ze)。但考慮到降低(di)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)溫度(du)，對于薄壁(bi)件易產(chan)生(sheng)冷隔、澆(jiao)(jiao)(jiao)不足等缺陷，所以根據鑄件結(jie)構(gou) 點，應(ying)分(fen)別按以下方法(fa)生(sheng)產(chan)為好。
a、在(zai)(zai)澆(jiao)注薄(bo)壁與桿(gan)(gan)狀(扳手、連接桿(gan)(gan)、鉗子)鑄件時，鋼水的澆(jiao)注溫(wen)(wen)度控制在(zai)(zai)1540℃左右，型殼(ke)的溫(wen)(wen)度大于650℃，即要求紅(hong)殼(ke)澆(jiao)注。
b、對于壁厚大于20毫米的(de)鑄件，鋼水的(de)澆注溫(wen)度選擇(ze)在1530℃左右(you)，型殼(ke)(ke)(ke)的(de)溫(wen)度在400℃以下，甚至可冷殼(ke)(ke)(ke)澆注。這樣有利于鑄件在熱裂危險期的(de)結(jie)殼(ke)(ke)(ke)強度提高。
c、當遇到壁厚不(bu)均勻的(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)，鋼(gang)(gang)水的(de)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫度取(qu)1540℃ .型殼的(de)溫度在400-500℃左右，但嚴(yan)格執行(xing)(xing)先(xian)快(kuai)后慢(man)的(de)澆(jiao)注(zhu)(zhu)方法(fa)。鑄(zhu)(zhu)件(jian)澆(jiao)注(zhu)(zhu)后待鋼(gang)(gang)液凝固后，應將壁厚部分(fen)的(de)型殼先(xian)qingchu，讓這部分(fen)先(xian)冷卻(que)，以達(da)到鑄(zhu)(zhu)件(jian)收縮均勻之目的(de)。以上是(shi)針對(dui)容易產(chan)生熱(re)裂的(de)碳鋼(gang)(gang)鑄(zhu)(zhu)件(jian)采取(qu)的(de)措施，不(bu)銹鋼(gang)(gang)鑄(zhu)(zhu)件(jian)可參照進行(xing)(xing)，但澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫度需(xu)適當提高30-60℃左右。
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