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行業新聞

減少鑄件缺陷,來自國際大(dà)師獨到的見解!

來源: 本站 時間:2017年05月08日


鑄造企業在生(shēng)産過程中(zhōng),難免遇到縮孔、氣泡、偏析等鑄件缺陷,造成鑄件成品率低,重新回爐生(shēng)産又(yòu)面臨着大(dà)量的人力、電(diàn)能的消耗。如何減少鑄件缺陷是鑄造人士一(yī)直關心的問題。
 

對于減少鑄件缺陷問題,我(wǒ)(wǒ)隻服這位來自英國伯明翰大(dà)學的教授John Campbell,John Campbell可謂是身經百戰,對減少鑄件缺陷有着獨到的見解。早在2001年,中(zhōng)國科學院金屬研究所研究員(yuán)李殿中(zhōng),開(kāi)展熱加工(gōng)過程組織模拟與工(gōng)藝設計,就是在John Campbell教授的指導下(xià)完成的。今天就爲大(dà)家整理了一(yī)份由國際鑄造大(dà)師John Campbell 提出的減少鑄件缺陷的十大(dà)準則,希望對鑄造行業的同仁們有所幫助。


1、好鑄件從高質量熔煉開(kāi)始

一(yī)旦要開(kāi)始澆注鑄件,首先要準備、檢查并處理好熔煉工(gōng)藝。如果有要求,可采用能夠接受的最低标準。然而,更好的選擇是:準備并采用接近于零缺陷的熔煉方案。


2、避免自由液面上産生(shēng)湍流夾雜(zá)

這就要求避免前端自由液面(彎月面)流速過高。對于大(dà)部分(fēn)金屬來說,最大(dà)流速控制在0.5m/s。對于封閉式澆注系統或薄壁件,最大(dà)流速會适當增加。這個要求也意味着金屬液的下(xià)落高度不能超過“靜滴”高度的臨界值。

3、避免金屬液中(zhōng)表面凝殼的層流夾雜(zá)



這就要求在整個充型過程,不要出現任何金屬液流的前端提前停止流動。充型前期的金屬液彎月面必須保持可運動狀态,不受表面凝殼增厚的影響,而這些凝殼會成爲鑄件一(yī)部分(fēn)。要想獲得這種效果,金屬液前端可以設計成連續擴展的。實際中(zhōng),隻有底注“上坡”能實現連續不斷的上升過程。(如重力鑄造中(zhōng),從直澆道底部開(kāi)始向上流)。這就意味着:

    底注式澆注系統;
    不要有“下(xià)坡”形式的金屬液落下(xià)或滑落;
    不要出現大(dà)面積的水平流動;
    不要出現由于傾倒或瀑布式流動而産生(shēng)金屬液前端流動停。




4、避免裹氣(産生(shēng)氣泡)

避免澆注系統裹氣而産生(shēng)的氣泡進入型腔。可以通過以下(xià)方式達到:
    合理設計階梯型澆口杯;
    合理設計直澆道,快速充滿;
    合理使用“水壩”;
    避免采用“井式”或其他開(kāi)放(fàng)式澆注系統;
    采用小(xiǎo)截面橫澆道或在直澆道于橫澆道連接處附近使用陶瓷過濾片;
    使用除氣裝置;
    澆注過程無中(zhōng)斷。



5、避免砂芯氣孔

避免砂芯或砂型産生(shēng)的氣泡進入型腔金屬液中(zhōng)。砂芯必須保證非常低的含氣量,或者采用适當的排氣以阻止砂芯氣孔産生(shēng)。除非能保證完全幹透,否則不能用黏土基砂芯或模具修複膠。
6、避免縮孔

由于對流影響及不穩定的壓力梯度,厚大(dà)截面的鑄件是無法實現向上補縮。所以要遵循所有的補縮規律來保證良好的補縮設計,采用計算機模拟技術進行驗證,實際澆注樣件。控制砂型和砂芯連接處的飛邊水平;控制鑄型塗料厚度(如果有的話(huà));控制合金及鑄型溫度。

7、避免對流

對流危害與凝固時間有關。薄壁和厚壁鑄件都能不受對流危害影響。而對于中(zhōng)等壁厚鑄件:通過鑄件結構或工(gōng)藝來降低對流危害;
    避免向上補縮;
    澆滿後翻轉。

8、減少偏析

預防偏析并控制在标準範圍内,或客戶允許的成分(fēn)超限區域。如果可能,盡量避免通道偏析。

9、減少殘餘應力



輕合金固溶處理後不要進行水(冷水或熱水)介質淬火(huǒ)。如果鑄件應力看起來不大(dà),可采用聚合物(wù)淬火(huǒ)介質或強制空氣淬火(huǒ)。

10、給定基準點



所有的鑄件都必須給定用于尺寸檢查和加工(gōng)的定位基準點。


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