TA的每日心情 | 奋斗 2025-9-2 08:07 |
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铸造企业在生产过程中,难免遇到缩孔、气泡、偏析等铸件缺陷,造成铸件成品率低,重新回炉生产又面临着大量的人力、电能的消耗。如何减少铸件缺陷是铸造人士一直关心的问题。
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& N+ j/ [/ p) H0 b对于减少铸件缺陷问题,来自英国伯明翰大学的教授John Campbell,John Campbell可谓是身经百战,对减少铸件缺陷有着独到的见解。早在2001年,中国科学院金属研究所研究员李殿中,开展热加工过程组织模拟与工艺设计,就是在John Campbell教授的指导下完成的。今天洲际传媒就为大家整理了一份由国际铸造大师John Campbell 提出的减少铸件缺陷的十大准则,希望对铸造行业的同仁们有所帮助。
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% p" k) _6 b8 a/ L7 r5 O8 `1、好铸件从高质量熔炼开始# `! d1 I: d( g0 E+ T
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一旦要开始浇注铸件,首先要准备、检查并处理好熔炼工艺。如果有要求,可采用能够接受的最低标准。然而,更好的选择是:准备并采用接近于零缺陷的熔炼方案。. D( @- Y! n. a3 R! r
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2、避免自由液面上产生湍流夹杂8 D2 I# z7 u0 A% W$ W* D( W
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这就要求避免前端自由液面(弯月面)流速过高。对于大部分金属来说,最大流速控制在0.5m/s。对于封闭式浇注系统或薄壁件,最大流速会适当增加。这个要求也意味着金属液的下落高度不能超过“静滴”高度的临界值。! p6 ^- ]2 m+ q4 o( S
+ s% e# ^6 C8 j3、避免金属液中表面凝壳的层流夹杂
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* I* s1 h$ n! o. a; ]4 x这就要求在整个充型过程,不要出现任何金属液流的前端提前停止流动。充型前期的金属液弯月面必须保持可运动状态,不受表面凝壳增厚的影响,而这些凝壳会成为铸件一部分。要想获得这种效果,金属液前端可以设计成连续扩展的。实际中,只有底注“上坡”能实现连续不断的上升过程。(如重力铸造中,从直浇道底部开始向上流)。这就意味着:
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' T2 N- n. e( o/ g$ H: l. c5 m底注式浇注系统;, v- J5 m7 n( R3 L0 D/ g0 X6 D! c6 L
4 v6 }/ V' Y/ o3 z0 k不要有“下坡”形式的金属液落下或滑落;
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7 j" @# D+ }3 H# _$ `不要出现大面积的水平流动;4 R+ r! W6 ^2 y8 }( c4 T
. f8 f$ L9 t" L0 P3 S6 @不要出现由于倾倒或瀑布式流动而产生金属液前端流动停止。
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3 M3 ]1 D; G/ D4 w4、避免裹气(产生气泡)2 P6 @6 T6 p U# i) ~
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避免浇注系统裹气而产生的气泡进入型腔。可以通过以下方式达到:
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合理设计阶梯型浇口杯;' x2 U; O7 ~4 i; y" J
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合理设计直浇道,快速充满;
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合理使用“水坝”;! B, `8 D I/ ?7 m& R
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避免采用“井式”或其他开放式浇注系统;
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7 K; P# ~# |% s采用小截面横浇道或在直浇道于横浇道连接处附近使用陶瓷过滤片;
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7 m3 x, R2 m$ Y) J4 I* \使用除气装置;
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浇注过程无中断。
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5、避免砂芯气孔8 G. D2 w% ~/ s1 Z
5 E2 m. @) V. K! V h3 ~. L5 q避免砂芯或砂型产生的气泡进入型腔金属液中。砂芯必须保证非常低的含气量,或者采用适当的排气以阻止砂芯气孔产生。除非能保证完全干透,否则不能用黏土基砂芯或模具修复胶。/ h) m7 S1 j9 ^0 ]- _! K: H; d
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6、避免缩孔; t' @) ^. \. B+ ?+ A% g
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由于对流影响及不稳定的压力梯度,厚大截面的铸件是无法实现向上补缩。所以要遵循所有的补缩规律来保证良好的补缩设计,采用计算机模拟技术进行验证,实际浇注样件。控制砂型和砂芯连接处的飞边水平;控制铸型涂料厚度(如果有的话);控制合金及铸型温度。 ?/ A' R( r6 a4 }
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7、避免对流
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! m. Z8 X& D" [% _对流危害与凝固时间有关。薄壁和厚壁铸件都能不受对流危害影响。而对于中等壁厚铸件:通过铸件结构或工艺来降低对流危害;
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避免向上补缩;9 U% ^0 |! c- o/ u0 D- P) Y
* R2 a) U$ Q/ c& d3 p- _. p浇满后翻转。9 i+ E5 H* @9 r& A7 `$ j1 E% b
$ q Q+ j: o, s" ^# W% d8、减少偏析9 |( k9 G. h: M0 C) n* ?7 _
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预防偏析并控制在标准范围内,或客户允许的成分超限区域。如果可能,尽量避免通道偏析。/ g6 @5 c0 g, m& ]8 m
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9、减少残余应力
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轻合金固溶处理后不要进行水(冷水或热水)介质淬火。如果铸件应力看起来不大,可采用聚合物淬火介质或强制空气淬火。& R; d5 t# N+ f+ u" E
! z7 S6 T- Y3 l: r/ B10、给定基准点
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3 r8 u, y4 A8 @ e所有的铸件都必须给定用于尺寸检查和加工的定位基准点。 |
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