铸钢产品常见质量原因分析及对策

靖江山水 · 发表于 2018-9-21 12:06:45

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铸钢产品质量存在焊补量大，返修多，一次交检合格率低，大部分是因为浮沙多，表面夹杂多，细微裂纹等各种原因。
我个人以为存在以下一些可能发生的问题：
1）浇注系统问题，
目前公司普遍采用底注式浇注系统，由于很多铸件高度及直径都很大，单纯采用底注不利于顺序凝固，不利于冒口补缩，把铸件当作跑道，冲刷铸件本体造成涂料及型砂剥落混在铸件里造成夹杂。
浇注系统是对铸钢液体进行分配的过程，浇注系统的设置尽量减少对铸件的冲刷，尽量减少钢液在型腔里面的紊流，尽量遵循顺序凝固的法则，让钢液在铸件型腔里平稳上升，其中内浇口的设置最为重要。浇注系统尽量缩短铸件凝固时间，实行按需分配，对于需要钢水量大的部位需要增设。
在不破坏铸件顺序凝固的前提下，内浇口数量宜多些且均匀分布，以避免局部过热。从铸件的形体来设计的话，一般按照高度400-500设置一层，长度方向400-500设置一道，这样钢水流经浇道的时间长，但进入铸件的时间短，有利于下部先凝固，中间补缩下部，上部补缩中部，形成顺序凝固的状态，试想，如果单纯考虑底注式，在浇注的90秒内，型腔内的钢水一直在不断的运动，想象中的平稳上升与分层浇注产生的逐层凝固谁优谁劣，底注内浇口带来的浇口热节以及上部冒口冷钢水对冒口的收得率和铸件的凝固都产生很大影响。因此对于部分高度不高热节较大的铸件采用底注是合理的，但对于热节不大高度很高的铸件完全采用底注是有很大影响的。
对策是根据不同的铸件选择合理的浇注系统。
2）浇注系统开放程度问题
目前很多铸件浇注系统采用直径80直浇道变2道60横浇道变4道60的内浇道，开放程度不够。大概比例是8：9：18，就是1：1.125：2.25。试想如果水龙头接出水管，如果用力挤压，则会喷溅而出，如果全开放式，则水流缓慢。钢包口出水会将钢水直径变得很大，而每次钢水通过浇道改变方向都会产生很大的力，只有大开放才会减少压力，让钢水平稳上升，开放程度小钢水会喷涌飞溅，冲刷铸型，导致表面涂料砂型剥落混合在钢水里产生气孔夹杂等缺陷。
对策是改成1：2：4的大开放式浇注系统，让钢水平稳上升，表面上是多用了一点点钢水，但铸件质量会提高很大作用。
3）浇注时间的选择
目前公司浇注时间根据铸件大小从20秒到120秒不等，如果加上冒口的时间则更长。从理论上讲，金属液进入砂型时，热量的散失和金属液与型壁接触的时间长短成正比，且与金属液的表面积和体积的比率成正比。浇注速度影响金属液接触型壁的时间，因此控制浇注速度可改变铸件内的温度差，浇注速度越慢，铸件内的温度差越大。但速度不能太慢，否则容易形成冷隔、浇不满等缺陷。而大平面的铸件不宜慢浇，否则会导致上型由于长时间受热出现落砂缺陷。尤其是大型的铸件或者大平面的铸件这个现象很多。对于底注式浇注时间越长导致冲刷型腔的时间长，就会导致砂型经受不了长时间高温烘烤而掉落，夹杂由于温度低而不上浮进入冒口，黏附在铸件上表面。
对策是根据铸件大小将浇注时间控制在30-60秒之内（含冒口）。
4）造型表面质量需要加强控制。
目前造型车间造型时候，一般放了很多砂后用喇叭枪打，由于砂型具有堆积性，超过200毫米以后不管你用多大力也打不到下面的地方，现场只有大的冲棒，只是在冲模具的时候用一下，我也拿不动。平时对于模具表面的型砂很少冲，没有工具，最多用脚踩一下，因此表面质量不是很好。由于强度不够虽然刷了涂料也容易被高温钢水冲刷掉落，混合在钢水里，产生黏砂，夹杂气孔等各种现象。
对策是加强铸件表面和泥芯表面冲砂的紧实度控制。
5）涂料带来的影响
涂料本来是保护铸件砂型而采用的耐火涂料，由于酒精涂料需要每次点火烘烤，因此由于树脂砂砂型采用的原砂比较细，而且粘结剂采用的是树脂，因此反复点火烘烤会导致砂型表面提前失效，在高温钢水的冲击下容易剥落，混合在钢水里造成各种缺陷。
对策是在造型表面紧实度好的情况下，第一层刷厚一些，二层三层适当刷一刷，或者一次刷两层点火最后再刷一层点火，尽量避免刷更多的涂料，点火次数增加。
6）目前公司产品出品率不高而且冒口高度偏高，根据我的经验目前使用的保温覆盖剂虽然有AH公司进口产品，富士科冒口保温剂，兴业冒口保温剂，目前国内有比这个好的产品而且价廉物美，补缩效率出奇的好。鏍哥數~1.JPG

，如图，直径600冒口表面是平平的，好像是绝热一样，效果顶级好。
对策是进行对比试验，换效果更好的保温覆盖剂，提高冒口利用效果，减少冒口高度，减少冒口补贴使用量，将会带来不少的经济效益。
我目前就有这么多建议，至于对错，请大家一同探讨并有待实际生产进行检验。
当然目前还有根据不同的铸件有不同样的各种各样的问题，我不一一罗列，这些都是个人看法，如果有不到之处，请随时指正。

铸造小狗 · 发表于 2018-9-21 22:48:03

不错的文章，分析的很到位！

sting811 · 发表于 2018-9-25 15:15:55

冒口表面平平是冒口上部整体下沉无中间缩凹？这样效果最好？

靖江山水 · 发表于 2018-9-26 19:02:21

本帖最后由靖江山水于 2018-9-26 20:04 编辑

sting811 发表于 2018-9-25 15:15

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7 Z, I$ [7 b+ H3 @% l; y& ~冒口表面平平是冒口上部整体下沉无中间缩凹？这样效果最好？

请问你觉得什么是冒口最好的补缩状态呢？难道是跟木冒口一样缩的很深的V型？

靖江山水 · 发表于 2018-9-27 07:16:09

如果你用过普通冒口，没有保温套的，上面结盖，下面V型缩的很深，普通的纤维冒口，上面也结盖，下面V型要浅一些，所谓的保险高度就高一点，如果用好的发热保温冒口加好的发热剂，上面就基本上平平的，破开冒口V型很浅，当然，如果你还有更好的观点请直接表达清楚，向你多学习学习。

guoke · 发表于 2018-9-27 09:22:26

很有思想、见解、理论升华的文章，绝对是多年工作实践加自己理论的升华！感谢！

sting811 · 发表于 2018-9-27 16:50:24

靖江山水发表于 2018-9-26 19:025 y c7 W1 B! h' V( r$ X2 D
请问你觉得什么是冒口最好的补缩状态呢？难道是跟木冒口一样缩的很深的V型？" f- F6 @+ t+ Z4 N$ T5 z
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我觉得冒口补缩状态，最终要看铸件情况，铸铁和铸钢冒口设计工艺不同，铸钢只要保证铸件-冒口颈-冒口是顺序凝固就可以了，是模数放大的过程，但是铸铁得控制冒口颈关闭时间。铸铁件特别是球铁件大多采用暗冒口，如果冒口上平面平平，基本上可以确定冒口补缩是有问题的。

靖江山水 · 发表于 2018-9-27 18:21:41

我的标题就是铸钢件生产的问题，铸铁球铁与铸钢件的设计风格和理念完全不同，铸铁冒口很小，有些甚至浇口当冒口，完全不是一个概念，因此这个冒口用在铸钢件的设计与生产没有任何问题

老翻砂匠 · 发表于 2018-9-27 18:38:36

靖江山水发表于 2018-9-27 18:21
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铸钢与铸铁、尤其是球铁的冒口，相差是很大的，因此说，将均衡凝固原理引进到铸钢是完全不对的，这又回到了以前曾经讨论的话题～

靖江山水 · 发表于 2018-9-27 18:43:16

老翻砂匠发表于 2018-9-27 18:38
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! A# I) r7 X) p8 n7 P铸钢与铸铁、尤其是球铁的冒口，相差是很大的，因此说，将均衡凝固原理引进到铸钢是完全不对的，这又回到 ...

我只擅长铸钢件生产，铸铁球铁不想去研究，所以本次两个企业都不适合我

老翻砂匠 · 发表于 2018-9-27 19:10:50

靖江山水发表于 2018-9-27 18:43: a4 [4 w8 J, Q: h( T' i0 W) C
我只擅长铸钢件生产，铸铁球铁不想去研究，所以本次两个企业都不适合我" ~+ p. V: J- F R$ W2 Z2 r3 V8 [, h
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对的，只有适合才是最好的！

悄悄问一下，年会聚会技术交流沙龙分享的题目确定了是什么？谢谢！

靖江山水 · 发表于 2018-9-27 19:22:11

老翻砂匠发表于 2018-9-27 19:10

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对的，只有适合才是最好的！9 N8 H C y5 x3 h1 |
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悄悄问一下，年会聚会技术交流沙龙分享的题目确定了是什么？谢谢！ ...

看看参会人员需要什么话题，铸钢件工艺生产质量方面都可以

老翻砂匠 · 发表于 2018-9-27 19:47:09

靖江山水发表于 2018-9-27 19:227 ~2 z8 @7 e3 b" U
看看参会人员需要什么话题，铸钢件工艺生产质量方面都可以

越草根、越接地气越好！

工作经验的实例也是很受欢迎的，先考虑个题目吧～

靖江山水 · 发表于 2018-9-27 20:16:11

老翻砂匠发表于 2018-9-27 19:47
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越草根、越接地气越好！. \3 f  R( B  X. T$ t
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工作经验的实例也是很受欢迎的，先考虑个题目吧～ ...

就这个文章就是最好的题目

fbi-2008 · 发表于 2018-9-27 21:09:32

现在很多工厂上了振实台了

靖江山水 · 发表于 2018-9-27 21:24:23

fbi-2008 发表于 2018-9-27 21:09
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现在很多工厂上了振实台了

只需要靠近模具表面型腔紧实度好，其他地方松一点不要紧，因此主要是操作方法对

castengineer · 发表于 2018-9-27 23:11:45

目前国内有比这个好的产品而且价廉物美，补缩效率出奇的好---
在保温冒口的问题上.我同意你的做法.
在通常情况下,大都单纯使用保温发热剂或捣冒口补浇的方法.这时冒口的缩孔大都呈V型.或V型下再出现二次缩孔(松).这种情况主要和冒口型壁的导热率大于冒口上表面与空气间的导热率(设定为热冒口).使冒口中的液-固成V型内推直致冒口结晶完成.如果V型穴的底部在结晶后高于铸件.则冒口有效.
如果按冒口对铸件的收缩体积计算冒口能提供的液体补缩量而言.冒口是不需要太大的体积.所以楼主的近等温补缩冒口的观点是新颖的.铸钢大都是顺序凝固类型.所以使用效果好的保温冒口和高效的保温发热剂是科学的.有效的.也是节约生产成本的.少废一个件.提高铸件出品率,这些保温冒口成本就都找回来了.
这不只是技术问题.也是一个思维理念的问题.

老翻砂匠 · 发表于 2018-9-28 00:41:05

靖江山水发表于 2018-9-27 20:16' c5 B. y! e& B) @1 k4 _! }5 Y
就这个文章就是最好的题目

那还是这个题目吧------《大型铸钢件生产的点点滴滴》，你看怎么样？没有异议的话，就按这么准备吧

靖江山水 · 发表于 2018-9-28 04:47:23

castengineer 发表于 2018-9-27 23:11
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我曾经试过一个2吨左右的轮胎铸件，冒口四个腰型200X300高度500，实际浇注时候只有2300公斤左右钢水，冒口最后只有余高100，最少的60毫米，切割冒口后机加工探伤检测，仅有最少的一个冒口下面有一小点缩孔，焊补一下此件没有任何问题

靖江山水 · 发表于 2018-9-28 04:48:25

老翻砂匠发表于 2018-9-28 00:41
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那还是这个题目吧------《大型铸钢件生产的点点滴滴》，你看怎么样？没有异议的话，就按这么准备吧:victo ...

好的，我再增加一些实用的过程控制

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