铸件致(zhì)命缺陷——裂纹(wén),如何(hé)避免(miǎn)?
发布时间(jiān): 2019-05-28 来源:洛(luò)阳(yáng)马博最新官方和顺祥机械有(yǒu)限公司 点击:1241
铸件裂纹可以说是铸件致命的(de)缺(quē)陷之一,
一(yī)旦(dàn)出现(xiàn)裂纹,
轻则费力修补(bǔ),重则彻底报(bào)废(fèi)!
而要(yào)想避免裂(liè)纹,
***关键的还是(shì)要(yào)对(duì)裂纹(wén)形成的原(yuán)因了(le)如指掌,
这样才能从(cóng)根本上杜绝!
铸件裂纹主要分为两类,热裂和冷裂!
热裂
热裂是裂纹外形(xíng)弯(wān)弯曲曲(qǔ),断口(kǒu)很不规则呈藕断丝(sī)连状,而且表面较宽(kuān),越到里面越窄,属热(rè)裂(liè)其机(jī)理是:钢水注入(rù)型腔后开(kāi)始冷(lěng)凝,当结晶骨架已经形成并开始线收缩后,由(yóu)于此(cǐ)时内部(bù)钢水并(bìng)未完成凝固成固态(tài)使收缩受阻,铸件(jiàn)中就会产生(shēng)应力或塑性变(biàn)形,当它(tā)们超(chāo)过在此高温下的材质强(qiáng)度极限时,铸件就会开(kāi)裂。
热裂纹形(xíng)成原因
形成热裂纹的理论原因和实(shí)际(jì)原因很多(duō),但(dàn)根本原因是铸件(jiàn)的凝固方式(shì)和凝固时期铸件的热应力和(hé)收(shōu)缩应力。
热(rè)裂(liè)纹产生的原因体现在工艺和铸件结构方面(miàn)其中有(yǒu):铸件(jiàn)壁厚不均匀,内(nèi)角太小;搭接部位分叉太多,铸件(jiàn)外框、肋板等阻碍铸件正常收缩;浇冒口系统阻(zǔ)碍(ài)铸件正常(cháng)收缩,如浇冒(mào)口靠近箱带或浇冒口之间(jiān)型(xíng)砂强度很高(gāo),***了铸件的自由收(shōu)缩;冒口太小或太大(dà);合金(jīn)线收缩率太大;合金(jīn)中低熔点(diǎn)相形成元素(sù)超(chāo)标,铸钢铸(zhù)铁中硫、磷(lín)含量高;铸件开箱(xiāng)落砂过早,冷却过快。
热裂(liè)纹(wén)4招解决
1、改善铸件结构
壁厚力求均匀,转角处应(yīng)作出过渡圆角,减少应力集中现象。轮(lún)类铸件的轮辐必要时可做成弯曲(qǔ)状。
2、提高合金材料(liào)的熔炼质量
采用精(jīng)炼和除气工艺去除金属液中的氧化夹(jiá)杂和气体(tǐ)等。控制有害杂质的含量,采用合理的熔(róng)炼工艺(yì),防止产生冷裂纹。
3、采用正确的铸(zhù)造工艺措施
使(shǐ)铸件(jiàn)实现同时凝固不仅有利于防止热裂纹,也有助于防止(zhǐ)冷裂纹(wén)。合理设置浇冒口的位置和尺寸(cùn),使铸件各部分的冷却速度尽(jìn)量均匀一致,减少冷裂(liè)纹倾(qīng)向。
4、时效(xiào)热处理(lǐ)
铸造应力大的铸件应及时进行时效(xiào)热处理,避免过大的残余应力使铸件产生冷裂(liè)纹。必要时,铸件(jiàn)在切割浇冒口(kǒu)或焊补后(hòu),还要进行一次时效热处(chù)理。
冷裂
冷裂(liè)纹(wén)是(shì)铸件凝(níng)固后冷却到弹性状态(tài)时,因(yīn)局部铸造应力大于合金极限强度而(ér)引起的(de)开裂。冷裂纹总是(shì)发(fā)生在冷却过程中(zhōng)承受拉应力的部位(wèi),特别是拉应力集中(zhōng)的(de)部位。冷裂纹与热(rè)裂纹不同,冷裂纹(wén)往(wǎng)往穿晶扩展到整个截面,外形呈宽度均匀(yún)细长的直线或(huò)折(shé)线状,冷裂纹的断口表面子净有金属光(guāng)泽或(huò)呈轻度氧(yǎng)化色,裂纹走向平(píng)滑,而非(fēi)沿晶界发生。这(zhè)与热(rè)裂纹有显著的不(bú)同。冷裂纹检验用肉眼可见,可根据其宏观形貌及穿(chuān)晶扩展的微(wēi)观特征,与热裂纹(wén)区(qū)别。
冷裂纹产生(shēng)的主要原因(yīn)有以下几方面:
1、铸件结构
铸件壁(bì)厚不(bú)均匀(yún),促(cù)使铸件产生(shēng)铸(zhù)造应力,有时会产(chǎn)生(shēng)冷裂纹类缺陷。刚性结构的铸件,由于其结构(gòu)的(de)阻碍,容易产生热应力,从而使铸件产生冷裂(liè)纹。
2、浇冒口系(xì)统设计不合理
对于壁(bì)厚不(bú)均匀的铸件,如(rú)果内浇口设(shè)置在铸件的壁厚部分时,将使铸件厚壁部分的(de)冷却(què)速度更加缓慢,导致或加(jiā)剧铸件各部分冷却速度的差别(bié),增(zēng)大(dà)铸造(zào)的热应力,促(cù)使铸件产生冷裂纹。浇冒口设置不当,直接阻碍铸件(jiàn)收(shōu)缩(suō),也(yě)促(cù)使铸件产生冷裂纹。
3、合金材料的化(huà)学(xué)成分不合(hé)格
钢中含碳量和其他合金元素含(hán)量偏高使铸件(jiàn)容易(yì)发生冷裂纹。韧性合金(jīn)材(cái)料不易(yì)产生冷(lěng)裂纹,脆性(xìng)合金(jīn)材料易产生冷裂纹。
4、控制开箱时间
铸件(jiàn)开(kāi)箱过(guò)早,落砂温度(dù)过高,在清砂时受到碰撞、挤压都会引(yǐn)起铸件开裂。
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