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(rou)性焊(han)接平臺鑄件(jian)結構設計(ji)不合理，往往是熱裂產生的原因之一(yi)。所以，在設計(ji)鑄件(jian)時(shi)應(ying)注意(yi)以下幾(ji)點：
a、兩截(jie)而相交處不(bu)要設計(ji)成直角拐彎(wan)，須設有圓角。圓角的形狀、大小(xiao)視鑄(zhu)件的交接情況確定。
（a）所示結構由于兩截面(mian)交接成一直角拐(guai)彎，形成了熱(re)節，造成收縮應(ying)力易于此(ci)處(chu)集中和熱(re)裂的(de)形成。
(b)所(suo)示圓弧形結構后，熱裂即被xiaochu。
b、盡量減小并(bing)分(fen)散熱(re)節(jie)點，避免(mian)采用十(shi)字交(jiao)叉的截(jie)面，在條件允許的情況下，應(ying)將交(jiao)叉的截(jie)面錯開。
c、在鋼件上采用不(bu)(bu)等厚(hou)度的(de)截面時(shi)，應使鑄件各部分收(shou)縮時(shi)彼此不(bu)(bu)發生阻(zu)礙。
2、鑄造工(gong)藝設計(ji)
a.液(ye)(ye)體金(jin)屬經過內(nei)澆(jiao)口進入型(xing)腔后，靠近內(nei)澆(jiao)口的(de)鑄(zhu)件(jian)冷(leng)卻(que)較慢(man)，形成鑄(zhu)件(jian)上的(de)薄弱區，因而(er)(er)較易產(chan)(chan)生熱(re)裂(lie)(lie)。有時，鑄(zhu)件(jian)收縮(suo)可能受到澆(jiao)口阻礙而(er)(er)產(chan)(chan)生熱(re)裂(lie)(lie)。尤其是為了使金(jin)屬液(ye)(ye)均勻澆(jiao)入，應用復雜而(er)(er)且相(xiang)連的(de)澆(jiao)口時，危險(xian) 大。
b、在(zai)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)不均(jun)勻的截面交接(jie)處，常常產生(sheng)熱(re)(re)裂，為消(xiao)防這(zhe)類(lei)缺(que)陷(xian)，經用戶(hu)同意(yi)(yi)可以在(zai)這(zhe)些部位(wei)設置加(jia)強(qiang)筋(jin)。防裂加(jia)強(qiang)筋(jin)不僅(jin)可以提高三維柔性(xing)焊接(jie)平臺鑄件熱(re)(re)裂部位(wei)的強(qiang)度， 主要(yao)是能起散熱(re)(re)作用，從而(er)減緩(huan)“熱(re)(re)點”集中程度，huanjie熱(re)(re)裂的產生(sheng)。加(jia)強(qiang)筋(jin)設置時，要(yao)注意(yi)(yi)不宜(yi)太(tai)厚(hou)(hou)，一般為相應部位(wei)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)的1/3左右(you)，否(fou)則也會導致熱(re)(re)裂的產生(sheng)。同時，還應處理好加(jia)強(qiang)筋(jin)的形狀。
3、合金(jin)成分(fen)、熔煉工(gong)藝的調整與煉
a、在不影響(xiang)三維柔性(xing)(xing)焊(han)接(jie)平臺鑄件(jian)使用性(xing)(xing)能的前提下(xia)(xia)，可適當調整(zheng)合金的化(hua)學成分，縮(suo)小凝固溫(wen)度范(fan)圍(wei)，減少凝固期間(jian)的收縮(suo)量或選(xuan)擇抗裂性(xing)(xing)較好的接(jie)近共晶(jing)成份。例如：在鑄造牌號(hao)為ZG45#的扳手體鑄件(jian)時，由于這一類鑄件(jian)易產生熱裂，調整(zheng)其化(hua)學成分有(you)利于對熱裂的防止。調整(zheng)方(fang)法為在牌號(hao)規定范(fan)圍(wei)內，將碳取下(xia)(xia)限(xian)值0.42-0.44，硅取上限(xian)值0.45，適當提高至(zhi)0.8-0.9，硫、磷控制在0.04以下(xia)(xia)。
b、對碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)及合金鋼(gang)(gang)(gang)進行微合金化和變質處理，可(ke)(ke)(ke)以明顯提高鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)件的(de)(de)抗裂(lie)強(qiang)(qiang)度。加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)稀(xi)土元素(su)、或其(qi)他元素(su)即能達(da)到此目的(de)(de)，加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)量一般均在0.3以下(xia)。元素(su)可(ke)(ke)(ke)以單(dan) 加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)，也可(ke)(ke)(ke)以幾種元素(su)同時(shi)加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)，常用(yong)的(de)(de)元素(su)有釩、鈰、鈣(gai)、鈦、鈮等。這種方(fang)法能使鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)晶(jing)(jing)粒細化與(yu)減少夾(jia)(jia)雜物，從而改變了(le)(le)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)一次結晶(jing)(jing)過程，增強(qiang)(qiang)了(le)(le)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)件的(de)(de)抗裂(lie)性能和機(ji)械(xie)性能。如在ZG25#碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)中加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)0.5-0.2的(de)(de)稀(xi)釋成0.2的(de)(de)釩可(ke)(ke)(ke)使晶(jing)(jing)粒細化，xiaochu粗大(da)的(de)(de)魏氏組織；向鉻、鎳、銅(tong)鋼(gang)(gang)(gang)中加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)0.05-0.1的(de)(de)鈰可(ke)(ke)(ke)以消防(fang)柱(zhu)狀晶(jing)(jing)組織；向ZG2Cr13和ZG1Cr18N19鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)中加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)0.15鈰能消防(fang)晶(jing)(jing)界夾(jia)(jia)雜，促(cu)使硫化物夾(jia)(jia)雜分布(bu)均勻；因而提高了(le)(le)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)抗裂(lie)性。
c、改進鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)工(gong)藝，能提(ti)高鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)抗裂(lie)(lie)性能。鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)件晶界的(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)夾雜物是熱裂(lie)(lie)形成的(de)主要原因之一。提(ti)高脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)效果，減(jian)少氧(yang)(yang)(yang)化(hua)夾雜物并改變其(qi)分布(bu)狀(zhuang)態(tai)可以減(jian)少鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)熱裂(lie)(lie)傾向。實驗證明(ming)，采用綜(zong)合脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)比單 進行脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)的(de)效果地好(hao)得多(duo)。這是因為(wei)脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)產物的(de)尺寸要比單 脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)時(shi)大得多(duo)，因而有利(li)于鋼(gang)(gang)(gang)液將脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)產物排(pai)除。
綜合(he)脫氧(yang)(yang)(yang)方法(fa)：碳鋼和低合(he)金鋼先加錳與(yu)硅預脫氧(yang)(yang)(yang)，以鋁(lv)終脫氧(yang)(yang)(yang)。不銹鋼鋼用(yong)硅鈣(gai)粒(li)子與(yu)石灰進(jin)行擴散脫氧(yang)(yang)(yang)，然后再用(yong)塊(kuai)狀硅鈣(gai)作(zuo)沉(chen)淀終脫氧(yang)(yang)(yang)，理想(xiang)的辦法(fa)是采用(yong)多元復合(he)脫氧(yang)(yang)(yang)劑。
d、控制(zhi)鑄(zhu)鋼的(de)(de)(de)結晶(jing)(jing)過程，使初晶(jing)(jing)組(zu)織細(xi)化，減(jian)少熱裂傾向。采(cai)用懸(xuan)浮澆(jiao)注(zhu)法，即在(zai)鋼水澆(jiao)注(zhu)的(de)(de)(de)同時(shi)通過澆(jiao)口或其他通道加(jia)(jia)入(ru)細(xi)顆粒(li)金屬粉(fen)末(mo)使初晶(jing)(jing)組(zu)織細(xi)化。例如ZG35#碳(tan)鋼澆(jiao)注(zhu)時(shi)加(jia)(jia)入(ru)2的(de)(de)(de)錳(meng)鐵(tie)粉(fen):澆(jiao)注(zhu)鉻鉬合金鋼時(shi)加(jia)(jia)入(ru)粒(li)度(du)0.1毫米的(de)(de)(de)鉬粉(fen)，均有(you)細(xi)化晶(jing)(jing)粒(li)，提高機械性(xing)能(neng)減(jian)少鑄(zhu)件產生熱裂缺陷的(de)(de)(de)作(zuo)用。
5、三(san)維柔性焊接平臺澆注條件方面
澆注(zhu)方面防止熱裂的(de)主要措(cuo)施是采用高溫(wen)出爐、低(di)(di)溫(wen)澆注(zhu)，澆注(zhu)速(su)度先快(kuai)后慢的(de)原(yuan)則。但考(kao)慮到(dao)降低(di)(di)澆注(zhu)溫(wen)度，對于薄壁件(jian)易產(chan)生(sheng)冷隔、澆不足等缺陷，所以根(gen)據鑄件(jian)結構 點(dian)，應分別按以下方法生(sheng)產(chan)為好(hao)。
a、在(zai)(zai)澆注薄壁與(yu)桿狀(扳手、連(lian)接桿、鉗子(zi))鑄件時，鋼水的澆注溫(wen)度控制(zhi)在(zai)(zai)1540℃左右，型殼的溫(wen)度大于650℃，即要求(qiu)紅(hong)殼澆注。
b、對于(yu)壁厚大于(yu)20毫米的鑄件，鋼水的澆(jiao)注溫(wen)度選(xuan)擇在(zai)1530℃左右，型殼的溫(wen)度在(zai)400℃以下，甚至可(ke)冷殼澆(jiao)注。這樣有利于(yu)鑄件在(zai)熱裂(lie)危(wei)險期的結殼強(qiang)度提高。
c、當(dang)(dang)遇到壁厚不均勻的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)，鋼(gang)水的(de)(de)澆(jiao)注(zhu)溫(wen)度取1540℃ .型殼的(de)(de)溫(wen)度在400-500℃左(zuo)右，但嚴格(ge)執行先(xian)(xian)快(kuai)后(hou)慢的(de)(de)澆(jiao)注(zhu)方法(fa)。鑄(zhu)(zhu)件(jian)澆(jiao)注(zhu)后(hou)待鋼(gang)液凝(ning)固后(hou)，應將(jiang)壁厚部分的(de)(de)型殼先(xian)(xian)qingchu，讓這部分先(xian)(xian)冷卻(que)，以達到鑄(zhu)(zhu)件(jian)收縮均勻之目的(de)(de)。以上是(shi)針(zhen)對容易(yi)產生(sheng)熱(re)裂的(de)(de)碳鋼(gang)鑄(zhu)(zhu)件(jian)采取的(de)(de)措(cuo)施，不銹(xiu)鋼(gang)鑄(zhu)(zhu)件(jian)可參照進行，但澆(jiao)注(zhu)溫(wen)度需適(shi)當(dang)(dang)提(ti)高30-60℃左(zuo)右。
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