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
三維柔性焊(han)接(jie)平臺鑄件結構設計不合理，往(wang)往(wang)是熱(re)裂(lie)產生的原因(yin)之(zhi)一。所(suo)以，在設計鑄件時應注意以下(xia)幾點(dian)：
a、兩截而相交(jiao)(jiao)處不要設(she)計成直角(jiao)拐彎，須設(she)有圓(yuan)角(jiao)。圓(yuan)角(jiao)的(de)形狀、大小視鑄件的(de)交(jiao)(jiao)接(jie)情況確(que)定。
（a）所示結構由于(yu)兩截面交(jiao)接成(cheng)(cheng)一(yi)直角拐彎，形(xing)成(cheng)(cheng)了熱節(jie)，造成(cheng)(cheng)收(shou)縮應力易于(yu)此處集(ji)中和熱裂的形(xing)成(cheng)(cheng)。
(b)所示圓(yuan)弧形結(jie)構后，熱裂即被xiaochu。
b、盡(jin)量減小(xiao)并分散熱節(jie)點(dian)，避(bi)免采用(yong)十(shi)字交叉的截面(mian)，在條件允(yun)許的情(qing)況下(xia)，應將交叉的截面(mian)錯開。
c、在鋼件(jian)上采用不(bu)等厚度的截(jie)面(mian)時，應使(shi)鑄(zhu)件(jian)各(ge)部(bu)分收縮時彼此不(bu)發生阻礙。
2、鑄造工藝設計
a.液體金屬經(jing)過內(nei)澆(jiao)口進入型腔后(hou)，靠(kao)近(jin)內(nei)澆(jiao)口的(de)鑄件(jian)冷卻較慢，形(xing)成(cheng)鑄件(jian)上的(de)薄(bo)弱區，因而(er)較易產(chan)生(sheng)熱裂。有時，鑄件(jian)收縮可能受到澆(jiao)口阻礙而(er)產(chan)生(sheng)熱裂。尤其是為了使金屬液均勻澆(jiao)入，應用復雜而(er)且相連的(de)澆(jiao)口時，危險(xian) 大。
b、在壁(bi)厚(hou)不均勻的(de)截面交接處，常常產(chan)生熱(re)(re)裂(lie)，為(wei)消防這類缺(que)陷(xian)，經(jing)用戶同意可以在這些部位設置(zhi)加(jia)強(qiang)筋(jin)。防裂(lie)加(jia)強(qiang)筋(jin)不僅可以提高三(san)維柔性焊接平臺鑄件熱(re)(re)裂(lie)部位的(de)強(qiang)度(du)， 主要(yao)是能起(qi)散熱(re)(re)作用，從而減緩(huan)“熱(re)(re)點(dian)”集中程度(du)，huanjie熱(re)(re)裂(lie)的(de)產(chan)生。加(jia)強(qiang)筋(jin)設置(zhi)時(shi)，要(yao)注意不宜太(tai)厚(hou)，一般(ban)為(wei)相(xiang)應(ying)部位壁(bi)厚(hou)的(de)1/3左右，否則也會(hui)導致(zhi)熱(re)(re)裂(lie)的(de)產(chan)生。同時(shi)，還應(ying)處理好加(jia)強(qiang)筋(jin)的(de)形狀。
3、合(he)金成分、熔煉(lian)工藝的調整與煉(lian)
a、在不影響三維柔性焊接平臺鑄件使用性能的(de)(de)前提下，可(ke)適當(dang)調(diao)整(zheng)(zheng)合金的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)成分，縮(suo)(suo)小(xiao)凝固溫度范圍(wei)，減少凝固期間的(de)(de)收縮(suo)(suo)量或選擇抗裂性較(jiao)好的(de)(de)接近共晶成份。例如：在鑄造(zao)牌(pai)號為ZG45#的(de)(de)扳手體(ti)鑄件時，由于這一類鑄件易產生(sheng)熱(re)裂，調(diao)整(zheng)(zheng)其化(hua)(hua)學(xue)(xue)成分有(you)利于對熱(re)裂的(de)(de)防止。調(diao)整(zheng)(zheng)方法為在牌(pai)號規(gui)定范圍(wei)內，將碳取下限值(zhi)(zhi)0.42-0.44，硅取上限值(zhi)(zhi)0.45，適當(dang)提高至(zhi)0.8-0.9，硫、磷(lin)控(kong)制(zhi)在0.04以(yi)下。
b、對碳鋼(gang)(gang)(gang)及(ji)合(he)金鋼(gang)(gang)(gang)進行微合(he)金化和變質處理(li)，可(ke)以明顯(xian)提高鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)裂(lie)強度。加(jia)入(ru)(ru)(ru)稀土元(yuan)素(su)、或其他元(yuan)素(su)即(ji)能(neng)(neng)(neng)達到此目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，加(jia)入(ru)(ru)(ru)量一般均在(zai)0.3以下。元(yuan)素(su)可(ke)以單 加(jia)入(ru)(ru)(ru)，也可(ke)以幾種元(yuan)素(su)同時加(jia)入(ru)(ru)(ru)，常用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)有(you)釩(fan)、鈰、鈣(gai)、鈦、鈮等(deng)。這(zhe)種方(fang)法(fa)能(neng)(neng)(neng)使鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)晶(jing)粒(li)細化與(yu)減少夾雜(za)物，從而改變了(le)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一次結晶(jing)過(guo)程，增強了(le)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)裂(lie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)和機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)。如在(zai)ZG25#碳鋼(gang)(gang)(gang)中加(jia)入(ru)(ru)(ru)0.5-0.2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)稀釋成0.2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)釩(fan)可(ke)使晶(jing)粒(li)細化，xiaochu粗大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)魏(wei)氏組織；向(xiang)鉻、鎳、銅鋼(gang)(gang)(gang)中加(jia)入(ru)(ru)(ru)0.05-0.1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈰可(ke)以消(xiao)(xiao)防(fang)柱(zhu)狀晶(jing)組織；向(xiang)ZG2Cr13和ZG1Cr18N19鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)中加(jia)入(ru)(ru)(ru)0.15鈰能(neng)(neng)(neng)消(xiao)(xiao)防(fang)晶(jing)界夾雜(za)，促(cu)使硫化物夾雜(za)分布均勻；因(yin)而提高了(le)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)裂(lie)性(xing)。
c、改(gai)進鑄(zhu)鋼(gang)的(de)脫氧工藝(yi)，能提(ti)高鑄(zhu)鋼(gang)的(de)抗裂性能。鑄(zhu)鋼(gang)件晶(jing)界的(de)氧化夾雜物是熱裂形成的(de)主要(yao)原(yuan)因之(zhi)一。提(ti)高脫氧效果(guo)，減少氧化夾雜物并改(gai)變其(qi)分布(bu)狀態(tai)可以減少鑄(zhu)鋼(gang)熱裂傾向(xiang)。實驗證明，采(cai)用(yong)綜合脫氧比單 進行脫氧的(de)效果(guo)地(di)好得多。這是因為(wei)脫氧產物的(de)尺(chi)寸要(yao)比單 脫氧時大得多，因而有利(li)于(yu)鋼(gang)液將脫氧產物排除。
綜合脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)方法(fa)：碳(tan)鋼和低合金(jin)鋼先(xian)加錳與硅(gui)預脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)，以(yi)鋁(lv)終(zhong)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)。不(bu)銹鋼鋼用硅(gui)鈣粒子與石灰進行擴散脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)，然后(hou)再用塊(kuai)狀硅(gui)鈣作(zuo)沉淀終(zhong)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)，理想(xiang)的辦法(fa)是采用多元復合脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)劑。
d、控制鑄鋼(gang)的結晶(jing)過程(cheng)，使初晶(jing)組織細(xi)化，減少(shao)熱裂傾向(xiang)。采(cai)用懸浮(fu)澆(jiao)注(zhu)法，即在鋼(gang)水澆(jiao)注(zhu)的同(tong)時通過澆(jiao)口或其他通道加入(ru)細(xi)顆粒(li)金屬粉(fen)末使初晶(jing)組織細(xi)化。例如ZG35#碳鋼(gang)澆(jiao)注(zhu)時加入(ru)2的錳鐵粉(fen):澆(jiao)注(zhu)鉻(ge)鉬(mu)合金鋼(gang)時加入(ru)粒(li)度0.1毫米的鉬(mu)粉(fen)，均有細(xi)化晶(jing)粒(li)，提(ti)高機(ji)械性能減少(shao)鑄件產生熱裂缺(que)陷(xian)的作用。
5、三維柔性焊接平(ping)臺澆注條(tiao)件方面
澆注(zhu)方(fang)面(mian)防(fang)止熱裂的主要措施是(shi)采用高溫出爐、低溫澆注(zhu)，澆注(zhu)速度先快后慢的原則。但考慮到降低澆注(zhu)溫度，對于(yu)薄(bo)壁件易產(chan)生(sheng)冷隔、澆不足(zu)等缺(que)陷(xian)，所以根據鑄(zhu)件結構 點，應分別按以下方(fang)法(fa)生(sheng)產(chan)為好。
a、在澆(jiao)(jiao)注(zhu)薄(bo)壁與桿狀(扳(ban)手、連接桿、鉗子)鑄件(jian)時，鋼水的(de)澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度控制(zhi)在1540℃左右，型殼的(de)溫度大于650℃，即(ji)要求紅殼澆(jiao)(jiao)注(zhu)。
b、對(dui)于壁厚(hou)大于20毫(hao)米的鑄件，鋼水的澆注溫度(du)(du)選擇在1530℃左右，型(xing)殼的溫度(du)(du)在400℃以下，甚(shen)至可冷殼澆注。這(zhe)樣有利于鑄件在熱裂危險期的結(jie)殼強度(du)(du)提高(gao)。
c、當遇到(dao)壁(bi)厚(hou)(hou)不均勻的(de)鑄(zhu)件，鋼(gang)水的(de)澆(jiao)注溫(wen)度取1540℃ .型殼的(de)溫(wen)度在400-500℃左右，但嚴(yan)格(ge)執行先(xian)快后(hou)(hou)慢(man)的(de)澆(jiao)注方(fang)法。鑄(zhu)件澆(jiao)注后(hou)(hou)待鋼(gang)液凝(ning)固(gu)后(hou)(hou)，應將壁(bi)厚(hou)(hou)部分的(de)型殼先(xian)qingchu，讓這部分先(xian)冷卻，以達到(dao)鑄(zhu)件收(shou)縮(suo)均勻之目(mu)的(de)。以上是針對(dui)容易產生(sheng)熱裂的(de)碳鋼(gang)鑄(zhu)件采取的(de)措施，不銹鋼(gang)鑄(zhu)件可參照進(jin)行，但澆(jiao)注溫(wen)度需適當提高30-60℃左右。
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