当前位置:首页>新闻中心>铸造技术>正文

球墨铸铁铸件缩孔缩松形成的原因跟解决方法

发表时间:2011-06-09 23:02:32

因为球铁呈糊状凝固,凝固过程有很大的共品膨胀力,当铸型刚度较小时,促使铸件外型胀大,铸件最后凝固部位得不到足够的金属液补缩,结果形成缩孔或宏观缩松。均衡凝固理论观点认为:铁液冷却时产生体积收缩,凝固时析出石墨产生体积膨胀,直到某--一时刻不同部位发生的收缩和膨胀体积相等时,即达到均衡凝固点时,缩孔体积不在扩大。均衡凝固就是利用膨胀和收缩动态叠加,靠自补缩和浇冒口的外部补缩,采取工艺措施,使单位时间内的收缩与膨胀援比侧进行(1)化学成分的影响我公司铸铁生产采用的熔化设备为冲天炉,无保温前炉,日灰铸铁与球铁均在同一炉次生产;由于冲天炉炉况的不稳定性,相对于电炉而言,化学成分波动范围比较大,如果灰铸铁料与球铁料控制不j1{,其①碳、硅:生产无缩孔、缩松铸件的碳硅含量范围:c%+Si%/7>3.9;CE在4铸件,CE>4.6%时产生缩孔、缩松;特别引起注意的是,厚壁和薄壁铸件对cE值的要求不同,以薄壁件为例:经常出现铁液凝固时,石墨未能充分析出就凝固结束的情况,在有反石墨化元素偏析影响时更是如②镁、稀土含量的影响:残留镁量高,缩孔、缩松倾向大;降低稀土含量有利于减少缩孔、缩松。③其它元素的影响:适量的铋有减少大断面球铁缩松的作用,而磷增加缩松倾向。(2)铸型种类:粘土砂干型、呋喃冷硬树脂砂产生的缩孔较小.而湿型砂则产生较大的缩孔,其原因是(3)铸刑硬度:提高铸型硬度有利于减少缩孔、缩松。(4)铸件模数:随着铸件模数的增加,缩孔、缩松倾向变大。(5)适量孕育有利于获得健全的铸件。(6)水泵球铁铸件结构的影响。水泵铸件壁厚相差比较大,如:渣浆泵泵体泵盖托架,主要壤厚在10—36ram,而装配紧固穿螺栓孔的圆脐子部位,厚度达60ram以上,进出口法兰厚度为25~50ram;叶轮叶片盖板处的壁厚在3—20ram,轮毂头厚度可达35—200ram不等;由上所述,泵件的结构存在着多个热节且分散,铸造不易补缩,易产生缩的质量问题,球铁比灰铸铁更为突出。(7)浇冒系统开设球铁件的工艺设计,过去一直认为,加大冒口进行补缩是防止缩孔、缩松的有效措施;经生产验证.此工艺对铸件的补缩效果不大,相反因冒口的开设使该处局部过热,增加了热节,使铸件冒口颈或冒口处产困水泵铸件壁厚不均匀,热节分散,存在着多个几何热节;浇冒系统开设不当,因铁液充填流动引起铸件局部热量集中,产生接触热节与流动热节;这几个热节中,几何热节是铸件设计所要求的,只有减小或消除接触热节和流动热节,同时强化熔炼工序过程控制和球化处理及浇注工艺,才能彻底解决球铁件熔炼设备:5T/H冷风冲天炉,无保温前炉。

0.025~0.060%MgQT400—18(A)材质取上限;QT450—10材质取中限;QT500—7材质取中E限熔炼工艺要保证:Re/S=2—2.5.当Re/S<2时,易出现球化不良;Re/S>25、Mg/S>5时,易出现白口。应选用Fe—Si—Mg—Re—Ca系球化合金;加入量的多少应保证,稀土含量与硫保持一定比例,这是包底+流槽+浮硅十浇口杯复合孕育;孕育剂采用75硅铁。依据均衡凝固和大孔出流理论设计浇冒系统;造型工艺采取辅助措施,使铸件趋于同时凝固,从而生球铁的凝固特点与铸钢不同,它存在着石墨化膨胀;魏兵教授经多年的生产试验验证,提出了均衡凝固理论,其观点如下:a.均衡凝固是相对于顺序凝固和同时凝固原则提出的,均衡指按比例,即按比例进行凝固的原则:b球铁的补缩时间只是凝固时间的一部分而不足全部全过程,补缩量只是收缩量的一部分:c.球铁件的冒El凝固时间不必要晚于铸件凝固;同样冒口模数也可小于铸件模数:球铁件可利用浇注系统进行补缩,实现无冒口铸造,生产出组织致密的铸件①大7L出流理论认为:浇注系统各单元的流速取决于该单元与其上单元的侧压力高度差;各单元的流动侧压力高度取决于浇注系统的单元问截面比和静压力头;浇注系统的充型流动是一个各单元相互作用的流动系统,不能孤立研究某一单元的流动而忽略其他单元的影响。②采用截面比设计法,计算内浇道截面积,按选定的浇口截面比计算横浇道和内浇道截面积,计算公Σ如2赢寺面hp=q一一铸件浇注总重量.坼一一平均压头.p。口肛如如一~分别为直流道横浇道内流遭流量团数(1)中小件应考虑冒13补缩,数量1—2个;大件可利用浇注系统进行补缩,工艺采用铁液溢流技术:(2)冒121颈设计原则为:短、薄、宽;其厚度或压边宽度e与冒口颈长度L基本一致,冒口颈宽度一般为厚度的3~5倍;(3)冒口结构类型选择:冒口类型及结构如图I所示,在泵件上的应用如下:①环型铸件:如轴承体组件中的迷宫套、端盖、轴套、与叶轮密封的口环等中小件。a℃边冒口:类似于侧冒口,冒口颈为短薄宽型结构,相似铸件的飞边或披缝,带有冒口窝;不带冒口窝,多为冷冒口,主要用于中大件,起出气排渣溢流和补缩安全保险之作用;c鸭嘴冒日:是一种顶冒口型式,但与传统的顶冒日不同,其冒口颈为窄长缝隙形似鸭嘴,这种冒口不易产生接触热节,易清理,适用于局部热节过大的铸件;②轮形铸件:如叶轮、叶轮骨架、泵电联器、槽轮等中小件。a雨淋浇口:采用顶注多股细流浇口,其优点是:充型乎稳、冲击力小,有利于渣气上浮逸出。件的收缩和补缩进行自适应调节。该工艺可避免局部热量集中。