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(san)維柔性焊接平臺鑄件(jian)結構設(she)計不(bu)合理，往(wang)往(wang)是熱裂產生的(de)原因(yin)之一。所以，在設(she)計鑄件(jian)時應注意以下幾點：
a、兩截而相交處不要設計成(cheng)直角拐彎，須設有(you)圓角。圓角的形狀、大小(xiao)視鑄件的交接(jie)情(qing)況確定(ding)。
（a）所示(shi)結構(gou)由(you)于(yu)兩截面交接成(cheng)一直(zhi)角拐彎，形成(cheng)了熱(re)節，造成(cheng)收縮(suo)應力(li)易于(yu)此處集中和(he)熱(re)裂(lie)的形成(cheng)。
(b)所示圓弧形結(jie)構后，熱(re)裂(lie)即被xiaochu。
b、盡量減小并(bing)分(fen)散熱節點，避(bi)免采用十字交(jiao)叉的(de)截(jie)面(mian)，在條件允許的(de)情況下，應將(jiang)交(jiao)叉的(de)截(jie)面(mian)錯開。
c、在鋼(gang)件上采用(yong)不等(deng)厚(hou)度的截面時(shi)，應使(shi)鑄件各部分收縮時(shi)彼此不發生阻(zu)礙。
2、鑄造工藝設(she)計
a.液(ye)體金(jin)屬經過內澆(jiao)(jiao)口(kou)(kou)進入(ru)型(xing)腔(qiang)后，靠近(jin)內澆(jiao)(jiao)口(kou)(kou)的(de)鑄(zhu)件(jian)冷卻較慢，形成鑄(zhu)件(jian)上的(de)薄弱區，因而(er)較易產生熱(re)裂。有(you)時，鑄(zhu)件(jian)收縮可能受到澆(jiao)(jiao)口(kou)(kou)阻(zu)礙(ai)而(er)產生熱(re)裂。尤(you)其是為了使金(jin)屬液(ye)均勻澆(jiao)(jiao)入(ru)，應用復雜而(er)且相連(lian)的(de)澆(jiao)(jiao)口(kou)(kou)時，危險 大。
b、在(zai)壁(bi)厚(hou)不(bu)均勻的(de)(de)截面交接處，常(chang)常(chang)產生熱裂(lie)(lie)(lie)(lie)，為消防這類(lei)缺陷，經(jing)用(yong)戶同意可(ke)以(yi)在(zai)這些(xie)部(bu)位設(she)置(zhi)加(jia)強(qiang)(qiang)筋。防裂(lie)(lie)(lie)(lie)加(jia)強(qiang)(qiang)筋不(bu)僅可(ke)以(yi)提高(gao)三維柔性焊接平臺鑄件熱裂(lie)(lie)(lie)(lie)部(bu)位的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)， 主(zhu)要(yao)是能起散熱作用(yong)，從而減緩“熱點”集(ji)中程度(du)(du)，huanjie熱裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)產生。加(jia)強(qiang)(qiang)筋設(she)置(zhi)時，要(yao)注(zhu)意不(bu)宜(yi)太厚(hou)，一般(ban)為相應部(bu)位壁(bi)厚(hou)的(de)(de)1/3左右，否(fou)則也會導致熱裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)產生。同時，還應處理好加(jia)強(qiang)(qiang)筋的(de)(de)形狀。
3、合金成分(fen)、熔(rong)煉工(gong)藝的調整(zheng)與煉
a、在不影響(xiang)三維柔性焊接平(ping)臺鑄(zhu)(zhu)件使用性能(neng)的(de)(de)前提下，可適當調(diao)整(zheng)(zheng)合金的(de)(de)化(hua)學成(cheng)分(fen)，縮小凝固溫(wen)度范圍，減少(shao)凝固期(qi)間的(de)(de)收(shou)縮量或選(xuan)擇(ze)抗裂性較好的(de)(de)接近共(gong)晶成(cheng)份(fen)。例如：在鑄(zhu)(zhu)造(zao)牌(pai)號(hao)為ZG45#的(de)(de)扳(ban)手體(ti)鑄(zhu)(zhu)件時，由于這一類鑄(zhu)(zhu)件易(yi)產生熱裂，調(diao)整(zheng)(zheng)其化(hua)學成(cheng)分(fen)有利于對熱裂的(de)(de)防止。調(diao)整(zheng)(zheng)方(fang)法為在牌(pai)號(hao)規定(ding)范圍內，將(jiang)碳取下限值(zhi)0.42-0.44，硅取上限值(zhi)0.45，適當提高至0.8-0.9，硫、磷控制在0.04以下。
b、對(dui)碳鋼(gang)(gang)(gang)及(ji)合(he)金鋼(gang)(gang)(gang)進行(xing)微合(he)金化和(he)變質處理，可(ke)以明顯提高(gao)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)件的(de)(de)抗(kang)裂強度。加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)稀土元(yuan)(yuan)素(su)(su)、或其他元(yuan)(yuan)素(su)(su)即能(neng)(neng)達到(dao)此目的(de)(de)，加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)量一(yi)般(ban)均(jun)在(zai)0.3以下。元(yuan)(yuan)素(su)(su)可(ke)以單 加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)，也可(ke)以幾種元(yuan)(yuan)素(su)(su)同時加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)，常用的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)有釩、鈰、鈣、鈦、鈮等(deng)。這種方法能(neng)(neng)使鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)晶(jing)粒細化與減少夾雜(za)物(wu)，從而改變了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)一(yi)次結晶(jing)過程，增強了鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)件的(de)(de)抗(kang)裂性(xing)能(neng)(neng)和(he)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)。如在(zai)ZG25#碳鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)0.5-0.2的(de)(de)稀釋成0.2的(de)(de)釩可(ke)使晶(jing)粒細化，xiaochu粗(cu)大的(de)(de)魏氏組(zu)織；向鉻、鎳、銅鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)0.05-0.1的(de)(de)鈰可(ke)以消(xiao)防柱狀晶(jing)組(zu)織；向ZG2Cr13和(he)ZG1Cr18N19鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)0.15鈰能(neng)(neng)消(xiao)防晶(jing)界夾雜(za)，促使硫化物(wu)夾雜(za)分布均(jun)勻(yun)；因而提高(gao)了鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)抗(kang)裂性(xing)。
c、改進鑄(zhu)鋼(gang)的(de)脫(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)工藝，能提高(gao)鑄(zhu)鋼(gang)的(de)抗裂性能。鑄(zhu)鋼(gang)件(jian)晶界的(de)氧(yang)(yang)化(hua)夾雜(za)物是(shi)熱(re)裂形成的(de)主要原因之(zhi)一。提高(gao)脫(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)效果(guo)，減(jian)少氧(yang)(yang)化(hua)夾雜(za)物并改變其(qi)分布狀態可以減(jian)少鑄(zhu)鋼(gang)熱(re)裂傾向(xiang)。實驗證明，采用(yong)綜(zong)合脫(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)比單 進行脫(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)的(de)效果(guo)地好得(de)多(duo)。這(zhe)是(shi)因為脫(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)產(chan)物的(de)尺寸要比單 脫(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)時大得(de)多(duo)，因而有利(li)于(yu)鋼(gang)液將(jiang)脫(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)產(chan)物排除。
綜(zong)合脫氧方(fang)法：碳鋼和低合金鋼先加錳與硅(gui)預脫氧，以鋁終脫氧。不銹(xiu)鋼鋼用硅(gui)鈣粒子與石灰進行擴散(san)脫氧，然后再(zai)用塊狀硅(gui)鈣作沉淀終脫氧，理想的辦法是采用多元復合脫氧劑(ji)。
d、控制鑄(zhu)鋼的(de)結晶(jing)(jing)過程，使初晶(jing)(jing)組織細(xi)(xi)化(hua)，減少熱(re)裂(lie)傾(qing)向。采用懸浮澆(jiao)(jiao)注(zhu)法，即(ji)在鋼水澆(jiao)(jiao)注(zhu)的(de)同(tong)時(shi)通(tong)過澆(jiao)(jiao)口(kou)或(huo)其他通(tong)道加入(ru)細(xi)(xi)顆粒(li)(li)金(jin)屬粉末使初晶(jing)(jing)組織細(xi)(xi)化(hua)。例如(ru)ZG35#碳鋼澆(jiao)(jiao)注(zhu)時(shi)加入(ru)2的(de)錳(meng)鐵(tie)粉:澆(jiao)(jiao)注(zhu)鉻鉬合金(jin)鋼時(shi)加入(ru)粒(li)(li)度0.1毫米的(de)鉬粉，均有(you)細(xi)(xi)化(hua)晶(jing)(jing)粒(li)(li)，提高機械(xie)性能減少鑄(zhu)件產生熱(re)裂(lie)缺陷的(de)作用。
5、三維柔性焊接平臺澆注條(tiao)件方面
澆(jiao)注(zhu)(zhu)方(fang)面防止熱(re)裂(lie)的(de)主(zhu)要措施是采用高(gao)溫(wen)出爐、低(di)溫(wen)澆(jiao)注(zhu)(zhu)，澆(jiao)注(zhu)(zhu)速度(du)先快后慢的(de)原(yuan)則(ze)。但考(kao)慮到降(jiang)低(di)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)，對(dui)于薄壁件(jian)易產生(sheng)冷(leng)隔(ge)、澆(jiao)不足等(deng)缺陷，所以(yi)根(gen)據鑄(zhu)件(jian)結構 點，應分別按以(yi)下方(fang)法(fa)生(sheng)產為好。
a、在澆注薄壁與(yu)桿(gan)狀(扳(ban)手、連接桿(gan)、鉗(qian)子(zi))鑄件時(shi)，鋼水的澆注溫度控制在1540℃左右，型殼的溫度大于650℃，即(ji)要求紅殼澆注。
b、對于壁厚大于20毫米的鑄(zhu)件，鋼水的澆注(zhu)(zhu)溫度選(xuan)擇在(zai)1530℃左(zuo)右，型殼(ke)(ke)的溫度在(zai)400℃以(yi)下，甚至可冷(leng)殼(ke)(ke)澆注(zhu)(zhu)。這樣(yang)有利(li)于鑄(zhu)件在(zai)熱(re)裂危(wei)險期的結殼(ke)(ke)強度提高。
c、當遇到(dao)(dao)壁厚不均(jun)勻的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件，鋼(gang)水的(de)(de)(de)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫度(du)取(qu)1540℃ .型殼的(de)(de)(de)溫度(du)在400-500℃左(zuo)右，但(dan)嚴格執行(xing)先(xian)快后慢的(de)(de)(de)澆(jiao)注(zhu)(zhu)方法。鑄(zhu)(zhu)件澆(jiao)注(zhu)(zhu)后待(dai)鋼(gang)液凝固(gu)后，應將壁厚部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)型殼先(xian)qingchu，讓這部(bu)分(fen)先(xian)冷卻，以(yi)達(da)到(dao)(dao)鑄(zhu)(zhu)件收縮(suo)均(jun)勻之目的(de)(de)(de)。以(yi)上是針對容易產(chan)生熱裂的(de)(de)(de)碳鋼(gang)鑄(zhu)(zhu)件采取(qu)的(de)(de)(de)措施，不銹鋼(gang)鑄(zhu)(zhu)件可(ke)參(can)照進(jin)行(xing)，但(dan)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫度(du)需適當提高30-60℃左(zuo)右。
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