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为什么酷热的夏季更容易导致汽车试验铁底板铸件出现热裂的现象呢—老铸造师傅为你解答

时间:2019-06-10 08:17 作者:czhylj 

 

 
     老铸造师傅自述:每次生产铸件前总是满怀期待,希望能够一次成型,减少废品率,因为夏天气温太高,铁水降温的速度就会减慢。在酷热的夏季保证电机试验平台铸件的完美,操作起来真是往往会事与愿违,生产的铸件会出现裂纹,甚至开裂,让不少铸造人叹息,那铸件热裂纹是怎样形成的呢?又该怎样防止呢?
 
     热裂的外形是弯弯曲曲的,断口很不规则呈藕断丝连状,而且表面较宽,越到里面越窄,属热裂其机理是:钢水注入型腔后开始冷裂,当结晶骨架已经形成并开始线收缩后,由于此时内部钢水并未完全凝固成固态使收缩受阻,铸件中就会产生应力或塑性变形,当它们超过在此高温下的材质强度极限时,铸件就会开裂。热裂纹的形貌和特征。
 
     热裂纹又可分为外裂纹和内裂纹。在铸件表面可以看到的热裂纹称为外裂纹。外裂纹常产生在铸件的拐角处、截面厚度急剧变化处或局部疑固缓慢处、容易产生应力集中的地方。其特征是表面宽内部窄,呈撕裂状。有时断口会贯穿整个铸件断面。热裂纹的另一特征是裂纹沿晶粒边界分布。内裂纹一般发生在铸件内部最后凝固的部位裂纹形状很不规则,断面常伴有树枝晶,通常情况下,内裂纹不会延伸到铸件表面。
 
    热裂纹形成的原因
 
   形成热裂纹的理论原因和实际原因很多,但根本原因是铸件的凝固方式和凝固时期铸件的热应力和收缩应力。液体金属浇入到铸型后,热量散失主要是通过型壁,所以,凝固总是从铸件表面开始。当凝固后期出现大量的枝晶并搭接成完整的骨架时,固态收缩开始产生。但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固舶液体金属薄膜(液膜),如果铸件收缩不受任何阻碍,那么枝晶骨架可以自由收缩,不受力的作用。当枝晶骨架的收缩受到砂型或砂芯等的阻碍时,不能自由收缩就会产生拉应力。当拉应力超过其材料强度极限时,枝晶之间就会产生开裂。如果枝晶骨架被拉开的速度很慢,而且被拉开部分周围有足够的金属液及时流入拉裂处并补充,那么铸件不会产生热裂纹。相反,如果开裂处得不到金属液的补充,铸件就会出现热裂纹。
 
   由此可知,宽凝固温度范围,糊状或海绵网络状凝固方式的合金最容易产生热裂。随着凝固温度范围的变窄,合金的热裂倾向变小,恒温凝固的共晶成分的合金最不容易形成热裂。热裂形成于铸件凝固时期,但并不意味着铸件凝固时必然产生热裂。主要取决于铸件凝固时期的热应力和收缩应力。铸件凝固区域固相晶粒骨架中的热应力,易使铸件产生热裂或皮下热裂;外部阻碍因素造成的收缩应力,则是铸件产生热裂的主要条件。处于凝固状态的铸件外壳,其线收缩受到砂芯、型砂、铸件表面同砂型表面摩擦力等外部因素阻碍,外壳中就会有收缩应力(拉应力),铸件热节,特别是热节处尖角所形成的外壳较薄,就成为收缩应力集中的地方,铸件最容易在这些地方产生热裂。
 
   热裂纹产生的原因体现在工艺和铸件结构方面其中有:铸件壁厚不均匀,内角太小;搭接部位分叉太多,铸件外框、肋板等阻碍铸件正常收缩;浇冒口系统阻碍铸件正常收缩,如浇冒口靠近箱带或浇冒口之间型砂强度很高,限制了铸件的自由收缩;冒口太小或太大;合金线收缩率太大;合金中低熔点相形成元素超标,铸钢铸铁中硫、磷含量高;铸件开箱落砂过早,冷却过快。
 
如何防止热裂纹发生
 
1.改善铸件结构壁厚力求均匀,转角处应作出过渡圆角,减少应力集中现象。轮类铸件的轮辐必要时可做成弯曲状。
 
2.提高合金材料的熔炼质量
 
采用精炼和除气工艺去除金属液中的氧化夹杂和气体等。控制有害杂质的含量,采用合理的熔炼工艺,防止产生冷裂纹。
 
3、采用正确的铸造工艺措施
使铸件实现同时凝固不仅有利于防止热裂纹,合理设置浇冒口的位置和尺寸,使铸件各部分的冷却速度尽量均匀一致,减少裂纹倾向。
 
4、时效热处理
铸造应力大的铸件应及时进行时效热处理,避免过大的残余应力使铸件产生裂纹。必要时,铸件在切割浇冒口或焊补后,还要进行一次时效热处理。
 
    只要能掌控好好上面的几点,希望铸造师傅们能够铸造出完美的,没有缺陷的汽车试验铁底板板铸件来,为需要的客户们做好准备。
 
 
 
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