铸件(jiàn)致命缺陷——裂纹,如何避免?
发布时(shí)间: 2019-05-28 来源:洛阳CQ9电子和顺祥机械有限公司(sī) 点击:1244
铸件裂纹(wén)可以说是铸(zhù)件致(zhì)命(mìng)的缺陷之一(yī),
一旦出(chū)现裂纹(wén),
轻则(zé)费力修补,重则(zé)彻底报(bào)废!
而(ér)要想避免(miǎn)裂(liè)纹,
***关(guān)键(jiàn)的还是要对(duì)裂纹形成(chéng)的原因了如指掌(zhǎng),
这样才能从(cóng)根本上杜绝!
铸件裂纹主(zhǔ)要(yào)分为两类(lèi),热裂和冷裂!
热裂
热裂是裂纹外形弯弯曲曲,断(duàn)口很不规(guī)则呈藕断丝(sī)连状(zhuàng),而且表面(miàn)较宽(kuān),越到里面越窄(zhǎi),属热(rè)裂(liè)其机理是:钢水注入型(xíng)腔后开始冷凝,当结(jié)晶骨架已经形(xíng)成并开始线(xiàn)收缩后,由于此时内部钢水并未完成凝(níng)固(gù)成固(gù)态使收缩受阻(zǔ),铸件中就会产生应力或(huò)塑性(xìng)变形(xíng),当它们超过在此高温(wēn)下的材质强度极限时,铸件就会开裂。
热(rè)裂纹形成原因
形成(chéng)热裂纹的理论原(yuán)因和实际原因(yīn)很多(duō),但根本原(yuán)因是(shì)铸(zhù)件的凝固(gù)方(fāng)式和凝固时期铸件的热应力和(hé)收缩应力。
热裂纹产(chǎn)生的(de)原因体现在工(gōng)艺和铸件结构(gòu)方面其(qí)中有:铸件(jiàn)壁厚不均匀,内角太小;搭(dā)接部(bù)位(wèi)分叉(chā)太多,铸件外框、肋板等阻碍铸件正常收缩;浇冒口系统(tǒng)阻碍铸件正(zhèng)常收缩,如浇冒口靠近箱带或浇冒口之间(jiān)型砂强度很高,***了铸件的自由收缩(suō);冒口太小或太大(dà);合金线收缩率太大;合金中低熔点相形成元(yuán)素(sù)超标,铸钢铸铁中硫、磷含量高(gāo);铸件开箱落砂(shā)过早,冷却过快。
热裂纹(wén)4招解决
1、改善铸件结构
壁厚力求均(jun1)匀,转角处应作出过渡圆角(jiǎo),减(jiǎn)少应力集中现象。轮类铸件(jiàn)的轮(lún)辐必要时可做成弯曲状。
2、提高合金材料的熔炼质(zhì)量
采用精炼和除(chú)气(qì)工艺去除(chú)金属(shǔ)液中的氧化夹杂和气(qì)体等(děng)。控制有害杂质的含量,采用(yòng)合理的熔(róng)炼工艺,防止(zhǐ)产生冷(lěng)裂纹。
3、采用正确(què)的铸造工艺(yì)措施(shī)
使铸件实(shí)现同时凝固不仅有利于(yú)防止热裂纹,也有助于防止冷(lěng)裂纹。合理(lǐ)设置浇冒口(kǒu)的位置(zhì)和尺寸,使铸件各部(bù)分的(de)冷却速度(dù)尽量均匀一致,减少冷(lěng)裂纹(wén)倾向(xiàng)。
4、时效热处(chù)理
铸造(zào)应力大(dà)的铸件应及时进行时效热处理,避(bì)免过大的残余应力使铸(zhù)件产生冷(lěng)裂纹。必(bì)要时,铸件在切(qiē)割浇冒口或(huò)焊补(bǔ)后,还(hái)要(yào)进行(háng)一次(cì)时效热处理。
冷裂
冷裂纹是铸件凝固后冷(lěng)却到弹性状态时,因局部铸造应力(lì)大(dà)于合金极(jí)限强(qiáng)度而引起的(de)开(kāi)裂。冷裂纹总是(shì)发生(shēng)在冷却过(guò)程中(zhōng)承受拉应力的(de)部位,特别是拉应力集中的部位。冷裂纹与热裂纹不同,冷裂纹往往穿晶扩展到整个截面,外形(xíng)呈宽度均匀细长的直线或折(shé)线状,冷裂纹(wén)的(de)断(duàn)口表面子(zǐ)净有(yǒu)金属光泽或呈轻度(dù)氧化色(sè),裂纹走向平滑,而非沿晶界发生。这与热裂纹有显著的(de)不同。冷裂纹检(jiǎn)验用肉眼可见(jiàn),可根据其宏观(guān)形貌及(jí)穿晶(jīng)扩展的微观特征,与热裂纹区别(bié)。
冷裂(liè)纹产生的主要原因有以下(xià)几方面:
1、铸件结构
铸件(jiàn)壁厚不均匀,促使铸(zhù)件产(chǎn)生铸造应力(lì),有时会产生冷裂纹类缺陷。刚性结构的铸件,由于其结构的阻碍,容易产生热(rè)应力,从而使铸件(jiàn)产生冷裂纹(wén)。
2、浇冒口系统(tǒng)设(shè)计不合理(lǐ)
对于壁厚不均(jun1)匀的铸件,如果内浇口设置在铸(zhù)件的壁厚部分时,将使铸(zhù)件厚壁部分的冷(lěng)却速(sù)度更加缓慢,导致或加(jiā)剧铸(zhù)件各部分冷却速度的差别,增大铸造的热应力,促(cù)使铸件产生冷裂纹。浇(jiāo)冒口设置不当,直接阻碍铸件收(shōu)缩,也促使铸件产生(shēng)冷裂纹(wén)。
3、合金材料的化(huà)学成分不(bú)合格(gé)
钢中含碳(tàn)量和其他合金元素含量偏高使铸(zhù)件容易发生冷(lěng)裂纹。韧性合金材料不易产生冷裂纹,脆性合金材料(liào)易产生冷裂纹。
4、控制开箱时(shí)间(jiān)
铸件开箱过早,落砂温度过高,在清砂时受到碰撞、挤(jǐ)压都会引(yǐn)起铸件开裂。
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