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如何减少铸件产生的缺陷?工艺方法及原则

时间:2021-07-01 16:41:27 点击:162 次 来源:洛阳尼森过滤网布制造有限公司
  在铸件生产过程中,如何减少铸件产生的缺陷是铸造人一直要探究的问题。因为在此过程,可能会遇到气泡、缩孔等常见的铸造缺陷,影响铸件的品质,降低铸件成品率,再者,一旦发生这些缺陷,就要对铸件进行重造,对生产成本也是一种消耗,所以,我们要通过各种方法来减少缺陷,下面尼森小编就来和大家分析下减少铸件产生缺陷的工艺方法及原则,一起来看看吧。
  

  一、减少铸件产生缺陷的工艺原则

  

  1、避免产生气泡

  铸造过滤网片
  采用小截面横浇道或在直浇道于横浇道连接处附近使用铸造过滤网,来避免浇注过程中而产生气泡的进入型腔。还可利用其他方式来达到,如合理设计阶梯型浇口杯;合理设计直浇道,快速充满;合理使用“水坝”;避免采用“井式”或其他开放式浇注系统;使用除气装置;浇注过程无中断。
  

  2、处理好熔炼工艺

  
  一旦要开始浇注铸件,首先要准备、检查并处理好熔炼工艺。如果有要求,可采用能够接受的低标准。然而,更好的选择是:准备并采用接近于零缺陷的熔炼方案,因为一个好的铸件要从高质量熔炼开始。
  

  3、避免砂芯气孔

  
  避免砂芯或砂型产生的气泡进入型腔金属液中。砂芯必须保证非常低的含气量,或者采用适当的排气以阻止砂芯气孔产生。除非能保证完全干透,否则不能用黏土基砂芯或模具修复胶。
  

  4、避免产生湍流夹杂

  
  避免自由液面上产生湍流夹杂。这就要求避免前端自由液面(弯月面)流速过高。对于大部分金属来说,流速尽量控制在0.5m/s。对于封闭式浇注系统或薄壁件,流速会适当增加。这个要求也意味着金属液的下落高度不能超过“静滴”高度的临界值。
  

  5、避免缩孔

  
  由于对流影响及不稳定的压力梯度,厚大截面的铸件是无法实现向上补缩。所以要遵循所有的补缩规律来保证良好的补缩设计,采用计算机模拟技术进行验证,实际浇注样件。控制砂型和砂芯连接处的飞边水平;控制铸型涂料厚度(如果有的话);控制合金及铸型温度。
  

  6、避免层流夹杂

  
  避免金属液中表面凝壳的层流夹杂。这就要求在整个充型过程,不要出现任何金属液流的前端提前停止流动。充型前期的金属液弯月面必须保持可运动状态,不受表面凝壳增厚的影响,而这些凝壳会成为铸件一部分。要想获得这种效果,金属液前端可以设计成连续扩展的。实际中,只有底注“上坡”能实现连续不断的上升过程。(如重力铸造中,从直浇道底部开始向)。这就意味着:底注式浇注系统不要有“下坡”形式的金属液落下或滑落;不要出现大面积的水平流动;不要出现由于倾倒或瀑布式流动而产生金属液前端流动停止。
  

  7、减少残余应力

  
  轻合金固溶处理后不要进行水(冷水或热水)介质淬火。如果铸件应力看起来不大,可采用聚合物淬火介质或强制空气淬火。
  

  8、避免对流

  
  对流危害与凝固时间有关。薄壁和厚壁铸件都能不受对流危害影响。而对于中等壁厚铸件:通过铸件结构或工艺来降低对流危害;避免向上补缩;浇满后翻转。
  

  9、给定基准点

  
  所有的铸件都必须给定用于尺寸检查和加工的定位基准点。
  

  10、减少偏析

  
  预防偏析并控制在标准范围内,或客户允许的成分超限区域。如果可能,尽量避免通道偏析。
  

  二、减少铸件产生缺陷的工艺方法

  

  1、确定合理浇注时间

  
  生产中常用浇注时间表示浇注速度。对铸件而言,浇注时间长,意味着浇注速度慢:反之,意味着浇注速度快。适宜的浇注时间应根据铸件质量、壁厚、结构、技术要求等综合考虑而定。
  
  浇注时间与铸件结构、材质、铸型条件、浇注温度等因素有关,每一个铸件都有一个合理的浇注时间与其对应。浇注时间无完善的计算公式,一般依据各种经验公式与图表及铸件质量来确定。浇注时间确定后,再按选择的截面比计算浇注系统各单元的截面积。
  

  2、选择合理浇注方式

  
  减少铸件产生缺陷的工艺方法还要选择合理的浇注方式,下面我们来介绍几种浇注方式及不同方式的优缺点:
  
  (1)分散底注式浇注
  
  优点:有利于金属液平稳地充满铸型;减少金属液氧化,对型、芯冲击力小;防止造成冲砂,减小紊流,减少气体裹人;有利于型腔气体的排出:有利于除渣:避免各部温差过大,有利于减少铸件收缩应力,对长、薄铸件有利于减小变形量,有利于防止裂纹缺陷发生。
  
  缺点:如果充型时间过长,金属液在型腔上升中长时间与空气接触,表面易生成氧化皮(需快速浇注予以克服);铸件下部温度高,不利于补缩(对灰铸铁件影响不大)。
  
  (2)快速浇注
  
  优点:铁液上升速度快,不容易氧化:铁液对型腔的烘烤时间短,减小涂层开裂、脱落的可能性,减少铸件夹渣等缺陷的产生;防止出现浇不足、冷隔缺陷;使型腔内气压增大,迫使气体容易从铸型向外排出,铸件不容易产生气孔等孔洞类缺陷:铸件各部的温度差小,防止裂纹发生。
  
  缺点:低强度类型的砂型易产生冲砂类缺陷,对于树脂砂等强度较高的砂型,影响较小:浇注系统的截面积有所增大,铸件工艺出品率有所降低。
  
  (3)高温浇注
  
  优点:流动性好,可避免因底注而容易形成的铸件残缺类缺陷,可得到轮廓清晰的铸件;可避免裂纹、冷隔类缺陷:可避免气孔、针孔类缺陷(浇注温度根据铸件壁厚及结构形状适当提高,不是越高越好)。
  
  缺点:容易产生粘砂缺陷;容易产生冲砂缺陷;一特别厚大件易造成组织粗大;厚大球铁件有缩孔、缩松倾向:增大石墨漂浮倾向。
  
  以上就是对如何减少铸件产生的缺陷的分析,首先要遵循工艺原则,如使用铸造过滤网避免产生气泡,处理好熔炼工艺等,然后在使用工艺方法,如确定合理的浇注时间,选择合理的浇注方式,这样一来就可以有效减少铸件生产过程中的缺陷,提高铸件成品率。尼森过滤网布致力于各种铸造过滤网的生产与销售,滤网质量高,在铸造、气体等方面都有很好的应用,减少铸件产生的缺陷,如果您有需要,欢迎联系尼森详询~
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