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
三維柔性焊接平臺(tai)鑄件結構設計不合理，往往是熱(re)裂產生的原因之一。所以，在設計鑄件時應(ying)注意以下幾點：
a、兩截而相交(jiao)處(chu)不要設(she)計(ji)成直角(jiao)拐彎(wan)，須設(she)有(you)圓角(jiao)。圓角(jiao)的形狀、大(da)小視(shi)鑄(zhu)件的交(jiao)接(jie)情況確定。
（a）所示結構由(you)于兩截面交(jiao)接成(cheng)一直(zhi)角拐彎，形成(cheng)了熱(re)節，造成(cheng)收縮(suo)應力易于此處集中和熱(re)裂的(de)形成(cheng)。
(b)所示圓弧形結構后，熱(re)裂(lie)即被xiaochu。
b、盡(jin)量減(jian)小并分散熱節點，避免采用十字交叉(cha)的截面，在條(tiao)件允許的情況下，應將交叉(cha)的截面錯開(kai)。
c、在鋼件上采用不等厚(hou)度的截面時，應使鑄件各部分收縮時彼此不發生阻礙。
2、鑄造工藝設計
a.液體金(jin)(jin)屬經過(guo)內(nei)澆(jiao)口進入型(xing)腔后，靠近內(nei)澆(jiao)口的(de)鑄件冷卻較慢，形成鑄件上的(de)薄弱區(qu)，因而較易產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)熱裂。有(you)時(shi)，鑄件收(shou)縮(suo)可能受到澆(jiao)口阻(zu)礙而產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)熱裂。尤其是為了使金(jin)(jin)屬液均勻澆(jiao)入，應用(yong)復雜而且相連的(de)澆(jiao)口時(shi)，危(wei)險 大。
b、在壁(bi)厚(hou)(hou)不均勻的截面交接處，常常產(chan)(chan)生熱(re)裂，為消防這(zhe)類缺陷，經用(yong)戶(hu)同意可以在這(zhe)些部(bu)位設置(zhi)(zhi)加(jia)強(qiang)筋。防裂加(jia)強(qiang)筋不僅(jin)可以提高三(san)維柔(rou)性焊接平臺鑄件(jian)熱(re)裂部(bu)位的強(qiang)度， 主要是能起散熱(re)作用(yong)，從而(er)減(jian)緩(huan)“熱(re)點”集中程度，huanjie熱(re)裂的產(chan)(chan)生。加(jia)強(qiang)筋設置(zhi)(zhi)時(shi)，要注意不宜(yi)太厚(hou)(hou)，一(yi)般為相應部(bu)位壁(bi)厚(hou)(hou)的1/3左右，否(fou)則(ze)也會導致熱(re)裂的產(chan)(chan)生。同時(shi)，還(huan)應處理好加(jia)強(qiang)筋的形狀。
3、合金(jin)成分、熔煉工(gong)藝的調整與煉
a、在(zai)不影響三維(wei)柔性(xing)焊接平臺鑄(zhu)件使(shi)用性(xing)能(neng)的(de)前提下(xia)，可(ke)適(shi)當調(diao)整(zheng)合金的(de)化(hua)學成分，縮小(xiao)凝固(gu)溫度范圍(wei)，減少(shao)凝固(gu)期間的(de)收縮量或選擇抗裂(lie)性(xing)較(jiao)好的(de)接近共晶成份。例如：在(zai)鑄(zhu)造牌號(hao)為ZG45#的(de)扳(ban)手(shou)體(ti)鑄(zhu)件時，由于這一類鑄(zhu)件易產(chan)生熱(re)裂(lie)，調(diao)整(zheng)其(qi)化(hua)學成分有利于對熱(re)裂(lie)的(de)防止。調(diao)整(zheng)方(fang)法為在(zai)牌號(hao)規定范圍(wei)內(nei)，將碳(tan)取下(xia)限(xian)值0.42-0.44，硅取上限(xian)值0.45，適(shi)當提高至0.8-0.9，硫、磷控制在(zai)0.04以下(xia)。
b、對(dui)碳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)及合金鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)進行(xing)微合金化和(he)(he)變質處理(li)，可(ke)以(yi)明顯提高(gao)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)件(jian)的(de)抗裂(lie)強(qiang)度(du)。加(jia)入(ru)稀土元(yuan)素(su)、或其(qi)他元(yuan)素(su)即能(neng)達(da)到(dao)此目(mu)的(de)，加(jia)入(ru)量一般均在0.3以(yi)下。元(yuan)素(su)可(ke)以(yi)單 加(jia)入(ru)，也(ye)可(ke)以(yi)幾種元(yuan)素(su)同時(shi)加(jia)入(ru)，常用(yong)的(de)元(yuan)素(su)有釩(fan)、鈰(shi)(shi)、鈣、鈦(tai)、鈮等。這種方法能(neng)使鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)晶(jing)粒(li)細化與減少(shao)夾雜(za)物，從(cong)而改變了鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)一次結晶(jing)過程，增強(qiang)了鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)件(jian)的(de)抗裂(lie)性(xing)能(neng)和(he)(he)機械性(xing)能(neng)。如在ZG25#碳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中加(jia)入(ru)0.5-0.2的(de)稀釋成0.2的(de)釩(fan)可(ke)使晶(jing)粒(li)細化，xiaochu粗大的(de)魏(wei)氏組織；向(xiang)鉻、鎳、銅鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中加(jia)入(ru)0.05-0.1的(de)鈰(shi)(shi)可(ke)以(yi)消(xiao)(xiao)防(fang)柱狀晶(jing)組織；向(xiang)ZG2Cr13和(he)(he)ZG1Cr18N19鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中加(jia)入(ru)0.15鈰(shi)(shi)能(neng)消(xiao)(xiao)防(fang)晶(jing)界(jie)夾雜(za)，促(cu)使硫化物夾雜(za)分(fen)布均勻；因而提高(gao)了鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)抗裂(lie)性(xing)。
c、改進(jin)鑄(zhu)(zhu)鋼的脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)工藝(yi)，能(neng)提(ti)高鑄(zhu)(zhu)鋼的抗裂(lie)性能(neng)。鑄(zhu)(zhu)鋼件晶界(jie)的氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)夾雜(za)(za)物是(shi)熱(re)裂(lie)形(xing)成的主要(yao)(yao)原因(yin)(yin)之一。提(ti)高脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)效(xiao)果，減少氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)夾雜(za)(za)物并改變其分布狀態(tai)可以減少鑄(zhu)(zhu)鋼熱(re)裂(lie)傾向。實驗證明，采用(yong)綜合脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)比單(dan) 進(jin)行脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)的效(xiao)果地好(hao)得(de)多。這是(shi)因(yin)(yin)為脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)產物的尺寸要(yao)(yao)比單(dan) 脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)時大得(de)多，因(yin)(yin)而(er)有利于(yu)鋼液將脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)產物排除。
綜(zong)合(he)(he)脫(tuo)(tuo)氧方(fang)法(fa)：碳鋼和低(di)合(he)(he)金鋼先加錳與(yu)硅(gui)預脫(tuo)(tuo)氧，以鋁終脫(tuo)(tuo)氧。不銹(xiu)鋼鋼用(yong)硅(gui)鈣粒子與(yu)石灰(hui)進行擴散脫(tuo)(tuo)氧，然后(hou)再(zai)用(yong)塊(kuai)狀硅(gui)鈣作沉淀終脫(tuo)(tuo)氧，理想的(de)辦(ban)法(fa)是采(cai)用(yong)多元復(fu)合(he)(he)脫(tuo)(tuo)氧劑。
d、控制(zhi)鑄鋼(gang)的(de)(de)結晶(jing)(jing)過程，使初晶(jing)(jing)組(zu)織細(xi)(xi)化(hua)，減少(shao)熱裂(lie)傾向。采用(yong)懸浮(fu)澆(jiao)注(zhu)(zhu)法，即在鋼(gang)水澆(jiao)注(zhu)(zhu)的(de)(de)同時通過澆(jiao)口或其他通道加入細(xi)(xi)顆(ke)粒金(jin)屬粉末使初晶(jing)(jing)組(zu)織細(xi)(xi)化(hua)。例如ZG35#碳鋼(gang)澆(jiao)注(zhu)(zhu)時加入2的(de)(de)錳(meng)鐵粉:澆(jiao)注(zhu)(zhu)鉻鉬合金(jin)鋼(gang)時加入粒度(du)0.1毫米的(de)(de)鉬粉，均有細(xi)(xi)化(hua)晶(jing)(jing)粒，提高(gao)機(ji)械性能(neng)減少(shao)鑄件產生熱裂(lie)缺陷的(de)(de)作(zuo)用(yong)。
5、三(san)維(wei)柔性焊接平(ping)臺(tai)澆注條件(jian)方面
澆(jiao)注方(fang)面防止熱裂的(de)主(zhu)要(yao)措施是采用高溫(wen)(wen)出爐、低溫(wen)(wen)澆(jiao)注，澆(jiao)注速度先快后慢的(de)原則。但考慮到降低澆(jiao)注溫(wen)(wen)度，對于薄壁(bi)件(jian)易產生冷隔(ge)、澆(jiao)不(bu)足等缺陷(xian)，所以根據鑄件(jian)結構 點，應分別按(an)以下方(fang)法生產為(wei)好。
a、在澆注薄壁與桿狀(扳手、連接桿、鉗(qian)子)鑄件時，鋼水的(de)澆注溫(wen)度控制在1540℃左右，型殼(ke)的(de)溫(wen)度大于650℃，即(ji)要求紅(hong)殼(ke)澆注。
b、對于壁(bi)厚大于20毫米的鑄件，鋼(gang)水(shui)的澆注溫度(du)(du)選擇(ze)在(zai)1530℃左右，型殼的溫度(du)(du)在(zai)400℃以下，甚(shen)至可冷殼澆注。這樣有(you)利于鑄件在(zai)熱裂危(wei)險(xian)期的結殼強度(du)(du)提高。
c、當遇到壁厚不均(jun)勻的(de)(de)(de)鑄件(jian)，鋼水的(de)(de)(de)澆(jiao)(jiao)注溫(wen)度取1540℃ .型(xing)殼的(de)(de)(de)溫(wen)度在(zai)400-500℃左(zuo)右(you)，但嚴格(ge)執行先(xian)快后(hou)慢的(de)(de)(de)澆(jiao)(jiao)注方法(fa)。鑄件(jian)澆(jiao)(jiao)注后(hou)待鋼液凝固后(hou)，應(ying)將壁厚部(bu)分的(de)(de)(de)型(xing)殼先(xian)qingchu，讓這部(bu)分先(xian)冷卻，以達到鑄件(jian)收縮均(jun)勻之目(mu)的(de)(de)(de)。以上是針(zhen)對容易(yi)產生熱裂(lie)的(de)(de)(de)碳鋼鑄件(jian)采取的(de)(de)(de)措施，不銹鋼鑄件(jian)可參照進(jin)行，但澆(jiao)(jiao)注溫(wen)度需適當提高30-60℃左(zuo)右(you)。
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