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    大型機床鑄件出現冷裂問題是怎么回事?

    發布日期:2020-10-20

    大型床身鑄件在凝固和以后的冷卻過程中要發生體積收縮或膨脹,這種體積變化往往受到外界和鑄件各部分之間的約束而不能自由地進行,于是便產生了鑄造應力。如果產生應力的原因去除后,鑄造應力隨之去除,這種應力叫做臨時鑄造應力。如果產生應力的原因去除后鑄造應力仍然存在,這種應力叫做鑄造殘留應力。大型床身鑄件在凝固和隨后的冷卻過程中,由于壁厚不同,冷卻條件不同,其各部分的溫度和相變程度都會有所不同,因而造成大型床身鑄件各部分體積變化量不同。如果此時鑄造合金已經處于彈性狀態,鑄件各部分之間便會產生相互制約。鑄造殘留應力往往是這種由于溫度不同和相變程度不同而產生的應力。

    壁厚尺度差通??山档?,在圖樣上選用公役等級代號標示,如GB6411-CT10。當要約束錯箱值為,應標出較大錯箱值。如GB/T6411-19-較大錯箱值1.0。大型床身鑄件鑄造生產經常要用的材料有各種金屬、焦炭、木材、塑料、氣體和液體燃料、造型材料等。所需設備有冶煉金屬用的各種爐子,有混砂用的各種混砂機,有造型造芯用的各種造型機、造芯機,有清理大型床身鑄件用的落砂機、拋丸機等。還有供特種鑄造用的機器和設備以及許多運輸和物料處理的設備。對于熱裂一般是在凝固末期,金屬處于固相線附近的高溫時形成的。其形狀特征是裂縫短,縫隙寬,形狀曲折,縫內呈氧反應顏色。大型床身鑄件/機床鑄件結構不正確,合金收縮大,型(芯)砂退讓性差以及鑄造工藝不正確等均可引發熱裂。鋼和鐵中的硫、磷降低了鋼和鐵的韌性,使熱裂傾向增大。熱裂的防止去正確地調整合金成分,嚴格控制鋼和鐵中的硫、磷含量,正確地設計鑄件結構,采用同時凝固的原則和改進型(芯)砂的退讓性,都是防止熱裂的措施。

    對于大型床身鑄件冷裂的產生,具體分析如下:冷裂是大型床身鑄件冷卻到低溫處于彈性狀態時所產生的熱應力和收縮應力的總和,如果大于該溫度下合金的強度,則產生冷裂。冷裂是在較低溫度下形成的,其裂縫細小,呈連續直線狀,縫內干凈,有時呈輕微氧反應色。壁厚差別大、形狀復雜的鑄件,尤其是大而薄的鑄件易于發生冷裂。冷裂這樣去防止凡是減小大型床身鑄件鑄造內應力或降低合金脆性的措施,都能防止冷裂的形成。鋼和鑄鐵中的磷能顯著降低合金的沖擊韌性,增加脆性,容易產生冷裂傾向,因此在金屬熔煉中嚴格加以限制。

    由于大型機床鑄件產生缺陷的原因是多方面的和復雜的,有些缺陷是由多個因素引起的,故不容易劃分各自應承擔責任的百分比。為了解決由于劃分不公開器爭端,應該加強中間檢查,應對各道工序的質量(特別是主要工藝參數和執行操作規程的情況)進行嚴格的控制,從而確定個人或小組質量責任,例如質控站按規程抽查砂型的性能,如果不符合標準的規定,就應當根據超過標準的百分數來衡量配置砂型者的工作質量,并據伺來決定懲罰的程度。鑄鐵件質量對機械產品的性能有很大影響。鑄鐵件的質量包括外觀質量、內在質量和使用質量。

    而大型機床鑄件的外觀質量指大型機床鑄件表面粗糙度、表面缺陷、尺寸偏差、形狀偏差、重量偏差;內在質量主要指大型機床鑄件的化學成分、物理性能、機械性能、金相組織以及存在于大型機床鑄件內部的孔洞、裂紋、夾雜、偏析等情況;使用質量指鑄銅件在不同條件下的工作長時間能力,包括不易磨損、不易腐蝕、耐激冷激熱、疲勞、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工藝性能。

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