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如何防止铸件热裂?

如何防止铸件热裂?

发布时间:2021-04-09
大多数人不了解铸造零件(包括压铸件)中产生热裂纹的原因,而铸件可能会产生热裂纹,因此我们需要找出引起热裂纹的原因并防止其产生。
 
热裂纹的定义

开裂是指裂纹的形状,绕组的折断非常不规则,且表面较宽,在较窄的范围内,属于热裂纹,其机理是从凝结后开始的,当晶体结构形成时钢水进入型腔。开始线收缩,这时由于内部钢尚未完成凝固而变成固体的固体收缩被阻塞,会在铸造时引起应力或塑性变形,当它们超过高温下的材料极限强度时,铸造裂纹。

热裂纹形成的原因

将液态金属倒入模具后,热量的流失主要通过模具壁,因此凝固总是在铸件表面开始。当大量树枝状晶体在固化的后期阶段重叠以形成完整的骨架时,就会发生固体收缩。但是,在树枝状晶体之间仍然存在一层未固化的液态金属膜(液态膜)。如果铸件的收缩不受任何阻碍,那么枝晶骨架可以不受力自由收缩。当树枝状骨架的收缩受到砂型或砂芯的阻碍时,如果树枝状骨架不能自由收缩,则会产生拉伸应力。当拉伸应力超过材料的极限强度时,在树枝状晶体之间会产生裂纹。如果将树枝状骨架缓慢地拉开,并且被拉出的零件周围的液态金属及时流入裂纹部位以进行补充,则铸件中不会发生热裂纹。相反,如果裂纹不能由液态金属补充,则铸件中会出现热裂纹。

产生热裂纹的原因反映在工艺和铸件的结构上,包括铸件壁厚不均匀,内角太小;叉子的搭接部分过多,铸件框架,肋骨挡住了铸件的正常收缩;喷涂系统阻碍了铸件的正常收缩。例如,喷涂机靠近箱形带或喷涂机之间的砂强度很高,这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;合金中低熔点相的形成元素超过了标准,铸铁中的硫和磷含量很高。铸造箱过早落砂,冷却速度过快。

如何防止热裂


1.改善铸件结构

壁厚应均匀,拐角处应倒圆以减少应力集中。如有必要,车轮铸件的辐条可以弯曲。

2.提高合金材料的熔炼质量

精炼和脱气工艺用于去除液态金属中的氧化夹杂物和气体,应控制有害杂质的含量,并应采用合理的熔化工艺以防止冷裂。

3.采取正确的铸造工艺措施

在零件的铸造过程中同时凝固铸件不仅有利于防止热裂纹,而且还有助于防止冷裂纹。合理设置浇铸冒口的位置和大小,以使铸件各部分的冷却速率尽可能均匀,并减少开裂的趋势。

正确确定铸件在砂型中的停留时间。砂模是一个很好的隔热容器,它可以使铸件的较厚和较薄部分的温度进一步均匀化,减小它们之间的温差,减小热应力,并减少冷裂的趋势。延长铸件在模具中的停留时间,以免在铸件中过早打开箱体,从而导致更大的内应力和冷裂纹。

防止铸件因收缩应力而产生冷裂纹的有效措施是,在铸件凝固后尽快移开压力箱铁并松开沙箱的紧固装置,以提高砂模和砂芯的抗力。 。大型铸件的砂型和型芯在浇筑后可以提前开挖,以降低其对铸件的抗收缩性,并促进铸件各部分的均匀冷却。在落砂过程中,应避免铸件的清洁和处理,碰撞和挤压,以防止铸件出现冷裂纹。

4.时效热处理

对于铸件应力较高的铸件,应及时进行时效处理,以免因残余应力过大而引起冷裂纹。如有必要,应在铸造冒口切割或焊接修复后进行时效热处理
  
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