如何防止铸件产生热裂纹?
大多数人不了解铸件热裂纹的产生原因,包括压铸件,都可能产生热裂纹,那么我们需要找出热裂纹的产生原因,防止热裂纹的产生。
热裂纹的定义
开裂是裂纹的形状,曲折断口是很不规则的,表面宽,里面窄,属于热裂纹,其机理是凝结后钢水进入模腔时结晶结构已经形成,开始线收缩,此时由于钢内部还没有完成凝固成固体收缩受阻,会在铸件中引起应力或塑性变形,当它们超过材料在高温下的极限强度时, 铸造裂纹。
热裂纹形成的原因
液态金属浇入模具后,热量主要通过模具壁散失,因此凝固总是从铸件表面开始。当大量的枝晶在凝固后期相互重叠形成完整的骨架时,就会发生固体收缩。但在枝晶之间仍有一层未凝固的液态金属膜(液膜)。如果铸件的收缩不受任何阻碍,那么枝晶骨架就可以在不受力的情况下自由收缩。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,就会产生拉应力。当拉应力超过材料的极限强度时,枝晶之间就会发生开裂。如果树枝状骨架被缓慢拉开,被拉动部分周围有足够的液态金属及时流入裂纹处补充,铸件就不会产生热裂纹。相反,如果裂纹得不到液态金属的补充,铸件就会产生热裂纹。
产生热裂纹的原因体现在工艺和铸件组织上,包括铸件壁厚不均匀内角太小;叉车部分研磨过多,铸件架、筋挡住铸件的正常缩孔;喷涂系统阻碍了铸件的正常收缩。例如喷头靠近箱带或喷头之间的砂强度很高,限制了铸件的自由收缩。立管太小或太大;合金线收缩率过大;合金中低熔点相形成元素超标,铸铁中硫、磷含量高。铸箱过早落砂,冷却过快。
如何防止热裂
1.改善铸件结构
壁厚应均匀,拐角处应圆角,以减少应力集中。必要时可以弯曲车轮铸件的辐条。
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。应控制有害杂质含量,采用合理的熔炼工艺,防止冷裂。
3、采用正确的铸造工艺措施
铸件在零件铸造过程中同时凝固,不仅有利于防止热裂纹,而且有利于防止冷裂纹。合理设置冒口的位置和尺寸,使铸件各部分的冷却速度尽可能均匀,减少开裂倾向。
正确确定铸件在砂型中的停留时间。砂型是一个很好的保温容器,可以使铸件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,减少热应力,减少冷裂倾向。延长铸件在模具中的停留时间,以免铸件过早开箱造成较大的内应力,产生冷裂纹。
防止铸件因收缩应力冷裂的有效措施是通过增加砂型和砂芯的顽固性,在铸件凝固后尽快拆除压箱铁和松开砂箱紧固装置。 .大型铸件的砂型和型芯可在浇注后提前挖空,以降低其对铸件的收缩阻力,促进铸件各部分的均匀冷却。在落砂过程中,铸件清理和搬运过程中应避免碰撞、挤压,以防铸件冷裂。
4.时效热处理
对于铸造应力高的铸件,应及时进行时效处理,避免残余应力过大引起冷裂纹。如有必要,应在铸件冒口切割或焊补后进行时效热处理
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