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(xing)焊(han)接平臺(tai)鑄件(jian)結構設計(ji)不合(he)理，往(wang)(wang)往(wang)(wang)是熱裂產生的原因之一(yi)。所以，在設計(ji)鑄件(jian)時應注意以下(xia)幾(ji)點(dian)：
a、兩截(jie)而相交處不要設計成(cheng)直角(jiao)拐彎，須設有圓角(jiao)。圓角(jiao)的形狀、大小視鑄件的交接(jie)情況確(que)定。
（a）所示(shi)結構由于兩截(jie)面交接成(cheng)一直角(jiao)拐(guai)彎(wan)，形(xing)成(cheng)了熱節，造成(cheng)收縮應力易于此處集中和熱裂的形(xing)成(cheng)。
(b)所示圓弧形(xing)結構后，熱裂即(ji)被xiaochu。
b、盡量減小并分散熱節點，避免采用十字交叉(cha)的(de)截(jie)面(mian)，在條(tiao)件允(yun)許的(de)情況下，應將交叉(cha)的(de)截(jie)面(mian)錯開。
c、在鋼件上采用不(bu)(bu)等(deng)厚度的截面時(shi)，應使鑄件各部分收縮(suo)時(shi)彼此不(bu)(bu)發生阻礙(ai)。
2、鑄造工藝設計
a.液體金(jin)屬(shu)經過(guo)內澆(jiao)(jiao)口進入型腔(qiang)后，靠近內澆(jiao)(jiao)口的(de)鑄件冷卻較慢，形成鑄件上的(de)薄弱區，因而較易產生(sheng)熱裂。有(you)時，鑄件收(shou)縮可能受到澆(jiao)(jiao)口阻(zu)礙(ai)而產生(sheng)熱裂。尤(you)其是為了使金(jin)屬(shu)液均(jun)勻澆(jiao)(jiao)入，應用復雜而且(qie)相連(lian)的(de)澆(jiao)(jiao)口時，危險 大。
b、在壁厚不(bu)(bu)均(jun)勻的截面交接(jie)處(chu)，常(chang)常(chang)產(chan)生(sheng)熱(re)裂(lie)(lie)，為消防這類缺陷(xian)，經用(yong)戶同意可(ke)以(yi)在這些(xie)部(bu)位(wei)設置加強(qiang)筋。防裂(lie)(lie)加強(qiang)筋不(bu)(bu)僅可(ke)以(yi)提高三維柔性焊接(jie)平臺鑄件(jian)熱(re)裂(lie)(lie)部(bu)位(wei)的強(qiang)度， 主要是(shi)能起散熱(re)作用(yong)，從(cong)而減緩“熱(re)點”集(ji)中程度，huanjie熱(re)裂(lie)(lie)的產(chan)生(sheng)。加強(qiang)筋設置時，要注意不(bu)(bu)宜太厚，一般為相應部(bu)位(wei)壁厚的1/3左右，否(fou)則也會(hui)導致熱(re)裂(lie)(lie)的產(chan)生(sheng)。同時，還(huan)應處(chu)理好加強(qiang)筋的形狀。
3、合金成分、熔煉(lian)工藝的(de)調整與煉(lian)
a、在(zai)不影響三維柔性焊接平臺鑄(zhu)件(jian)使用性能的(de)前(qian)提下，可適當(dang)調整合金的(de)化(hua)學(xue)成分，縮小凝(ning)固(gu)溫度范圍(wei)，減少凝(ning)固(gu)期間的(de)收(shou)縮量(liang)或(huo)選擇抗裂性較(jiao)好的(de)接近共(gong)晶成份。例如(ru)：在(zai)鑄(zhu)造牌(pai)號為ZG45#的(de)扳手體鑄(zhu)件(jian)時，由于這一(yi)類鑄(zhu)件(jian)易(yi)產(chan)生熱(re)裂，調整其(qi)化(hua)學(xue)成分有利(li)于對(dui)熱(re)裂的(de)防止。調整方法為在(zai)牌(pai)號規定范圍(wei)內，將(jiang)碳取下限值0.42-0.44，硅取上限值0.45，適當(dang)提高至(zhi)0.8-0.9，硫、磷控制在(zai)0.04以下。
b、對碳(tan)鋼(gang)(gang)及(ji)合金鋼(gang)(gang)進行微(wei)合金化和變質處理，可(ke)以明顯(xian)提高(gao)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)裂強度。加入(ru)(ru)稀(xi)土(tu)元(yuan)素、或其他(ta)元(yuan)素即能(neng)達到此目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，加入(ru)(ru)量(liang)一般(ban)均在0.3以下。元(yuan)素可(ke)以單 加入(ru)(ru)，也(ye)可(ke)以幾種(zhong)元(yuan)素同時加入(ru)(ru)，常用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素有釩(fan)、鈰、鈣、鈦(tai)、鈮等。這種(zhong)方法能(neng)使(shi)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)晶(jing)粒(li)細化與減(jian)少夾(jia)雜物，從而(er)改變了鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一次結(jie)晶(jing)過(guo)程(cheng)，增強了鑄(zhu)鋼(gang)(gang)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)裂性能(neng)和機(ji)械性能(neng)。如在ZG25#碳(tan)鋼(gang)(gang)中(zhong)加入(ru)(ru)0.5-0.2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)稀(xi)釋(shi)成0.2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)釩(fan)可(ke)使(shi)晶(jing)粒(li)細化，xiaochu粗大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)魏氏組織；向(xiang)(xiang)鉻、鎳、銅鋼(gang)(gang)中(zhong)加入(ru)(ru)0.05-0.1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈰可(ke)以消防柱(zhu)狀晶(jing)組織；向(xiang)(xiang)ZG2Cr13和ZG1Cr18N19鑄(zhu)鋼(gang)(gang)中(zhong)加入(ru)(ru)0.15鈰能(neng)消防晶(jing)界夾(jia)雜，促使(shi)硫化物夾(jia)雜分布均勻；因而(er)提高(gao)了鑄(zhu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)裂性。
c、改進(jin)鑄(zhu)鋼(gang)的(de)脫氧(yang)(yang)(yang)工藝，能提高(gao)鑄(zhu)鋼(gang)的(de)抗裂性能。鑄(zhu)鋼(gang)件(jian)晶界的(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)夾(jia)雜(za)物(wu)是熱裂形成的(de)主(zhu)要(yao)原因(yin)之一(yi)。提高(gao)脫氧(yang)(yang)(yang)效(xiao)果，減(jian)少氧(yang)(yang)(yang)化(hua)夾(jia)雜(za)物(wu)并改變(bian)其分布狀(zhuang)態可(ke)以減(jian)少鑄(zhu)鋼(gang)熱裂傾向。實(shi)驗證明，采用(yong)綜合脫氧(yang)(yang)(yang)比單(dan) 進(jin)行脫氧(yang)(yang)(yang)的(de)效(xiao)果地好得多(duo)。這是因(yin)為脫氧(yang)(yang)(yang)產物(wu)的(de)尺(chi)寸要(yao)比單(dan) 脫氧(yang)(yang)(yang)時大(da)得多(duo)，因(yin)而有利于鋼(gang)液將脫氧(yang)(yang)(yang)產物(wu)排除。
綜(zong)合(he)脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)(yang)方法：碳(tan)鋼(gang)和低合(he)金鋼(gang)先加錳與硅(gui)預脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)(yang)，以鋁終(zhong)脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)(yang)。不銹鋼(gang)鋼(gang)用(yong)硅(gui)鈣粒子(zi)與石灰進行擴(kuo)散脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)(yang)，然后(hou)再用(yong)塊狀硅(gui)鈣作沉淀終(zhong)脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)(yang)，理想的辦(ban)法是(shi)采用(yong)多元復合(he)脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)(yang)劑。
d、控制(zhi)鑄鋼的(de)結晶(jing)過程，使(shi)初晶(jing)組織(zhi)細(xi)化，減(jian)少熱裂傾向(xiang)。采(cai)用懸浮澆(jiao)(jiao)注(zhu)法，即在鋼水澆(jiao)(jiao)注(zhu)的(de)同時(shi)通(tong)過澆(jiao)(jiao)口或(huo)其他通(tong)道加入細(xi)顆粒(li)金(jin)屬粉(fen)末使(shi)初晶(jing)組織(zhi)細(xi)化。例如ZG35#碳(tan)鋼澆(jiao)(jiao)注(zhu)時(shi)加入2的(de)錳鐵(tie)粉(fen):澆(jiao)(jiao)注(zhu)鉻鉬合金(jin)鋼時(shi)加入粒(li)度0.1毫米(mi)的(de)鉬粉(fen)，均有細(xi)化晶(jing)粒(li)，提高機械性能減(jian)少鑄件產生熱裂缺(que)陷(xian)的(de)作用。
5、三(san)維柔(rou)性焊接(jie)平(ping)臺澆注條件方面
澆(jiao)注(zhu)方(fang)面防止熱裂的(de)主要(yao)措施是采(cai)用高溫出爐(lu)、低(di)溫澆(jiao)注(zhu)，澆(jiao)注(zhu)速度(du)先快后慢的(de)原(yuan)則。但考慮到(dao)降(jiang)低(di)澆(jiao)注(zhu)溫度(du)，對于薄(bo)壁件易產生冷隔、澆(jiao)不足(zu)等缺陷，所以根據鑄件結(jie)構 點，應分別按以下方(fang)法生產為好。
a、在澆注(zhu)(zhu)薄壁與(yu)桿狀(zhuang)(扳手、連(lian)接桿、鉗(qian)子)鑄(zhu)件時，鋼水的澆注(zhu)(zhu)溫度控制(zhi)在1540℃左(zuo)右(you)，型殼的溫度大(da)于650℃，即要(yao)求紅殼澆注(zhu)(zhu)。
b、對于(yu)壁(bi)厚大于(yu)20毫(hao)米的鑄件(jian)，鋼水(shui)的澆(jiao)注溫度選(xuan)擇(ze)在(zai)(zai)1530℃左(zuo)右，型殼的溫度在(zai)(zai)400℃以下，甚至(zhi)可冷殼澆(jiao)注。這(zhe)樣(yang)有(you)利于(yu)鑄件(jian)在(zai)(zai)熱裂危險(xian)期的結殼強(qiang)度提高。
c、當(dang)遇到(dao)壁(bi)厚不(bu)均(jun)勻的(de)(de)鑄件(jian)，鋼水的(de)(de)澆(jiao)(jiao)注溫(wen)度取1540℃ .型殼的(de)(de)溫(wen)度在400-500℃左(zuo)(zuo)右，但嚴格執行先(xian)快后慢(man)的(de)(de)澆(jiao)(jiao)注方法(fa)。鑄件(jian)澆(jiao)(jiao)注后待鋼液凝固后，應(ying)將(jiang)壁(bi)厚部(bu)分的(de)(de)型殼先(xian)qingchu，讓(rang)這部(bu)分先(xian)冷卻(que)，以(yi)達到(dao)鑄件(jian)收縮均(jun)勻之目的(de)(de)。以(yi)上(shang)是針對容易產生熱(re)裂的(de)(de)碳鋼鑄件(jian)采取的(de)(de)措施，不(bu)銹鋼鑄件(jian)可參照進行，但澆(jiao)(jiao)注溫(wen)度需適當(dang)提高(gao)30-60℃左(zuo)(zuo)右。
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