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中频炉铸件的一点心得
作者:海山机电  [2012-1-17 11:31:29]

中频炉海山介绍中频炉铸件的一点心得:

炉前检验

观察铁液表面火花:

 铁液经出铁槽流入铁液包时,铁液表面因受冲击而溅出微滴,微滴的某些成分被空气氧化形成火花。火花的特征有两种:星状和雪花状,冲击条件相同时,若星状火花较多,则铁液含碳低;若雪花状较多,则含硅低,若两种火花均多,则碳、硅均低,铁液较硬

一、浇注温度:

铸件形状

铸件壁厚/mm

浇注温度/℃

 

复杂的薄壁铸件

<10

1350-1420

10-15

1330-1400

>15-25

1310-1380

 

中等复杂程度铸件

10-20

1320-1400

>20-30

1300-1380

>30-50

1280-1360

形状简单厚壁铸件

50-100

1250-1340

>100

1200-1280

浇注温度的影响:

1、浇注温度过高时;金属液的收缩值增大,气体含量增大,对铸型的热作用增强,使铸件容易产生缩孔、气孔、变形、裂纹和粘砂等缺陷

2、浇注温度过低时:金属液的流动性差,易使铸件产生冷隔、浇不足、夹渣

3、浇注温度的高低,要根据具体情况来控制,总的原则是在保证铸件成型的前提下,浇注温度越低越好,一般情况是金属液粘度大的,流动性差的、铸件重量小、壁薄、结构复杂的,浇注温度应高些;反之则应低些

二、铸件出型温度的影响

1、控制铸件的出型温度,是为了保证铸件在落砂除芯时有足够的强度和韧性。如果铸件出型温度过高,往往会因冷却过快致使铸件产生变形、裂纹等缺陷;如果铸件出型温度过低,那么铸件浇注后在铸型内停留的时间就必然过长,势必延长生产周期,影响生产效率。

2、铸件的出型温度,通常是通过铸件在型内的冷却时间来控制。铸件在型内的冷却时间与铸件的重量、壁厚、复杂程度、合金种类、铸型性质、生产条件等多种因素有关

3、铸铁件的出型温度控制。一般铸铁件为300-500℃;易产生冷裂和变形的铸铁件为200-300℃;易产生热裂的铸铁件为800-900℃,且开箱后应立即去除浇冒口及清除砂芯,再放入热砂坑中或进炉缓慢冷却 

中、小型铸件在砂型内地冷却时间

铸件重量/KG

<5

5-10

10-30

30-50

50-100

100-250

250-500

500-1000

铸件壁厚/mm

<8

<12

<18

<25

<30

<40

<50

<60

冷却时间/min

20-30

25-40

30-60

50-100

80-160

120-300

240-600

480-720

中、小型铸件在生产线上浇注时的砂型内冷却时间

铸件重量/KG

<5

5-10

10-30

30-50

50-100

100-250

250-500

 

冷却时间/min

8-12

10-15

12-30

20-50

30-70

40-90

50-120

 

 注:壁薄、重量轻、结构简单的铸件,冷却时间取小值,反之,取大值

   铸件重量指每箱中的总重

   铸件在生产线上常采用通风强制冷却,冷却时间较短。

 

铸件缺陷:

灰铸铁常见的缺陷有:气孔、成分与性能不合格、热裂和冷裂,缩松与缩孔、渣眼与铁豆、冷隔与浇不足、砂眼与夹砂、多肉与错箱、变形等

成分组织及性能不合格:熔炼、落砂清理、热处理

气孔:熔炼、浇注、造型、造芯、配砂

缩松:熔炼、浇注、

缩孔:熔炼、浇注、造型

热裂:熔炼、浇注、造型、造芯

冷裂:熔炼、落砂清理、

渣眼:熔炼、浇注、造型、

铁豆:浇注、造型、配砂

冷隔:熔炼、浇注、造型

浇不足:熔炼、浇注、造型、

砂眼:造型、配砂

夹砂:造型、配砂

粘砂:造型、配砂

变形:造型、落砂清理、热处理

错型:造型

多肉:造型

抬箱:造型

损伤:落砂清理

温裂:热处理

过硬:熔炼、落砂清理、

原因:

缺陷名称

特征

产生原因

防止方法

 

气孔

筛状气孔:比较均匀地分布在铸件的整个或大部分断面上

皮下气孔:离铸件表面1-3mm处,出现密布的细小气孔

局部气孔:铸件局部地方出现孔穴单个气孔或蜂窝状气孔

当铁液中,气体含量较多,并且浇注温度过低,析出的气体来不及上浮和释出铸件时产生

1、   炉料本身气体含量高,或锈蚀严重、表面油脂物多

2、   皮下针孔主要是有氢气造成,硅可以减少氧在铸铁中的含量。却可增加氢的含量,故高硅铸铁易出现氢气孔,炉料中含有铝和氧化铝时,也易产生针孔

3、   铁液包不干

4、   孕育剂不干

5、   浇注系统设置不合理

6、   砂型紧实度过高,透气性差

7、   砂芯排气不良

8、   型砂中水分过高易产生细小针孔

1、   炉料应进行妥善管理,对锈蚀严重或表面油脂物多的炉料要经过清理后方可使用

2、   对本身气含量高度炉料应经重熔再生后使用

3、   炉前可加入适量的稀土,以便去气

4、   控制合适的铁液出炉温度及浇注温度

5、   炉缸,前炉和铁液包均烘干

6、   浇注时要避免断流

7、   孕育剂应充分预热

8、   浇注时必须点火引气

9、   浇注系统的设置应考虑型腔内排气畅通及平稳流入铸型

10、砂型紧实度均匀,不宜过高

11、砂芯排气通畅

12、在铸件的最高处可设置排气孔或出气片

13、砂芯干净

14、控制型砂水分

 

成分、组织及性能不合格

材质过硬或太软

铸件断面的宏观组织和微观组织不符合标准或技术要求

金相不合格

过硬:在铸件边缘和薄壁处出现白口组织

1、   碳硅当量偏低时,使材质偏硬,碳硅当量高时,使材质偏软

2、   铁液过热不适当

3、   孕育处理不足

4、   开箱时间不当

5、   热处理不当

1、   正确配料,防止作业时窜料

2、   控制合适的过热温度

3、   遵守操作规程及正确的孕育处理

4、   控制开箱温度

5、   改变热处理规程

 

缩松

在铸件内部有许多分散小缩孔,表面粗糙,

1、   磷含量过高时,使凝固区间扩大;同时,低熔点磷共晶体在最后凝固时,得不到补足,造成显微缩孔。

2、   浇注速度过快,使需要补缩的部位来不及补充足够的铁液

1、   P一般控制在0.15%以下,并控制铁液化学成分稳定

2、   浇注时,适当慢浇,以利充分补缩

 

缩孔

孔洞表面粗糙

1、   由于收缩过大,铁液化学成分不符合技术要求,

2、   浇注温度过高

3、   补缩不足

4、   冷铁设置不当

5、   内浇道位置不当

6、   砂型紧实度不够,涨箱后产生

1、   正确控制铁液成分,S尽量控制在0.12%以下

2、   控制浇注温度

3、   正确处理孕育剂

4、   适当加大冒口

5、   正确选择浇注位置和浇注系统

6、   型砂紧实度合适

 

热裂

裂纹处带有暗色或几乎是黑色的氧化表面

1、   铁液化学成分不合要求,使固体收缩值较大

2、   铸件中含有低熔点夹渣物,降低了高温强度(因为热裂产生在凝固将近结束时,主要在铸件热节处收缩受机械阻碍产生 )

3、   砂芯和砂型的退让性差,铸件收缩受到阻碍

4、   芯骨吃砂量太小或砂箱箱带离铸件太近,阻碍铸件收缩

5、   内浇道设置过集中,局部过热,增加应力

6、   铸件的飞边过大,飞边处的裂纹延伸到铸件上

1、   控制合理的成分

2、   浇注时避免熔渣进入型腔

3、   砂型紧实度合适

4、   内浇道布置适当分散

5、   在铸件厚,薄交界处,可增设收缩肋

6、   正确选择分型面位置,合箱时密合

7、   改用较小的芯骨,使吃砂量合适

 

冷裂

裂纹处,较干净或带暗红色轻微的氧化表面,

1、   铁液化学成分不合格,使固体收缩值较大

2、   铁液中磷的含量过高,增加了脆性,从而降低铸铁的抗拉强度(因为冷裂产生在铸件冷却以后,主要在铸件厚、薄交界的应力集中处,由于热应力而产生)

3、   薄壁零件落砂时被震裂,违反操作规程

 

1、   合理控制成分

2、   P一般在0.15%以下

3、   对薄壁零件落砂时认真清理

4、   尽量减少碰撞

 

渣眼

在铸件外部或内部的孔穴中有熔渣

1、   铁液中熔渣多或铁液包中的渣未清理净,浇注时,又未注意挡渣

2、   浇注时,由于断流而带入到熔渣

3、   浇注系统挡渣差

1、   适当提高铁液温度,并在铁液包中加入少量干砂,以利于聚渣清除,

2、   预先除净铁液包中的残渣

3、   浇注时,注意挡渣,并不出现断流

4、   合理选用浇注系统,加强挡渣措施

 

铁豆

气孔中有小铁珠

1、   由于铁液浇注温度过低,当铁液飞溅后产生的铁豆,不能再被铁液熔化,结果与外入气体一块包入铸件中;

2、   或者此铁豆由于表面被氧化,并与铁液中的碳作用:FeO+C→Fe+CO↑生成的CO与铁豆一块包入铸件中

3、   砂型潮湿

4、   内浇道离铸件最低处太高,浇注时,造成铁液飞溅,形成铁豆,铁液充满后,又未能把铁豆熔化,使其与气体一块包入铸件中

5、   砂芯透气性差

1、   适宜的浇注温度

2、   浇注时不可断流

3、   合理确定浇注系统位置

4、   砂型水分

 

冷隔与浇不足

铸件上有未完全融合的缝隙或局部缺肉,周围成圆形

1、   铁液温度太低,降低了铁液的流动性

2、   铁液中,碳、硅含量较低,硫含量较高时,同样也使铁液流动性较低

3、   浇注时,发生断流或一次铁液量不足,进行二次补浇时,易产生冷隔

4、   浇注系统设置不当。或浇口截面太少

5、   铸件局部壁太薄

1、   适当提高铁液的浇注温度

2、   控制合适的铁液化学成分,尽量降低硫含量

3、   一次浇满,避免补浇,不断流

4、   适当加大浇注系统尺寸

 

砂眼

铸件的孔穴内含有砂粒

1、   浇注系统位置不合适,如直对砂芯,或浇口太小,铁液冲刷力大,破坏局部砂型

2、   造型和合箱时的落砂

3、   型砂中灰尘过多

4、   型砂或芯砂表面强度不够

1、   浇注系统位置和大小要合适

2、   合箱前必须将型腔内的落砂清理干净

3、   定期对旧砂进行处理

4、   提高湿压强度

 

夹砂

在铸件表面上,铸件上夹有一层型砂

1、   砂型紧实度过硬或紧实度不均匀

2、   浇注位置不当,

3、   原砂粒度过于集中,或水分过高

4、   型砂退让性差

5、   型砂中有夹渣物

1、   砂型紧实度不宜过高,加强透气性

2、   对于大平面的铸件,浇注系统可分散布置,并适当加大内浇口截面,缩短浇注时间

3、   原砂粒度不应过分集中

4、   正确控制型砂水分

 

粘砂

铸件表面铁液与砂粘在一起,形成粗糙的表面

1、   砂型紧实度不均匀

2、   型砂中含灰分级杂质过多

1、   控制紧实度,透气性

2、   定时去除旧砂

 

变形

铸件形状出现变化

1、由于铸件壁厚不均匀,冷却有先后,从而产生热应力,当其值大于该材质的屈服强度时,则产生变形

1、砂型打实

2、注意开箱时间

 

错箱

铸件沿分型面发生相对少位移

1、   模样尺寸不对或变形

2、   砂箱或分型板定位不准确

3、   合箱不准

4、   模样在模板上的位置偏移

1、   检测并修整模样

2、   检查、修理或改换砂箱及分型板

3、   注意准确合箱

4、   检查并调整模样在模板上的位置

 

多肉

铸件上有形状不规则的毛刺、披逢或凸起的部分

1、   由于铁液的压力作用使型腔局部胀大造成,

2、   砂型紧实度不够

1、适当提高紧实度,但要保证透气性

 

抬箱

铸件外形与图形不一样

1、   压箱重量不够

2、   夹箱紧固时受力不均匀或太松

1、   足够的压箱重量或螺栓均匀紧固

2、   分型面应平整

 

损伤

损坏了铸件的完整性

1、   开箱、搬运或清理时不注意

2、   清理冒口的方向不对或冒口径过大,造成带肉缺陷

1、   认真按照工艺操作

2、   清理时注意工艺方法

 

呛火

 

1、浇注过程中产生的大量气体不能顺利排出,在金属液内发生沸腾,导致在铸件内产生大量气孔,甚至出现铸件不完整的缺陷

1、增加排气孔

2、型砂透气性大到要求





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