鑄鐵平板生產(chǎn)過程中鑄造缺陷防止與解決方案 上
2019年09月11日
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鑄鐵平板在生產(chǎn)過程中經(jīng)常會發(fā)生各種不同的鑄造缺陷，如何預(yù)防這些缺陷；一直是鑄鐵平板生產(chǎn)廠家關(guān)注的問題。本文正創(chuàng)主要介紹了這方面的一些認(rèn)識和實踐經(jīng)驗。
車間主要采用傳統(tǒng)濕型砂鑄造工藝生產(chǎn)鑄鐵平板鑄件，在長期的生產(chǎn)中，發(fā)現(xiàn)鑄鋼件主要出現(xiàn)以下鑄造缺陷，砂眼，粘砂，氣孔，孔，夾砂結(jié)ba，脹砂等等。
1.砂眼：砂眼缺陷處內(nèi)部或表面有充塞著型（芯）砂的小孔，砂眼是一種常見的鑄造缺陷，往往導(dǎo)致鑄鐵平板鑄件報廢。砂眼是由于金屬液從砂型型腔表面沖下來的砂粒（塊），或者在造型，合箱操作中落人型腔中的砂粒（塊）來不及浮入澆冒系統(tǒng)，留在鑄件內(nèi)部或表面而造成的。
砂眼的預(yù)防措施：
（1）嚴(yán)格控制型砂性能，提高砂型芯的表面強度和緊實度，減少毛刺和銳角，減少沖砂。
（2）合箱前把型腔和砂芯表面的浮砂處理干凈，平穩(wěn)合箱，如果是明冒口或貫通出氣眼，應(yīng)避免散砂從中掉人型腔，合箱后要盡快澆注。
（3）設(shè)置正確合理的澆冒系統(tǒng)，避免金屬液對型壁和砂芯的沖刷力過大。
（4）澆口杯表面要光滑，不能有浮砂。
2.粘砂：在鑄鐵平板鑄件表面上，全部或部分覆蓋著一層金屬(或金屬氧化物)與砂（或涂料）的混（化）合物或一層燒結(jié)構(gòu)的型砂，致使鑄件表面粗糙，難于清理。
粘砂多發(fā)生在型、芯表面受熱作用強烈的部位，分機械粘砂和化學(xué)粘砂兩種。機械粘砂是由金屬液滲入鑄型表面的微孔中形成的，當(dāng)滲入shendu小于砂粒半徑時，鑄鐵平板鑄件不形成粘砂，只是表面粗糙，當(dāng)滲入shendu大于砂粒半徑時， 形成機械粘砂，化學(xué)粘砂是金屬氧化物和造型材料相互進行化學(xué)作用的產(chǎn)物，與鑄件牢固地結(jié)合在一起而形成的。
粘砂的預(yù)防措施：
（1）選用耐火度高的砂，以提高型砂，芯砂的耐火度，原砂的SiO2含量在96（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以上，而且砂粒應(yīng)對粗些。鑄鐵平板鑄件的澆注溫度越高，壁厚越厚，對原砂中SiO2含量的要求越高。
（2）適當(dāng)降低澆注溫度和提高澆注速度，減輕金屬液對砂型的熱力學(xué)和物理化學(xué)作用。
（3）砂型緊實度要高（通常大于85）且均勻，減少砂粒間隙；型、芯修補到位，不能有局部疏松。
（4）采用在高溫下不開裂、不燒結(jié)成熔洞的涂料。
3.氣孔：在鑄件內(nèi)部，表面或近于表面處，有大小不等的光滑孔眼，形狀有圓的，長的及不規(guī)則的，有單個的，也有聚集成片的。顏色有白色的或帶一層暗色，有時覆有一層氧化皮。由于氣體的來源和形成原因不同，氣孔的表現(xiàn)形式也各不相同，有侵入性氣孔、析出性氣孔和反應(yīng)性氣孔。
侵入性氣孔體積較大，形狀近似梨形，常出現(xiàn)在鑄鐵平板鑄件上部靠近型芯壁或澆注位置處，主要是由于砂型芯中產(chǎn)生的氣體侵入金屬中未能逸出造成的，梨形氣孔小端位置表明氣體由該處進入鑄人件。
析出性氣孔多而分散，一般位于鑄件表面，往往同一爐鑄件幾乎都會出現(xiàn)，主要是由于金屬在熔煉過程中吸收的氣體在凝固前未能全部析出， 在鑄件中形成許多分散的小氣孔。
反應(yīng)性氣孔是由于金屬一鑄型界面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的氣孔，因其分布均勻且往往在鑄件表皮以下1-3mm處（有時在一層氧化皮下面）出現(xiàn)，所以又稱為皮下氣孔。又由于這種氣孔多呈細長形針孔狀，其長軸與鑄件表面垂直，又可將其稱為針孔。
氣孔的預(yù)防措施：
（1）采用潔凈干燥的爐料，限制含氣量較多的爐料的使用，降低熔煉時金屬的吸氣量；澆包要烘干燙包；可以適當(dāng)提高澆注溫度以利于氣體擴散。
（2）澆注鑄鐵平板時控制好壓頭和速度，保證鋼水平穩(wěn)充填砂型型腔，避免產(chǎn)生紊流，防止卷入氣體。
（3）減少發(fā)氣量，控制型（芯）砂水分及發(fā)氣原料的含量，減少砂型在澆注過程中的發(fā)氣量，不使用受潮，生銹或有油污的冷鐵和芯撐等。
（4）gaishan砂型的透氣性，選擇合適的砂型緊實度，提高砂型和型芯的透氣性；合理安排出氣眼，使型（芯）內(nèi)氣體能順利排出。
（5）提高氣體進入金屬液的阻力.合理設(shè)計澆注系統(tǒng),避免澆注時卷入氣體,在型（芯）表面涂刷涂料以減少少金屬一鑄型的界面作用。
4.縮孔、縮松
縮孔、縮松的預(yù)防措施：
（1）盡量降低注溫度和澆注速度,澆注后期的補澆要充分到位。（2）合理設(shè)計澆冒系統(tǒng),壁厚小且均勻的鑄件要采用同時凝固,壁厚大且不均勻的鑄件采用由薄向厚的順序凝固,使鑄鐵平板鑄件得到充分補縮。（3）在鑄件厚斷面部位,合理放置內(nèi),外冷鐵。（4）盡量減少鑄件的熱節(jié)部位。
5.裂紋：裂紋分為熱裂和冷裂。熱裂主要由S引起，多為不規(guī)則形狀,裂口處金屬表皮氧化;冷裂主要由P引起,裂口較直,開裂處有金屬光澤,有時出現(xiàn)輕微氧化色。部分鑄鐵平板鑄件采用水爆清砂工藝，亦可導(dǎo)致裂紋。
裂紋的預(yù)防措施：
（1）提高砂型和砂芯的退讓性。（2）嚴(yán)格控制爐料及鐵水中的S、P含量。（3）鑄鐵平板鑄件壁厚盡量均勻,避免壁厚的突然改變,條件允許時,可適當(dāng)設(shè)置加強筋,兩截面交接部位采用圓角連接,以減少應(yīng)力集中。（4）調(diào)節(jié)鑄鐵平板鑄件各部位冷卻速度,避免鑄件局部過熱,在厚大斷面或熱節(jié)處放置冷鐵,內(nèi)澆道適當(dāng)分散,使鑄件各部位溫度趨向均勻,澆冒口當(dāng)應(yīng)阻礙鑄件的收縮。（5）鑄鐵平板鑄件澆注后,開型不能過早,采用水爆清砂工藝的鑄件應(yīng)掌握好溫度和時間。
6.其他鑄造缺陷
（1）鑄件比較容易變形.某些鑄件加工后,放置一段時間后會出現(xiàn)變形。
預(yù)防措施：適當(dāng)添加加強筋;適當(dāng)增加加工余量;采用反變形工藝；將鑄件進行去應(yīng)力退火,xiaochu鑄件的內(nèi)應(yīng)力；采用時效處理。
（2）冷隔 在鑄件上有未完全ronghe的縫隙或凹坑,其交界邊緣是圓滑的。
預(yù)防措施：提高澆注溫度和澆注速度;gaishan澆注系統(tǒng);澆注時不斷流。
（3）澆不足 由于金屬液未完全充滿型腔而產(chǎn)生的鑄件缺肉。預(yù)防措施;提高澆注溫度和澆注速度;不要斷流和防止跑火;澆注后期的點澆補縮到位。
鑄鐵平板（鑄鐵平臺）消失模鑄造是一種近無切削加工鑄造工藝，具有鑄件度高、設(shè)計靈活、無砂芯、生產(chǎn)環(huán)境清潔、投資和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。此項技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展 迅速，各項相關(guān)技術(shù)都取得了長足進步。消失模鑄造技術(shù)在鑄鋁、鑄銅、鑄鐵等材料上得到較好的應(yīng)用，但在鑄鋼生產(chǎn)的應(yīng)用上則相對滯后。雖然在高錳鋼、耐磨鋼等鋼種上也有成功應(yīng)用的報道，但在實際的生產(chǎn)過程中，由于鑄件在澆注充型過程中，金屬液的流動前沿是熱解的消失模產(chǎn)物（氣體和液體），會與金屬液發(fā)生反應(yīng)并影響到金屬液質(zhì)量，如果熱解產(chǎn)物不能順利排出， 容易引起氣孔、增碳、增氫等缺陷，使該技術(shù)的應(yīng)用受到一定的限制。消失模鑄鐵件的常見缺陷 是氣孔，因此對其產(chǎn)生的原因進行分析并提出相應(yīng)的防止措施，為消失模鑄造技術(shù) 地應(yīng)用于鑄鐵件的生產(chǎn)提供指導(dǎo)是 要的。
