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
三維柔性焊接(jie)平(ping)臺鑄(zhu)件(jian)結構設(she)計不(bu)合理，往往是熱裂產生的原因之一。所以(yi)，在設(she)計鑄(zhu)件(jian)時應注意以(yi)下幾點：
a、兩截而相交處不要設(she)計成(cheng)直角(jiao)拐彎，須設(she)有(you)圓角(jiao)。圓角(jiao)的形狀、大小視鑄件的交接情況確定。
（a）所(suo)示結構(gou)由于兩截面(mian)交(jiao)接成(cheng)一直角(jiao)拐彎，形成(cheng)了熱(re)節，造成(cheng)收縮應(ying)力易于此處(chu)集中和熱(re)裂(lie)的形成(cheng)。
(b)所示圓弧形結構后，熱裂(lie)即被xiaochu。
b、盡量減小并分散(san)熱節點(dian)，避免采用十字(zi)交叉的(de)截(jie)面(mian)，在條件允許的(de)情況下，應將交叉的(de)截(jie)面(mian)錯開。
c、在鋼件(jian)上采用不等(deng)厚(hou)度的截面時(shi)，應使鑄件(jian)各部(bu)分收縮時(shi)彼此不發(fa)生阻礙(ai)。
2、鑄造工藝設計
a.液體金屬(shu)經過(guo)內澆(jiao)口(kou)進入型(xing)腔后，靠近內澆(jiao)口(kou)的鑄(zhu)件冷卻(que)較慢，形成鑄(zhu)件上的薄弱區，因而(er)較易產(chan)生(sheng)熱裂。有(you)時(shi)，鑄(zhu)件收(shou)縮可能受到澆(jiao)口(kou)阻礙而(er)產(chan)生(sheng)熱裂。尤(you)其是為了使(shi)金屬(shu)液均勻(yun)澆(jiao)入，應用復雜而(er)且相連的澆(jiao)口(kou)時(shi)，危(wei)險 大。
b、在壁厚不(bu)均勻的截(jie)面交接處，常常產(chan)生熱(re)裂(lie)(lie)，為(wei)消防這類缺陷，經用(yong)戶同意(yi)(yi)可(ke)以在這些部(bu)(bu)位(wei)設置(zhi)加(jia)強筋(jin)。防裂(lie)(lie)加(jia)強筋(jin)不(bu)僅可(ke)以提高(gao)三(san)維柔性(xing)焊接平臺鑄件熱(re)裂(lie)(lie)部(bu)(bu)位(wei)的強度， 主要(yao)是能起散熱(re)作用(yong)，從而(er)減緩“熱(re)點”集中程度，huanjie熱(re)裂(lie)(lie)的產(chan)生。加(jia)強筋(jin)設置(zhi)時，要(yao)注意(yi)(yi)不(bu)宜太厚，一般為(wei)相應部(bu)(bu)位(wei)壁厚的1/3左右，否則也會(hui)導致熱(re)裂(lie)(lie)的產(chan)生。同時，還應處理好加(jia)強筋(jin)的形狀。
3、合金成分、熔煉(lian)工藝的調整與(yu)煉(lian)
a、在不影響三維柔性焊接平臺(tai)鑄件使用性能的前(qian)提下，可適(shi)當調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)合金的化(hua)學成分(fen)(fen)，縮小凝固溫(wen)度范圍，減少(shao)凝固期間的收縮量(liang)或選(xuan)擇抗(kang)裂性較好的接近共晶成份。例如：在鑄造牌(pai)號(hao)為(wei)ZG45#的扳(ban)手體鑄件時，由于(yu)這一(yi)類鑄件易產生熱(re)裂，調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)其化(hua)學成分(fen)(fen)有利(li)于(yu)對熱(re)裂的防止。調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)方法為(wei)在牌(pai)號(hao)規(gui)定(ding)范圍內，將(jiang)碳取下限值0.42-0.44，硅取上限值0.45，適(shi)當提高至0.8-0.9，硫、磷(lin)控制在0.04以下。
b、對碳鋼(gang)及合金(jin)(jin)鋼(gang)進行微合金(jin)(jin)化和變(bian)質處理(li)，可以(yi)明顯提(ti)(ti)高鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)件(jian)的(de)(de)抗(kang)(kang)裂強(qiang)度。加入(ru)稀土元(yuan)(yuan)素(su)、或其他(ta)元(yuan)(yuan)素(su)即能(neng)達到此目的(de)(de)，加入(ru)量一般均在0.3以(yi)下(xia)。元(yuan)(yuan)素(su)可以(yi)單 加入(ru)，也可以(yi)幾種(zhong)元(yuan)(yuan)素(su)同時加入(ru)，常用的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)有釩、鈰(shi)、鈣、鈦(tai)、鈮(ni)等。這種(zhong)方法能(neng)使鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)晶(jing)(jing)粒(li)細(xi)化與減(jian)少夾(jia)雜物，從而(er)改變(bian)了(le)(le)鋼(gang)的(de)(de)一次結晶(jing)(jing)過程，增強(qiang)了(le)(le)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)件(jian)的(de)(de)抗(kang)(kang)裂性(xing)(xing)能(neng)和機械性(xing)(xing)能(neng)。如在ZG25#碳鋼(gang)中加入(ru)0.5-0.2的(de)(de)稀釋成0.2的(de)(de)釩可使晶(jing)(jing)粒(li)細(xi)化，xiaochu粗大的(de)(de)魏氏組織；向(xiang)鉻、鎳、銅鋼(gang)中加入(ru)0.05-0.1的(de)(de)鈰(shi)可以(yi)消(xiao)防(fang)(fang)柱狀晶(jing)(jing)組織；向(xiang)ZG2Cr13和ZG1Cr18N19鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)中加入(ru)0.15鈰(shi)能(neng)消(xiao)防(fang)(fang)晶(jing)(jing)界夾(jia)雜，促使硫化物夾(jia)雜分布均勻(yun)；因而(er)提(ti)(ti)高了(le)(le)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)的(de)(de)抗(kang)(kang)裂性(xing)(xing)。
c、改進鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)工(gong)藝，能提高鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的抗裂性能。鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)件(jian)晶界的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)夾雜(za)物是熱裂形成的主要原因之一。提高脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)效果(guo)，減少氧(yang)(yang)(yang)化(hua)夾雜(za)物并改變(bian)其分布(bu)狀態可(ke)以減少鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)熱裂傾向。實驗(yan)證明，采用綜合脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)比單(dan) 進行脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)的效果(guo)地好得(de)(de)多(duo)。這是因為脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)產物的尺寸要比單(dan) 脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)時大得(de)(de)多(duo)，因而有利(li)于鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液將脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)產物排(pai)除。
綜(zong)合脫氧(yang)方法(fa)：碳鋼(gang)和低合金鋼(gang)先加(jia)錳與硅(gui)預脫氧(yang)，以(yi)鋁終脫氧(yang)。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)用(yong)硅(gui)鈣粒子與石灰進行擴散脫氧(yang)，然后再用(yong)塊(kuai)狀硅(gui)鈣作(zuo)沉(chen)淀(dian)終脫氧(yang)，理(li)想的辦(ban)法(fa)是采用(yong)多元復合脫氧(yang)劑。
d、控制(zhi)鑄鋼的(de)結(jie)晶過(guo)程，使(shi)初晶組(zu)織細(xi)化，減少熱裂傾向(xiang)。采用懸浮澆注(zhu)法，即在鋼水澆注(zhu)的(de)同(tong)時(shi)通(tong)過(guo)澆口(kou)或其(qi)他通(tong)道加入(ru)細(xi)顆粒(li)金屬粉末使(shi)初晶組(zu)織細(xi)化。例如ZG35#碳鋼澆注(zhu)時(shi)加入(ru)2的(de)錳鐵粉:澆注(zhu)鉻鉬(mu)合金鋼時(shi)加入(ru)粒(li)度0.1毫米的(de)鉬(mu)粉，均(jun)有細(xi)化晶粒(li)，提高(gao)機械性能減少鑄件產生熱裂缺陷的(de)作用。
5、三維柔性焊接平(ping)臺澆注條件方面
澆(jiao)(jiao)注(zhu)方(fang)面防止熱裂的主要(yao)措施是采用高溫出爐、低溫澆(jiao)(jiao)注(zhu)，澆(jiao)(jiao)注(zhu)速度先快(kuai)后(hou)慢的原則。但考慮到降低澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度，對于薄(bo)壁件易產生冷隔、澆(jiao)(jiao)不足等(deng)缺陷，所以(yi)(yi)根據鑄件結構 點，應分別按(an)以(yi)(yi)下方(fang)法生產為好。
a、在澆注薄壁與(yu)桿狀(扳手、連接桿、鉗子)鑄件時，鋼水的(de)澆注溫度控制在1540℃左右(you)，型殼(ke)的(de)溫度大于650℃，即要求紅殼(ke)澆注。
b、對于壁(bi)厚大于20毫米的鑄件，鋼(gang)水的澆注溫(wen)度選擇(ze)在(zai)1530℃左右，型殼的溫(wen)度在(zai)400℃以(yi)下，甚至可冷殼澆注。這樣有利于鑄件在(zai)熱裂危險期的結殼強度提高。
c、當遇到壁(bi)厚不均勻的(de)鑄(zhu)件，鋼(gang)水的(de)澆注(zhu)(zhu)溫度取1540℃ .型殼的(de)溫度在400-500℃左右，但嚴格執行先(xian)快后(hou)慢的(de)澆注(zhu)(zhu)方(fang)法。鑄(zhu)件澆注(zhu)(zhu)后(hou)待鋼(gang)液凝固(gu)后(hou)，應(ying)將壁(bi)厚部分的(de)型殼先(xian)qingchu，讓這(zhe)部分先(xian)冷卻，以(yi)達(da)到鑄(zhu)件收縮均勻之目的(de)。以(yi)上是針(zhen)對(dui)容(rong)易產生熱裂(lie)的(de)碳鋼(gang)鑄(zhu)件采取的(de)措施，不銹鋼(gang)鑄(zhu)件可參照進(jin)行，但澆注(zhu)(zhu)溫度需適當提(ti)高30-60℃左右。
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