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(san)維柔性(xing)焊接平(ping)臺鑄(zhu)件結構設(she)(she)計(ji)不(bu)合理，往往是熱裂產生的原因之一。所以，在設(she)(she)計(ji)鑄(zhu)件時應注意以下幾點(dian)：
a、兩截而相(xiang)交處不要(yao)設(she)計成直(zhi)角(jiao)拐(guai)彎，須設(she)有圓(yuan)角(jiao)。圓(yuan)角(jiao)的形狀、大小視鑄件(jian)的交接情況確定。
（a）所示結構由于兩截面交接成一直角(jiao)拐彎，形成了熱節(jie)，造成收縮應(ying)力易于此處集中和熱裂的形成。
(b)所(suo)示圓弧(hu)形結構后，熱裂即(ji)被xiaochu。
b、盡量減小并分(fen)散(san)熱節點，避免采用十字交(jiao)叉(cha)的(de)截面，在(zai)條件允許的(de)情況下，應將交(jiao)叉(cha)的(de)截面錯開。
c、在鋼件(jian)上(shang)采用不等厚(hou)度的截面時，應使鑄(zhu)件(jian)各部(bu)分收縮時彼此不發生阻礙。
2、鑄造工藝設(she)計
a.液體金(jin)屬經過內(nei)澆(jiao)(jiao)口(kou)進入(ru)型腔后，靠近(jin)內(nei)澆(jiao)(jiao)口(kou)的(de)鑄件(jian)冷卻較慢，形成(cheng)鑄件(jian)上的(de)薄弱(ruo)區，因而(er)較易產生熱(re)裂。有時，鑄件(jian)收縮可(ke)能受到澆(jiao)(jiao)口(kou)阻礙而(er)產生熱(re)裂。尤(you)其是為了(le)使金(jin)屬液均勻澆(jiao)(jiao)入(ru)，應用復(fu)雜(za)而(er)且相連(lian)的(de)澆(jiao)(jiao)口(kou)時，危險 大。
b、在(zai)壁(bi)厚(hou)不均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)截面交接處，常常產生(sheng)熱(re)(re)裂(lie)(lie)，為(wei)消(xiao)防這類(lei)缺陷，經用戶同意(yi)可(ke)(ke)以在(zai)這些部(bu)位(wei)設置加強筋。防裂(lie)(lie)加強筋不僅可(ke)(ke)以提高三維柔性焊接平臺鑄件熱(re)(re)裂(lie)(lie)部(bu)位(wei)的(de)(de)(de)(de)強度， 主要是(shi)能起散熱(re)(re)作用，從而減緩“熱(re)(re)點”集中(zhong)程度，huanjie熱(re)(re)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)。加強筋設置時(shi)，要注意(yi)不宜(yi)太厚(hou)，一般為(wei)相(xiang)應(ying)部(bu)位(wei)壁(bi)厚(hou)的(de)(de)(de)(de)1/3左右，否則也(ye)會導致(zhi)熱(re)(re)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)。同時(shi)，還應(ying)處理(li)好加強筋的(de)(de)(de)(de)形狀。
3、合(he)金(jin)成分、熔煉工(gong)藝的調(diao)整(zheng)與煉
a、在(zai)(zai)不影響三(san)維(wei)柔(rou)性焊接平臺鑄(zhu)件(jian)使用性能(neng)的(de)前提下，可適(shi)(shi)當(dang)調整(zheng)合金的(de)化學(xue)成分(fen)，縮(suo)小(xiao)凝(ning)固溫度范(fan)圍(wei)，減少(shao)凝(ning)固期間的(de)收(shou)縮(suo)量或選擇抗裂性較好的(de)接近共晶成份。例如：在(zai)(zai)鑄(zhu)造牌號為ZG45#的(de)扳(ban)手體鑄(zhu)件(jian)時(shi)，由(you)于這一(yi)類鑄(zhu)件(jian)易產生熱裂，調整(zheng)其(qi)化學(xue)成分(fen)有利于對熱裂的(de)防止。調整(zheng)方法(fa)為在(zai)(zai)牌號規定范(fan)圍(wei)內，將碳(tan)取(qu)下限(xian)值0.42-0.44，硅取(qu)上限(xian)值0.45，適(shi)(shi)當(dang)提高至0.8-0.9，硫、磷控制在(zai)(zai)0.04以(yi)下。
b、對碳(tan)鋼(gang)(gang)及合金鋼(gang)(gang)進(jin)行微(wei)合金化和(he)變質處理，可(ke)以(yi)(yi)明顯提高(gao)鑄鋼(gang)(gang)件的(de)(de)抗裂強(qiang)度。加(jia)(jia)入稀土元(yuan)素(su)、或其他元(yuan)素(su)即(ji)能(neng)達到此目的(de)(de)，加(jia)(jia)入量一(yi)般(ban)均在0.3以(yi)(yi)下。元(yuan)素(su)可(ke)以(yi)(yi)單 加(jia)(jia)入，也可(ke)以(yi)(yi)幾(ji)種元(yuan)素(su)同(tong)時加(jia)(jia)入，常用的(de)(de)元(yuan)素(su)有釩(fan)、鈰、鈣、鈦、鈮等。這種方法能(neng)使(shi)鑄鋼(gang)(gang)晶粒細化與減少夾雜(za)物，從而改變了(le)(le)鋼(gang)(gang)的(de)(de)一(yi)次結晶過程，增強(qiang)了(le)(le)鑄鋼(gang)(gang)件的(de)(de)抗裂性能(neng)和(he)機(ji)械性能(neng)。如(ru)在ZG25#碳(tan)鋼(gang)(gang)中加(jia)(jia)入0.5-0.2的(de)(de)稀釋(shi)成0.2的(de)(de)釩(fan)可(ke)使(shi)晶粒細化，xiaochu粗大的(de)(de)魏氏組(zu)織(zhi)；向鉻(ge)、鎳、銅鋼(gang)(gang)中加(jia)(jia)入0.05-0.1的(de)(de)鈰可(ke)以(yi)(yi)消防柱(zhu)狀晶組(zu)織(zhi)；向ZG2Cr13和(he)ZG1Cr18N19鑄鋼(gang)(gang)中加(jia)(jia)入0.15鈰能(neng)消防晶界夾雜(za)，促使(shi)硫化物夾雜(za)分(fen)布(bu)均勻；因而提高(gao)了(le)(le)鑄鋼(gang)(gang)的(de)(de)抗裂性。
c、改進鑄(zhu)鋼的(de)(de)脫(tuo)(tuo)氧(yang)工藝(yi)，能提(ti)高(gao)鑄(zhu)鋼的(de)(de)抗裂性能。鑄(zhu)鋼件晶(jing)界的(de)(de)氧(yang)化(hua)夾雜(za)(za)物(wu)是熱裂形成的(de)(de)主要原因(yin)之一。提(ti)高(gao)脫(tuo)(tuo)氧(yang)效(xiao)果，減(jian)少氧(yang)化(hua)夾雜(za)(za)物(wu)并(bing)改變其分布(bu)狀(zhuang)態可以減(jian)少鑄(zhu)鋼熱裂傾(qing)向。實驗證明，采用(yong)綜合脫(tuo)(tuo)氧(yang)比(bi)單 進行脫(tuo)(tuo)氧(yang)的(de)(de)效(xiao)果地好(hao)得多。這是因(yin)為脫(tuo)(tuo)氧(yang)產(chan)物(wu)的(de)(de)尺寸要比(bi)單 脫(tuo)(tuo)氧(yang)時大得多，因(yin)而有利(li)于鋼液將(jiang)脫(tuo)(tuo)氧(yang)產(chan)物(wu)排除。
綜合脫(tuo)氧(yang)(yang)方法：碳(tan)鋼(gang)(gang)和低(di)合金鋼(gang)(gang)先加錳(meng)與(yu)硅預脫(tuo)氧(yang)(yang)，以鋁終脫(tuo)氧(yang)(yang)。不銹鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)用(yong)硅鈣(gai)粒子與(yu)石灰進行擴散脫(tuo)氧(yang)(yang)，然后再用(yong)塊狀硅鈣(gai)作沉淀終脫(tuo)氧(yang)(yang)，理想的辦(ban)法是采用(yong)多元(yuan)復合脫(tuo)氧(yang)(yang)劑。
d、控制鑄鋼(gang)的(de)結晶過程，使初晶組織(zhi)(zhi)細(xi)(xi)化(hua)，減少熱裂(lie)傾向。采用(yong)懸浮澆(jiao)注法，即在鋼(gang)水澆(jiao)注的(de)同時(shi)通過澆(jiao)口或其他通道(dao)加(jia)入細(xi)(xi)顆粒金屬粉(fen)(fen)末使初晶組織(zhi)(zhi)細(xi)(xi)化(hua)。例如(ru)ZG35#碳鋼(gang)澆(jiao)注時(shi)加(jia)入2的(de)錳鐵粉(fen)(fen):澆(jiao)注鉻鉬合金鋼(gang)時(shi)加(jia)入粒度0.1毫(hao)米的(de)鉬粉(fen)(fen)，均有(you)細(xi)(xi)化(hua)晶粒，提(ti)高機(ji)械性能減少鑄件產(chan)生熱裂(lie)缺陷的(de)作用(yong)。
5、三維柔性焊接平臺(tai)澆注(zhu)條件方面(mian)
澆(jiao)(jiao)(jiao)注方面防止熱(re)裂的(de)主要措(cuo)施(shi)是(shi)采用(yong)高溫出爐、低溫澆(jiao)(jiao)(jiao)注，澆(jiao)(jiao)(jiao)注速度先快(kuai)后慢的(de)原則。但考(kao)慮到降低澆(jiao)(jiao)(jiao)注溫度，對于薄壁件易產生(sheng)(sheng)冷隔、澆(jiao)(jiao)(jiao)不足(zu)等缺陷，所(suo)以(yi)根據鑄件結構(gou) 點(dian)，應分別按以(yi)下方法生(sheng)(sheng)產為好。
a、在澆(jiao)注薄壁(bi)與桿(gan)狀(扳(ban)手(shou)、連接(jie)桿(gan)、鉗子(zi))鑄(zhu)件時(shi)，鋼(gang)水的澆(jiao)注溫度控制在1540℃左右，型殼(ke)的溫度大于650℃，即要(yao)求紅殼(ke)澆(jiao)注。
b、對于壁厚大于20毫(hao)米(mi)的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)件，鋼水(shui)的(de)(de)(de)(de)澆注溫度(du)選擇在(zai)1530℃左右，型殼的(de)(de)(de)(de)溫度(du)在(zai)400℃以下，甚至可(ke)冷殼澆注。這樣有利于鑄(zhu)件在(zai)熱裂危險期的(de)(de)(de)(de)結(jie)殼強度(du)提高。
c、當遇到壁(bi)厚(hou)不均勻的(de)鑄(zhu)(zhu)件，鋼水(shui)的(de)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)取(qu)1540℃ .型(xing)殼(ke)的(de)溫(wen)度(du)在400-500℃左(zuo)右，但嚴格(ge)執行先(xian)快后慢的(de)澆(jiao)注(zhu)(zhu)方法。鑄(zhu)(zhu)件澆(jiao)注(zhu)(zhu)后待鋼液凝(ning)固后，應(ying)將壁(bi)厚(hou)部(bu)分的(de)型(xing)殼(ke)先(xian)qingchu，讓這部(bu)分先(xian)冷(leng)卻，以達到鑄(zhu)(zhu)件收(shou)縮均勻之目的(de)。以上是針對(dui)容易產生熱(re)裂的(de)碳鋼鑄(zhu)(zhu)件采取(qu)的(de)措(cuo)施，不銹(xiu)鋼鑄(zhu)(zhu)件可參照進行，但澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)需適當提高30-60℃左(zuo)右。
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