毛坯的的成形工藝,應用:汽車的發動機氣缸體,氣缸蓋,曲軸等鑄件(2)熔模鑄造(investmentcasting)熔模鑄造:通常是指在易熔材料制成模樣。在模樣表面若干層耐火材料制成型殼,再將模樣熔化型殼,從而無分型面的鑄型,經高溫焙燒后即可填砂澆注的鑄造方案,常稱為[失蠟鑄造",熔模鑄造工藝流程工藝特點優點:尺寸精度和幾何精度高,表面粗糙度高,能夠鑄造外型復雜的鑄件。且鑄造的合金不受,缺點:工序繁雜,費用較高應用:適用于生產形狀復雜,精度要求高,或很難進行其它加工的小型零件,如渦輪發動機的葉片等,(3)壓力鑄造(casting)壓鑄:是利用高壓將金屬液高速一精密金屬模具型。由于鑄鋼件的特點,幾乎所有的工業部門都需要用鑄鋼件,在船舶和車輛、建筑機械、工程機械、電站設備、礦山機械及冶金設備、及設備、油井及化工設備等方面應用尤為廣泛。至于鑄鋼件在圓角區域及確定缺陷的范圍和位置時應選用適當角度的斜進行探傷,超聲波探傷的部位及驗收按照的要求進行,應特別注意澆冒口的位置及使用中可能會出現高應力的區域。由于單晶直存在近場盲區,在探測鑄鋼件近表面的缺陷(≤50mm)時,拉拔是用外力作用于被拉金屬的前端,將金屬坯料從小于坯料斷面的模孔中拉出,以相應的形狀和尺寸的制品的一種塑性加工,由于拉拔多在冷態下進行。因此也叫冷拔或冷拉,沖壓是靠壓力機和模具對板材,帶材,管材和型材等施加外力,使之產生塑性變形或分離,從而所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工,金屬注射成形(MetalInjectionMolding。簡稱MIM)是一種從塑料注射成形行業中引伸出來的新型粉末冶金近凈成形技。各產業部門的應用,由于各國的具體條件不同,情況可能有較大的差異。或加工量很小,所以既了金屬利用率,又了大量的加工設備和工時;鑄件價格便易;可以采用組合壓鑄以其他金屬或非金屬材料。既節省裝配工時又節省金屬。缺點及局限性:壓鑄時由于液態金屬充填型腔速度高,流態不,故采用一般壓鑄法,鑄件易產生氣孔,不能進行熱處理;對內凹復雜的鑄件,壓鑄較為困難;高熔點合金(如銅,黑色金屬),壓鑄型壽命較低;不宜小批量生產,其主要原因是壓鑄型制造成本高,壓鑄機生產效率高,小批量生產不經濟。4.金屬型鑄造又稱硬模鑄造,它是將金屬澆入金屬鑄型,以鑄件的一種鑄造。鑄型是用金屬制成,可以反復使用多次(幾百次到幾千次),又叫型鑄造。金屬型的結構一般的,金屬型用鑄鐵和鑄鋼制。
河北ZG40Cr25Ni20Si2鑄鋼件精密鑄造鑄鋼件的品種繁多,不勝枚舉。現就幾個主要的產業部門使用鑄鋼件的情況做簡要說明。
可省去型芯、澆注和冒口;由于時金屬在所產生的離心力作用下,密度大的金屬被推往外壁,而密度小的氣體、熔渣向表面,形成自外向內的定向凝固,因此補縮條件好,鑄件組織致密,力學性能好;便于澆注“雙金屬”軸套和軸瓦,如在鋼套內鑲鑄一薄層銅襯套,可節省價格較貴的銅料;充型能力好;和澆注和冒口方面的消耗。缺點及局限性:鑄件內表面粗糙,尺寸誤差大,品質差;不適用于密度偏析大的合金(如鉛青銅)及鋁、鎂等合金。鑄造缺陷及其控制鑄件缺陷種類繁多,產生缺陷的原因也十分復雜。它不僅與鑄型工藝有關,而且還與鑄造合金的性制、合金的熔煉、造型材料的性能等一系列因素有關。因此,分析鑄件缺陷產生的原因。電站設備是高技術產品,其主要零件都在高負荷下長時間連續地運轉,火電站和核電站設備中有不少零部件還需耐受高溫和高壓蒸汽的腐蝕,因而對零部件的可靠性有很嚴格的要求。鑄鋼件能大限度地這些要求,在電站設備中廣為采用。鑄鋼件的缺陷按照修補程度分級可分為大焊補,小焊補,修飾性焊補和不必焊補的修理,當檢驗中發現缺陷時,應按照規范的要求對缺陷進行分級,熔模鑄造又稱失蠟鑄造,精密鑄造,包括壓蠟。修蠟,組樹,沾漿,熔蠟,澆鑄金屬液及后處理等工序,失蠟鑄造是用蠟制作所要鑄成零件的蠟模,然后蠟模上涂以泥漿,這就是泥模,泥模晾干后,在焙燒成陶模,一經焙燒,蠟模全部熔化流失,只剩陶模,一般制泥模時就留下了澆注口。再從澆注口灌入金屬熔液,冷卻后,所需的零件就制成了,模鍛是在模鍛設備上利用模具使毛坯成型而鍛件的鍛造,根據設備不同,模鍛分為錘上模鍛,曲柄壓力機模鍛,平鍛機模鍛,壓力機模鍛等,輥鍛是材料在一對反向模具的作用下產生塑性變形所需鍛件或鍛坯的塑性成形工。
工藝設計也是一個很重要的環節,內澆口位置的確定對鋼水進入型腔是否平穩有著很大的影響,設置不當會造成鋼水紊流容易把氣體卷入造成內部的氣孔,使其產生塑性變形以具有一定機械性能,一定形狀和尺寸鍛件的加工。鍛壓(鍛造與沖壓)的兩大組成部分之一,通過鍛造能金屬在冶煉中產生的鑄態疏松等缺陷,微觀組織結構,同時由于保存了完整的金屬流線,鍛件的機械性能一般優于同樣材料的鑄件,相關機械中負載高,工作條件嚴峻的重要零件。除形狀較簡單的可用軋制的板材,型材或焊接件外,多采用鍛件,軋制又稱壓延,指的是將金屬錠通過一對滾輪來為之賦形的,如果壓延時,金屬的溫度超過其再結晶溫度,那么這個被稱為[熱軋。鐵路機車及車輛鐵路運輸與的生命財產安全密切相關,因此。保證安全是至關重要的,機車車輛的一些關鍵部件,如車輪、側架、搖枕、車鉤等,都是的鑄鋼件。
鐵路轉轍用的轍岔是承受強烈沖擊和的部件,工況條件極為惡劣,形狀又很復雜。對黑色合金鑄件,也只限于形狀較簡單的中、小鑄件。5.低壓鑄造低壓鑄造是指使金屬在較低壓力(0.02~0.06MPa)作用下充填鑄型,并在壓力下結晶以形成鑄件的。低壓鑄造工藝原理圖:1—保溫室2—坩堝3—升液管4—貯氣罐5—鑄型低壓鑄造的工作原理下圖所示。把熔煉好的金屬液倒入保溫坩堝,裝上密封蓋,升液導管使金屬液與鑄型相通,鎖緊鑄型,地向坩堝爐內通入干燥的壓縮空氣,金屬液受氣體壓力的作用,由下而上沿著升液管和澆注充滿型腔,并在壓力下結晶,鑄件成型后撤去坩堝內的壓力,升液管內的金屬液降回到坩堝內金屬液面。開啟鑄型,取出鑄件。低壓鑄造示意圖優點:澆注時金屬液的上升速度和結晶壓力可以調。
鑄鋼件的缺陷按照修補程度分級可分為大焊補,小焊補,修飾性焊補和不必焊補的修理,當檢驗中發現缺陷時,應按照規范的要求對缺陷進行分級,熔模鑄造又稱失蠟鑄造,精密鑄造,包括壓蠟。修蠟,組樹,沾漿,熔蠟,澆鑄金屬液及后處理等工序,失蠟鑄造是用蠟制作所要鑄成零件的蠟模,然后蠟模上涂以泥漿,這就是泥模,泥模晾干后,在焙燒成陶模,一經焙燒,蠟模全部熔化流失,只剩陶模,一般制泥模時就留下了澆注口。再從澆注口灌入金屬熔液,冷卻后,所需的零件就制成了,模鍛是在模鍛設備上利用模具使毛坯成型而鍛件的鍛造,根據設備不同,模鍛分為錘上模鍛,曲柄壓力機模鍛,平鍛機模鍛,壓力機模鍛等,輥鍛是材料在一對反向模具的作用下產生塑性變形所需鍛件或鍛坯的塑性成形工。建筑、工程機械及其他車輛建筑機械和工程機械的工況條件都很差,大部分零件都承受高的負荷或需耐受沖擊磨損,其中很大一部分是鑄鋼件,如行動中的輪、承重輪、搖臂、履帶板等。
眾所周知,塑料注射成形技術低廉的價格生產各種復雜形狀的制品,但塑料制品強度不高,為了其性能,可以在塑料中添加金屬或陶瓷粉末以強度較高。耐磨性好的制品,近年來,這一想法已發展演變為限度地固體粒子的含量并且在隨后的燒結中完全除去粘結劑并使成形坯致密,消失模鑄造是一種近無余量,成型的新工藝,該工藝無需取模,無分型面,無砂芯,因而鑄件沒有飛邊。毛刺和拔模斜度,并了由于型芯組合而造成的尺寸誤差,鑄造又稱液態模鍛,是使熔融態金屬或半固態合金,直接注入敞口模具中,隨后閉合模具,以產生充填流動,到達制件外部形狀,接著施以高壓,使已凝固的金屬(外殼)產生塑性變形。未凝固金屬承受等靜壓,同時發生高壓凝。一般汽車很少用鑄鋼件,但特種越野車和重型貨車的行動部分也用不少的鑄鋼件。鑄鋼的熔煉。鑄鋼必須采用電爐熔煉,主要有電弧爐和感應電爐。根據爐襯材料和所用渣系的不同,義可分為酸性熔爐和堿性熔爐。碳鋼和低合金鋼可采用任何一種熔爐熔煉,但高合金鋼只能采用堿性熔爐熔煉。
含硫量過高;澆注溫度過高;冒口頸過大、過短,造成局部過熱嚴重,或重口太小,補縮不好;鑄件在清理、運輸中,受沖擊過大。防止:控制鐵水化學成分在規定的范圍內;澆注溫度;合理設計冒口;鑄件在清理、運輸中避免沖擊。12.氣孔氣孔的孔壁光滑明亮,形狀有圓形、梨形和針狀,孔的尺寸有大有小,產生在鑄件表面或內部。鑄件內部的氣孔在敲碎后或機械加工時才能被發現。產生原因:小爐料、銹蝕嚴重或帶有油污,使鐵水含氣量太多、氧化嚴重;出鐵孔、出鐵槽、爐襯、澆包襯未洪干;澆注溫度較低,使氣體來不及上浮和逸出;爐料中含鋁量較高,易造成孔;砂型透氣性不好、型砂水分高、含煤粉或有機物較多,使澆注時產生大量氣體且不易排。鑄造工藝。鑄鋼的熔點高,流動性差,鋼液易氧化和吸氣。同時,其體積收縮率為灰鑄鐵的2~3倍.因此,鑄鋼的鑄造性能較差,容易產生澆不足、氣孔、縮孔、熱裂、黏砂、變形等缺陷。為防止上述缺陷的產生,必須在工藝上采取相應措施。
由于薄壁長筒與下舵承和下舵鈕部分壁厚相差懸殊,鑄件在凝固收縮中兩部分連接處容易產生熱裂紋,由于掛舵臂主體薄壁長筒的結構特點。更容易判斷出缺陷的性質,檢測原始數據可數字化存儲,易于追溯,具有一定的優勢,但PAUT由于使用條件的,僅可用于軸孔表面這樣的規則區域,而無A脈沖超聲波檢測技術那樣可適用于鑄鋼件所有的復雜表面。使用具有一定的局限性,圖11PAUT在掛舵臂無損探傷中的使用◆鑄鋼件缺陷的修補通過前文可以發現,缺陷的存在會大大鑄鋼件的疲勞強度,必須采用的手段對缺陷進行處理,本部分基于在32.5萬噸掛舵臂鑄鋼件檢驗中遇到的缺陷修復實例進行分析。按照CCS材料與焊接規范的規定。生產鑄鋼件用型砂應有高的耐火度和抗黏砂性,以及高的強度、透氣性和退讓性。原砂通常采用顆粒較大、均勻的硅砂;為防止黏砂,型腔表面多涂以耐火度更高的涂料;生產大件時多采用于砂型或水玻璃砂快于鑄型。為了鑄型強度、退讓性,型砂中常加入各種添加劑。(8)鑄造(squeezingcasting)鑄造:是使液態或半固態金屬在高壓下凝固。流動成形,直接制件或毛坯的,它具有液態金屬利用率高,工序簡化和等優點,是一種節能型的,具有潛在應用前景的金屬成形技術,直接鑄造:噴涂料,澆合金,合模,加壓,保壓,泄壓,分模,毛坯脫模。復位,間接鑄造:噴涂料,合模,給料,充型,加壓,保壓,泄壓,分模,毛坯脫模,復位,可內部的氣孔,縮孔和縮松等缺陷,表面粗糙度低,尺寸精度高,可防止鑄造裂紋的產生,便于實現機械化,自動化,應用:可用于生產各種類型的合金。如鋁合金,鋅合金,銅合金,球墨鑄鐵等(9)消失模鑄造(Lostfoamcasting)消失模鑄造(又稱實型鑄造):是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型。
缺點及局限性:鑄件尺寸不能太大工藝復雜鑄件冷卻速度慢。熔模鑄造在所有毛坯成形中,工藝復雜,鑄件成本也很高,但是如果產品選擇得當,零件設計合理,高昂的鑄造成本由于切削加工、裝配和節約金屬材料等方面而補償,則熔模鑄造具有良好的經濟性。3.壓鑄壓鑄工藝原理是利用高壓將金屬液高速一精密金屬模具型,金屬液在壓力作用下冷卻凝固而形成鑄件。壓力鑄造a)合型澆注b)壓射c)開型頂件冷、熱室壓鑄是壓鑄工藝的兩種基本。冷室壓鑄中金屬液由手工或自動澆注裝置澆入壓室內,然后壓射沖頭前進,將金屬液型腔。在熱室壓鑄工藝中,壓室垂直于坩堝內,金屬液通過壓室上的進料口自動流入壓室。壓射沖頭向下運。在澆注和冒口的設計上。由于鑄造碳鋼傾向逐層凝固,收縮大,因此多采剛順序凝固原則來設置澆注和冒口.以防止縮孔、縮松的出現。一般來說,鑄鋼件都要設置冒口。冷鐵也應用較多。此外,應盡量采用形狀簡單、截面面積較大的底注式澆注,使鋼液迅速、平穩地充滿鑄型。
河北ZG40Cr25Ni20Si2鑄鋼件精密鑄造熱處理。鑄鋼的熱處理通常為退火或正火。退火主要用于w(C)≥0.35%或結構特別復雜的鑄鋼件,這類鑄件塑性差,鑄造應力大,鑄件易開裂。正火主要用于w(C)≤0.35%的鑄鋼件,這類鋼件碳含量低,塑性,冷卻時不易開裂。否則稱為[冷軋"。壓延是金屬加工中常用的手段,壓力鑄造的實質是在高壓作用下,使液態或半液態金屬以較高的速度充填壓鑄型(壓鑄模具)型,隨著時間,兩側逐漸凝固會產生收縮應力,兩側的應力會在此缺陷位置集中,但由于鑄件溫度較高。并無較度,在應力拉扯情況下,容易開裂,再者,若此位置再有夾砂之類的缺陷,便有了裂紋源,在應力集中的情況下,更容易產生熱裂紋,為了避免此位置再次出現裂紋,在后續的產品生產中在此位置割筋,割筋冷卻速度較快。在一定的時間內便會具有較高的強度,可以有效由于應力過大產生裂紋的傾向,型腔清潔程度,裂紋源,在此改進措施下,該系列船后續產品在該位置未再次產生裂紋,控。