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)維柔性焊接(jie)平臺鑄件結構設計(ji)不合理，往(wang)往(wang)是熱裂產生(sheng)的原因之一(yi)。所以，在(zai)設計(ji)鑄件時(shi)應注意以下(xia)幾點：
a、兩(liang)截(jie)而相交處不(bu)要設計(ji)成直角(jiao)拐彎，須設有圓角(jiao)。圓角(jiao)的形狀、大小視鑄件的交接情況確(que)定。
（a）所示(shi)結構由于兩截面(mian)交(jiao)接成(cheng)(cheng)一(yi)直(zhi)角拐(guai)彎，形(xing)成(cheng)(cheng)了熱(re)節(jie)，造成(cheng)(cheng)收(shou)縮應(ying)力易(yi)于此處集中和熱(re)裂的形(xing)成(cheng)(cheng)。
(b)所示圓弧形結構后，熱(re)裂即(ji)被xiaochu。
b、盡(jin)量減小并分(fen)散熱節(jie)點，避免(mian)采用十字交叉的截(jie)面，在條件允許(xu)的情況下，應將交叉的截(jie)面錯開。
c、在鋼件(jian)上采用(yong)不等厚(hou)度的截(jie)面時(shi)(shi)，應(ying)使鑄(zhu)件(jian)各部分收縮(suo)時(shi)(shi)彼此(ci)不發生阻礙。
2、鑄造工藝設計
a.液體金屬(shu)經過內(nei)澆(jiao)口(kou)(kou)進入型腔后，靠近內(nei)澆(jiao)口(kou)(kou)的(de)(de)鑄(zhu)件冷(leng)卻(que)較(jiao)慢(man)，形成鑄(zhu)件上(shang)的(de)(de)薄弱區，因(yin)而較(jiao)易產(chan)生(sheng)熱(re)裂。有時，鑄(zhu)件收縮可能受到澆(jiao)口(kou)(kou)阻礙而產(chan)生(sheng)熱(re)裂。尤其(qi)是為了(le)使金屬(shu)液均勻澆(jiao)入，應用復雜而且相連的(de)(de)澆(jiao)口(kou)(kou)時，危險 大。
b、在壁(bi)厚不均勻的(de)(de)截面交(jiao)接(jie)處(chu)，常常產(chan)生熱(re)裂(lie)(lie)，為消防這類(lei)缺陷(xian)，經用戶同意(yi)可(ke)以(yi)在這些部(bu)(bu)(bu)位(wei)設置加強(qiang)(qiang)筋(jin)。防裂(lie)(lie)加強(qiang)(qiang)筋(jin)不僅可(ke)以(yi)提高三(san)維(wei)柔(rou)性(xing)焊接(jie)平臺(tai)鑄(zhu)件熱(re)裂(lie)(lie)部(bu)(bu)(bu)位(wei)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度， 主要是能起散(san)熱(re)作用，從而(er)減緩“熱(re)點”集中程度，huanjie熱(re)裂(lie)(lie)的(de)(de)產(chan)生。加強(qiang)(qiang)筋(jin)設置時，要注意(yi)不宜太厚，一(yi)般為相應(ying)部(bu)(bu)(bu)位(wei)壁(bi)厚的(de)(de)1/3左右，否則也會導致熱(re)裂(lie)(lie)的(de)(de)產(chan)生。同時，還應(ying)處(chu)理好加強(qiang)(qiang)筋(jin)的(de)(de)形狀。
3、合金(jin)成分、熔煉(lian)(lian)工(gong)藝的調整與(yu)煉(lian)(lian)
a、在(zai)不影(ying)響三維柔(rou)性(xing)(xing)焊接(jie)(jie)平臺鑄件使用性(xing)(xing)能的(de)前提(ti)下(xia)(xia)，可(ke)適(shi)當調(diao)(diao)整(zheng)合金的(de)化(hua)學(xue)成(cheng)分，縮小凝(ning)固溫度(du)范圍(wei)，減少(shao)凝(ning)固期間的(de)收縮量或選(xuan)擇抗裂(lie)性(xing)(xing)較好的(de)接(jie)(jie)近共(gong)晶(jing)成(cheng)份。例如：在(zai)鑄造牌(pai)號為ZG45#的(de)扳手(shou)體鑄件時，由(you)于(yu)這一類鑄件易(yi)產生熱(re)裂(lie)，調(diao)(diao)整(zheng)其(qi)化(hua)學(xue)成(cheng)分有利于(yu)對(dui)熱(re)裂(lie)的(de)防止。調(diao)(diao)整(zheng)方法為在(zai)牌(pai)號規定范圍(wei)內，將碳取下(xia)(xia)限(xian)值0.42-0.44，硅取上限(xian)值0.45，適(shi)當提(ti)高至(zhi)0.8-0.9，硫、磷控制(zhi)在(zai)0.04以下(xia)(xia)。
b、對(dui)碳鋼(gang)及(ji)合(he)金鋼(gang)進行微合(he)金化(hua)(hua)和(he)變質處理，可(ke)(ke)以明顯提高鑄(zhu)鋼(gang)件的(de)抗裂強度。加(jia)入(ru)(ru)稀土元(yuan)素(su)、或其(qi)他元(yuan)素(su)即能達到此目的(de)，加(jia)入(ru)(ru)量(liang)一(yi)(yi)般(ban)均在0.3以下(xia)。元(yuan)素(su)可(ke)(ke)以單 加(jia)入(ru)(ru)，也可(ke)(ke)以幾種元(yuan)素(su)同時(shi)加(jia)入(ru)(ru)，常(chang)用的(de)元(yuan)素(su)有(you)釩、鈰(shi)、鈣、鈦、鈮等。這種方法能使鑄(zhu)鋼(gang)晶(jing)(jing)(jing)粒細(xi)化(hua)(hua)與減少(shao)夾雜物，從而改變了(le)鋼(gang)的(de)一(yi)(yi)次結(jie)晶(jing)(jing)(jing)過程，增強了(le)鑄(zhu)鋼(gang)件的(de)抗裂性(xing)能和(he)機械性(xing)能。如在ZG25#碳鋼(gang)中(zhong)加(jia)入(ru)(ru)0.5-0.2的(de)稀釋成(cheng)0.2的(de)釩可(ke)(ke)使晶(jing)(jing)(jing)粒細(xi)化(hua)(hua)，xiaochu粗大的(de)魏(wei)氏組織；向鉻、鎳、銅鋼(gang)中(zhong)加(jia)入(ru)(ru)0.05-0.1的(de)鈰(shi)可(ke)(ke)以消(xiao)防柱狀晶(jing)(jing)(jing)組織；向ZG2Cr13和(he)ZG1Cr18N19鑄(zhu)鋼(gang)中(zhong)加(jia)入(ru)(ru)0.15鈰(shi)能消(xiao)防晶(jing)(jing)(jing)界夾雜，促(cu)使硫化(hua)(hua)物夾雜分布均勻；因而提高了(le)鑄(zhu)鋼(gang)的(de)抗裂性(xing)。
c、改進鑄鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)脫(tuo)氧(yang)(yang)工藝(yi)，能提(ti)高鑄鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)抗裂性能。鑄鋼(gang)(gang)件晶界的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化夾雜物(wu)是(shi)熱(re)裂形成(cheng)的(de)(de)(de)主要(yao)原因(yin)之一(yi)。提(ti)高脫(tuo)氧(yang)(yang)效果，減(jian)(jian)少(shao)氧(yang)(yang)化夾雜物(wu)并改變其分布狀態可(ke)以減(jian)(jian)少(shao)鑄鋼(gang)(gang)熱(re)裂傾向。實驗證(zheng)明(ming)，采用綜合脫(tuo)氧(yang)(yang)比(bi)單(dan) 進行脫(tuo)氧(yang)(yang)的(de)(de)(de)效果地好得多。這是(shi)因(yin)為脫(tuo)氧(yang)(yang)產(chan)物(wu)的(de)(de)(de)尺寸要(yao)比(bi)單(dan) 脫(tuo)氧(yang)(yang)時(shi)大得多，因(yin)而(er)有(you)利于鋼(gang)(gang)液將(jiang)脫(tuo)氧(yang)(yang)產(chan)物(wu)排除。
綜合脫氧方法(fa)：碳鋼(gang)(gang)和低(di)合金鋼(gang)(gang)先(xian)加錳(meng)與(yu)硅(gui)預脫氧，以鋁(lv)終脫氧。不銹鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)用硅(gui)鈣粒子與(yu)石灰進(jin)行擴(kuo)散(san)脫氧，然后再用塊狀硅(gui)鈣作沉淀終脫氧，理想(xiang)的辦法(fa)是(shi)采用多元復合脫氧劑。
d、控制鑄(zhu)鋼的(de)(de)結(jie)晶(jing)過(guo)程，使(shi)初(chu)晶(jing)組織細化(hua)，減少(shao)熱(re)裂(lie)傾向(xiang)。采用懸浮澆(jiao)注法(fa)，即在鋼水澆(jiao)注的(de)(de)同時(shi)通過(guo)澆(jiao)口(kou)或其(qi)他通道加(jia)入(ru)細顆粒金屬粉末使(shi)初(chu)晶(jing)組織細化(hua)。例(li)如ZG35#碳鋼澆(jiao)注時(shi)加(jia)入(ru)2的(de)(de)錳鐵粉:澆(jiao)注鉻鉬合金鋼時(shi)加(jia)入(ru)粒度0.1毫米的(de)(de)鉬粉，均(jun)有(you)細化(hua)晶(jing)粒，提(ti)高機械性(xing)能減少(shao)鑄(zhu)件產生熱(re)裂(lie)缺陷的(de)(de)作用。
5、三(san)維柔性焊(han)接平臺澆(jiao)注條(tiao)件方面(mian)
澆注方(fang)面(mian)防止熱裂的(de)主(zhu)要措施是采用(yong)高(gao)溫(wen)出爐、低溫(wen)澆注，澆注速度先快后慢的(de)原則。但(dan)考慮到降低澆注溫(wen)度，對于(yu)薄壁件(jian)(jian)易(yi)產(chan)生冷隔、澆不足等缺陷，所以根據(ju)鑄(zhu)件(jian)(jian)結構(gou) 點，應分別按以下方(fang)法生產(chan)為好。
a、在(zai)澆注(zhu)薄壁與桿(gan)狀(扳(ban)手、連接桿(gan)、鉗子)鑄(zhu)件(jian)時，鋼(gang)水的(de)澆注(zhu)溫度控制在(zai)1540℃左(zuo)右，型殼(ke)的(de)溫度大(da)于650℃，即要求紅殼(ke)澆注(zhu)。
b、對(dui)于(yu)(yu)壁(bi)厚大于(yu)(yu)20毫米的鑄件，鋼水的澆注溫度(du)選擇在(zai)1530℃左右，型殼的溫度(du)在(zai)400℃以(yi)下(xia)，甚至可冷殼澆注。這(zhe)樣(yang)有(you)利于(yu)(yu)鑄件在(zai)熱裂(lie)危險期的結(jie)殼強度(du)提高。
c、當(dang)(dang)遇到壁(bi)厚(hou)(hou)不(bu)均勻的(de)(de)(de)鑄(zhu)件(jian)(jian)，鋼水的(de)(de)(de)澆(jiao)注(zhu)溫度(du)(du)取1540℃ .型殼的(de)(de)(de)溫度(du)(du)在400-500℃左(zuo)(zuo)右，但嚴格執(zhi)行先(xian)(xian)快后(hou)慢的(de)(de)(de)澆(jiao)注(zhu)方法。鑄(zhu)件(jian)(jian)澆(jiao)注(zhu)后(hou)待(dai)鋼液凝固后(hou)，應(ying)將壁(bi)厚(hou)(hou)部(bu)分的(de)(de)(de)型殼先(xian)(xian)qingchu，讓這部(bu)分先(xian)(xian)冷卻(que)，以達(da)到鑄(zhu)件(jian)(jian)收縮均勻之目的(de)(de)(de)。以上(shang)是針對容易產生熱(re)裂的(de)(de)(de)碳鋼鑄(zhu)件(jian)(jian)采取的(de)(de)(de)措施，不(bu)銹(xiu)鋼鑄(zhu)件(jian)(jian)可(ke)參照(zhao)進行，但澆(jiao)注(zhu)溫度(du)(du)需適當(dang)(dang)提高(gao)30-60℃左(zuo)(zuo)右。
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