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(wei)柔性焊(han)接平臺(tai)鑄件結構設(she)計不(bu)合理，往往是(shi)熱(re)裂(lie)產(chan)生的原(yuan)因(yin)之一。所以(yi)，在(zai)設(she)計鑄件時應(ying)注意(yi)以(yi)下(xia)幾點：
a、兩截(jie)而相(xiang)交處不(bu)要設計成直角(jiao)拐彎，須(xu)設有圓角(jiao)。圓角(jiao)的(de)(de)形(xing)狀、大小視鑄件的(de)(de)交接情況確定(ding)。
（a）所(suo)示結構由于兩截面交接成(cheng)(cheng)一(yi)直角拐彎，形(xing)成(cheng)(cheng)了熱節，造(zao)成(cheng)(cheng)收縮應(ying)力易于此處(chu)集中(zhong)和熱裂的形(xing)成(cheng)(cheng)。
(b)所示(shi)圓弧(hu)形結(jie)構后，熱裂即(ji)被xiaochu。
b、盡量(liang)減小并分(fen)散熱節點，避免采用十字(zi)交叉的截面，在條件允許的情況下，應將交叉的截面錯開(kai)。
c、在(zai)鋼件上采用不等厚度的截面時(shi)，應使鑄件各部分收縮時(shi)彼此不發(fa)生(sheng)阻(zu)礙。
2、鑄(zhu)造(zao)工藝(yi)設(she)計
a.液體金(jin)屬經過內澆口(kou)進入型腔后，靠近內澆口(kou)的(de)鑄(zhu)件冷卻較慢，形成鑄(zhu)件上的(de)薄弱區，因而(er)(er)較易(yi)產(chan)生熱(re)(re)裂。有時，鑄(zhu)件收(shou)縮(suo)可能受到澆口(kou)阻礙(ai)而(er)(er)產(chan)生熱(re)(re)裂。尤(you)其是為(wei)了使金(jin)屬液均勻澆入，應用復雜而(er)(er)且(qie)相(xiang)連(lian)的(de)澆口(kou)時，危險 大。
b、在壁厚(hou)不(bu)(bu)均勻的截面交接處，常(chang)(chang)常(chang)(chang)產生熱裂(lie)(lie)，為(wei)消防這(zhe)類缺(que)陷，經(jing)用(yong)戶(hu)同意可(ke)以在這(zhe)些部位設置(zhi)加強(qiang)筋(jin)(jin)。防裂(lie)(lie)加強(qiang)筋(jin)(jin)不(bu)(bu)僅(jin)可(ke)以提高三(san)維(wei)柔(rou)性焊接平臺鑄件熱裂(lie)(lie)部位的強(qiang)度(du)(du)， 主要是能起散熱作(zuo)用(yong)，從而減(jian)緩“熱點”集中程度(du)(du)，huanjie熱裂(lie)(lie)的產生。加強(qiang)筋(jin)(jin)設置(zhi)時，要注意不(bu)(bu)宜太厚(hou)，一(yi)般為(wei)相應(ying)部位壁厚(hou)的1/3左右，否(fou)則(ze)也(ye)會導致熱裂(lie)(lie)的產生。同時，還應(ying)處理好加強(qiang)筋(jin)(jin)的形狀。
3、合金(jin)成分、熔煉工藝的(de)調整與煉
a、在(zai)不影(ying)響(xiang)三維柔性(xing)焊接(jie)平臺鑄件使(shi)用性(xing)能的(de)前提下，可適(shi)當(dang)調(diao)整合金的(de)化(hua)學(xue)成分，縮(suo)小凝固溫度范(fan)圍，減少凝固期(qi)間(jian)的(de)收縮(suo)量或(huo)選擇抗裂(lie)性(xing)較(jiao)好的(de)接(jie)近共晶成份。例如：在(zai)鑄造牌(pai)號(hao)為ZG45#的(de)扳(ban)手體鑄件時，由(you)于(yu)這(zhe)一類(lei)鑄件易(yi)產(chan)生熱(re)裂(lie)，調(diao)整其(qi)化(hua)學(xue)成分有利于(yu)對熱(re)裂(lie)的(de)防(fang)止。調(diao)整方(fang)法為在(zai)牌(pai)號(hao)規定(ding)范(fan)圍內，將碳取(qu)(qu)下限值0.42-0.44，硅取(qu)(qu)上限值0.45，適(shi)當(dang)提高至0.8-0.9，硫、磷控制在(zai)0.04以下。
b、對碳鋼(gang)(gang)及合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)進行微合(he)金(jin)化和變質處理，可(ke)以(yi)(yi)明顯提(ti)高(gao)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)件(jian)的(de)抗(kang)裂強度。加(jia)(jia)入稀土元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)、或(huo)其他(ta)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)即能(neng)(neng)(neng)達到此目(mu)的(de)，加(jia)(jia)入量一般(ban)均在0.3以(yi)(yi)下。元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)可(ke)以(yi)(yi)單 加(jia)(jia)入，也可(ke)以(yi)(yi)幾種元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)同時加(jia)(jia)入，常(chang)用的(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)有釩(fan)、鈰、鈣、鈦、鈮等。這種方法能(neng)(neng)(neng)使鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)晶(jing)粒細化與(yu)減(jian)少夾雜物(wu)(wu)，從而(er)改(gai)變了鋼(gang)(gang)的(de)一次結晶(jing)過程，增強了鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)件(jian)的(de)抗(kang)裂性(xing)能(neng)(neng)(neng)和機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)。如(ru)在ZG25#碳鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)(jia)入0.5-0.2的(de)稀釋成0.2的(de)釩(fan)可(ke)使晶(jing)粒細化，xiaochu粗大的(de)魏氏組(zu)織(zhi)；向鉻、鎳、銅鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)(jia)入0.05-0.1的(de)鈰可(ke)以(yi)(yi)消防(fang)柱狀晶(jing)組(zu)織(zhi)；向ZG2Cr13和ZG1Cr18N19鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)(jia)入0.15鈰能(neng)(neng)(neng)消防(fang)晶(jing)界夾雜，促使硫化物(wu)(wu)夾雜分布均勻；因而(er)提(ti)高(gao)了鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)的(de)抗(kang)裂性(xing)。
c、改進鑄鋼(gang)(gang)的(de)脫(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)工(gong)藝，能(neng)提高(gao)鑄鋼(gang)(gang)的(de)抗裂(lie)性能(neng)。鑄鋼(gang)(gang)件晶界的(de)氧(yang)(yang)化夾(jia)雜物(wu)是熱(re)裂(lie)形成的(de)主要(yao)原(yuan)因之一。提高(gao)脫(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)效(xiao)果(guo)(guo)，減(jian)少氧(yang)(yang)化夾(jia)雜物(wu)并改變其分布狀(zhuang)態可以減(jian)少鑄鋼(gang)(gang)熱(re)裂(lie)傾向。實驗(yan)證明(ming)，采用綜(zong)合(he)脫(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)比單 進行脫(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)的(de)效(xiao)果(guo)(guo)地(di)好得(de)多(duo)。這(zhe)是因為脫(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)產物(wu)的(de)尺寸要(yao)比單 脫(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)時(shi)大得(de)多(duo)，因而有利于(yu)鋼(gang)(gang)液將(jiang)脫(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)產物(wu)排除。
綜合(he)脫(tuo)氧(yang)方法：碳鋼和低合(he)金鋼先加錳(meng)與(yu)硅(gui)預脫(tuo)氧(yang)，以鋁終脫(tuo)氧(yang)。不銹鋼鋼用硅(gui)鈣粒子與(yu)石灰進行擴散脫(tuo)氧(yang)，然后再用塊狀硅(gui)鈣作沉淀(dian)終脫(tuo)氧(yang)，理想的辦法是(shi)采用多(duo)元復合(he)脫(tuo)氧(yang)劑。
d、控制鑄鋼(gang)(gang)的(de)結晶(jing)過程，使初(chu)晶(jing)組織細(xi)化，減少熱裂(lie)傾向(xiang)。采(cai)用(yong)懸浮澆(jiao)注(zhu)法，即在鋼(gang)(gang)水澆(jiao)注(zhu)的(de)同時通過澆(jiao)口或其他通道加(jia)入(ru)細(xi)顆粒金(jin)屬(shu)粉末(mo)使初(chu)晶(jing)組織細(xi)化。例如ZG35#碳鋼(gang)(gang)澆(jiao)注(zhu)時加(jia)入(ru)2的(de)錳(meng)鐵粉:澆(jiao)注(zhu)鉻鉬合金(jin)鋼(gang)(gang)時加(jia)入(ru)粒度0.1毫米的(de)鉬粉，均有細(xi)化晶(jing)粒，提高機械性能減少鑄件產生熱裂(lie)缺陷的(de)作用(yong)。
5、三維柔性焊(han)接平臺澆注(zhu)條(tiao)件方面
澆(jiao)(jiao)注(zhu)方面防止熱(re)裂(lie)的主要措施(shi)是(shi)采用高(gao)溫出爐、低溫澆(jiao)(jiao)注(zhu)，澆(jiao)(jiao)注(zhu)速度(du)(du)先快后慢的原則。但考慮(lv)到降低澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度(du)(du)，對于薄壁件易(yi)產生(sheng)冷隔、澆(jiao)(jiao)不(bu)足等缺陷，所以根據鑄(zhu)件結(jie)構 點，應分別按(an)以下方法生(sheng)產為(wei)好。
a、在澆(jiao)注(zhu)(zhu)薄(bo)壁與桿狀(zhuang)(扳手、連接(jie)桿、鉗子)鑄件時(shi)，鋼水的澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)(wen)度(du)控制在1540℃左右，型殼(ke)的溫(wen)(wen)度(du)大于650℃，即要求紅殼(ke)澆(jiao)注(zhu)(zhu)。
b、對于壁(bi)厚大于20毫(hao)米(mi)的(de)鑄件，鋼水的(de)澆(jiao)注溫(wen)度(du)(du)選擇在1530℃左右，型殼的(de)溫(wen)度(du)(du)在400℃以下，甚至可冷殼澆(jiao)注。這樣有(you)利于鑄件在熱裂危險期的(de)結殼強度(du)(du)提(ti)高。
c、當遇到壁(bi)厚(hou)不均(jun)勻(yun)的(de)鑄件，鋼(gang)水(shui)的(de)澆(jiao)注(zhu)溫度(du)取1540℃ .型殼的(de)溫度(du)在400-500℃左右，但嚴格執行(xing)(xing)先(xian)快后慢的(de)澆(jiao)注(zhu)方法。鑄件澆(jiao)注(zhu)后待(dai)鋼(gang)液(ye)凝固后，應將壁(bi)厚(hou)部(bu)分(fen)的(de)型殼先(xian)qingchu，讓這部(bu)分(fen)先(xian)冷卻，以(yi)達到鑄件收縮均(jun)勻(yun)之目的(de)。以(yi)上是針對容易產生熱裂的(de)碳鋼(gang)鑄件采取的(de)措施，不銹(xiu)鋼(gang)鑄件可參照進(jin)行(xing)(xing)，但澆(jiao)注(zhu)溫度(du)需適當提高(gao)30-60℃左右。
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