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补缩工艺设计原则

发布日期:2018-05-17 作者: 点击:

  1、小件或铸件薄的部分应当考虑外部补缩, 凝固收缩过程需要外部提供压力支持

    均衡凝固理论也提出, 小件需要外部的强补缩, 实际上可扩展开来认为: 所谓小件是指体积重量小的铸件或者大件中薄壁部位, 包括厚大件的薄壁部位。这样的薄小件因为其凝固速度快, 由于球铁的石墨化膨胀和凝固收缩时间上的差异无法利用压力的叠加实现自补缩, 需要外部提供液态静压力支持和液体补充。

    在薄小件铸件工艺设计时, 应当首先考虑补缩。 

  2、厚大件或大铸件的厚大部位不需要补缩或只需有限补缩铸件的厚大部位或厚大件, 由于其石墨化量大, 且容易实现石墨化膨胀和凝固收缩的相互叠加, 所以自补缩能够实现。外部只需要提供在凝固初期产生大量收缩时的压力支持, 后期则可以完全靠自身膨胀产生的压力实现自补缩。

    厚大件或厚壁处在工艺设计时, 可以通过实现石墨化膨胀自补缩的方式来处理, 而较少考虑采用外部补缩。

  3、铸件的补缩并不局限于外部的补缩铸件存在结构差异, 对薄壁处的补缩并不一定要靠外部设置冒口来实现, 临近部位的厚大壁厚部位同样可以为薄壁处补缩, 用传统的观念讲就是, 建立和实现适当的温度梯度( 凝固次序), 使液态静压力能保持在一定的水平, 满足较薄处凝固收缩时的补缩需要。

    在有薄厚差异结构的铸件的工艺设计时, 可以考虑建立一定的凝固次序, 兼顾上述两点原则, 即薄小部位靠厚大部位补缩, 而厚大部位则考虑仅实现有限的补缩。

  4、冷铁可以调节厚大热节处的凝固速度和铸件的温度梯度, 其对铸件的补缩作用是有条件的。

    冷铁的作用除了可以加快铸件的凝固速度, 改善凝固梯度外, 对球墨铸铁来说还具有突出的改善铸件石墨大小和形态、提高球化等级和防止球化衰退与石墨漂浮等作用, 但冷铁的使用同样会对铸件产生许多副作用。过去人们认识冷铁的缺点是容易产生白口、冷铁气孔等。其实, 冷铁使用同样对铸件的收缩补缩产生不好的影响, 如果冷铁改变了与上述几个原则有利的凝固顺序和温度梯度, 铸件反而会产生收缩缺陷;另外, 在相对均匀的厚大部位设置多个冷铁时, 冷铁间隙过大, 间隙间( 或冷铁激冷区域外) 可能会形成新的热节而产生收缩缺陷因此冷铁设置时, 除了要满足改善铸件局部的冷却条件外, 还要防止冷铁改变固有的平衡状态, 或造成新的热节, 或阻断液态静压力传递通道( 补缩通道), 造成铸造收缩缺陷; 多个冷铁并行放置时, 应当避免过大的冷铁间隙, 可以采用增加有效激冷面积的方式提高冷铁激冷效果, 而不是一味的增加冷铁厚度。

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