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減少鑄件缺陷的10大準則

發(fā)布時(shí)間：2020-06-28

鑄造企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，難免遇到縮孔、氣泡、偏析等鑄件缺陷，造成鑄件成品率低，重新回爐生產(chǎn)又面臨著(zhù)大量的人力、電能的消耗。如何減少鑄件缺陷是鑄造人士一直關(guān)心的問(wèn)題。


對于減少鑄件缺陷問(wèn)題，來(lái)自英國伯明翰大學(xué)的教授John Campbell，John Campbell可謂是身經(jīng)百戰，對減少鑄件缺陷有著(zhù)獨到的見(jiàn)解。早在2001年，中國科學(xué)院金屬研究所研究員李殿中，開(kāi)展熱加工過(guò)程組織模擬與工藝設計，就是在John Campbell教授的指導下完成的。一份由國際鑄造大師John Campbell 提出的減少鑄件缺陷的十大準則，希望對鑄造行業(yè)的同仁們有所幫助。

 

1

好鑄件，從高質(zhì)量熔煉開(kāi)始

 
 

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一旦要開(kāi)始澆注鑄件，首先要準備、檢查并處理好熔煉工藝。如果有要求，可采用能夠接受的最低標準。然而，更好的選擇是：準備并采用接近于零缺陷的熔煉方案。

 

 

2

避免自由液面上產(chǎn)生湍流夾雜

 
 

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這就要求避免前端自由液面（彎月面）流速過(guò)高。對于大部分金屬來(lái)說(shuō)，最大流速控制在0.5m/s。對于封閉式澆注系統或薄壁件，最大流速會(huì )適當增加。這個(gè)要求也意味著(zhù)金屬液的下落高度不能超過(guò)“靜滴”高度的臨界值。

 

3

避免金屬液中表面凝殼的層流夾雜

 
 

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這就要求在整個(gè)充型過(guò)程，不要出現任何金屬液流的前端提前停止流動(dòng)。充型前期的金屬液彎月面必須保持可運動(dòng)狀態(tài)，不受表面凝殼增厚的影響，而這些凝殼會(huì )成為鑄件一部分。要想獲得這種效果，金屬液前端可以設計成連續擴展的。實(shí)際中，只有底注“上坡”能實(shí)現連續不斷的上升過(guò)程。（如重力鑄造中，從直澆道底部開(kāi)始向上流）。這就意味著(zhù)：底注式澆注系統；不要有“下坡”形式的金屬液落下或滑落；不要出現大面積的水平流動(dòng)；不要出現由于傾倒或瀑布式流動(dòng)而產(chǎn)生金屬液前端流動(dòng)停止。

 

4

避免囊氣

 
 

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避免澆注系統裹氣而產(chǎn)生的氣泡進(jìn)入型腔?？梢酝ㄟ^(guò)以下方式達到：合理設計階梯型澆口杯；合理設計直澆道，快速充滿(mǎn)；合理使用“水壩”；避免采用“井式”或其他開(kāi)放式澆注系統；采用小截面橫澆道或在直澆道于橫澆道連接處附近使用陶瓷過(guò)濾片；使用除氣裝置；澆注過(guò)程無(wú)中斷。

 

5

避免砂芯氣孔

 
 

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避免砂芯或砂型產(chǎn)生的氣泡進(jìn)入型腔金屬液中。砂芯必須保證非常低的含氣量，或者采用適當的排氣以阻止砂芯氣孔產(chǎn)生。除非能保證完全干透，否則不能用黏土基砂芯或模具修復膠。

 

 

6

避免縮孔

 
 

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由于對流影響及不穩定的壓力梯度，厚大截面的鑄件是無(wú)法實(shí)現向上補縮。所以要遵循所有的補縮規律來(lái)保證良好的補縮設計，采用計算機模擬技術(shù)進(jìn)行驗證，實(shí)際澆注樣件?？刂粕靶秃蜕靶具B接處的飛邊水平；控制鑄型涂料厚度（如果有的話(huà)）；控制合金及鑄型溫度。

 

7

避免對流

 
 

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對流危害與凝固時(shí)間有關(guān)。薄壁和厚壁鑄件都能不受對流危害影響。而對于中等壁厚鑄件：通過(guò)鑄件結構或工藝來(lái)降低對流危害；避免向上補縮；澆滿(mǎn)后翻轉。

8

減少偏折

 
 

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預防偏析并控制在標準范圍內，或客戶(hù)允許的成分超限區域。如果可能，盡量避免通道偏析。

 

9

減少殘余應力

 
 

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輕合金固溶處理后不要進(jìn)行水（冷水或熱水）介質(zhì)淬火。如果鑄件應力看起來(lái)不大，可采用聚合物淬火介質(zhì)或強制空氣淬火。

 

10

給定基準點(diǎn)

 
 

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所有的鑄件都必須給定用于尺寸檢查和加工的定位基準點(diǎn)。

 

 

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