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(xing)焊接平臺鑄(zhu)件結構(gou)設計(ji)不合理，往往是熱(re)裂產生的原因之(zhi)一。所以，在設計(ji)鑄(zhu)件時應注意以下幾點：
a、兩截(jie)而相交(jiao)處(chu)不要設計成直角拐彎，須設有圓(yuan)角。圓(yuan)角的形狀、大小視(shi)鑄件的交(jiao)接情況確定。
（a）所示結構由于兩截面交接成(cheng)(cheng)一直(zhi)角拐(guai)彎，形成(cheng)(cheng)了熱節，造成(cheng)(cheng)收縮應力易于此處集中和(he)熱裂的形成(cheng)(cheng)。
(b)所示(shi)圓(yuan)弧(hu)形結構(gou)后(hou)，熱裂即被xiaochu。
b、盡(jin)量(liang)減小并分(fen)散熱節點，避免采用十字(zi)交(jiao)叉(cha)的(de)截面，在條件允許的(de)情(qing)況下，應將交(jiao)叉(cha)的(de)截面錯開(kai)。
c、在鋼件(jian)上(shang)采用不(bu)等厚(hou)度的(de)截面時，應使(shi)鑄件(jian)各部分收縮時彼此不(bu)發生阻礙。
2、鑄(zhu)造工藝設計
a.液體金屬經過內(nei)澆(jiao)口進入型腔后，靠近內(nei)澆(jiao)口的(de)鑄(zhu)件冷卻較慢，形成鑄(zhu)件上的(de)薄弱區，因而較易產生熱裂。有時，鑄(zhu)件收縮可能受到澆(jiao)口阻礙(ai)而產生熱裂。尤其是為了使金屬液均(jun)勻(yun)澆(jiao)入，應用(yong)復雜而且相連的(de)澆(jiao)口時，危(wei)險 大(da)。
b、在壁(bi)厚(hou)(hou)不(bu)均勻的(de)截面交接(jie)(jie)處，常常產生(sheng)熱(re)裂，為消防這類(lei)缺陷，經用(yong)戶同意可(ke)以(yi)在這些部(bu)位(wei)設置(zhi)(zhi)加(jia)(jia)強(qiang)(qiang)筋。防裂加(jia)(jia)強(qiang)(qiang)筋不(bu)僅可(ke)以(yi)提高三(san)維柔(rou)性(xing)焊接(jie)(jie)平臺鑄件(jian)熱(re)裂部(bu)位(wei)的(de)強(qiang)(qiang)度， 主(zhu)要是能起散(san)熱(re)作用(yong)，從(cong)而減緩“熱(re)點”集中程度，huanjie熱(re)裂的(de)產生(sheng)。加(jia)(jia)強(qiang)(qiang)筋設置(zhi)(zhi)時(shi)，要注(zhu)意不(bu)宜太厚(hou)(hou)，一(yi)般為相應部(bu)位(wei)壁(bi)厚(hou)(hou)的(de)1/3左右，否則也會導(dao)致熱(re)裂的(de)產生(sheng)。同時(shi)，還應處理好加(jia)(jia)強(qiang)(qiang)筋的(de)形狀(zhuang)。
3、合(he)金成分、熔煉工藝的調整與煉
a、在(zai)不(bu)影響三維柔性焊接(jie)平(ping)臺鑄件(jian)使(shi)用性能的(de)(de)前提(ti)下(xia)，可適當調(diao)整合金的(de)(de)化學(xue)成(cheng)分(fen)，縮小凝固溫度范(fan)圍，減(jian)少(shao)凝固期間的(de)(de)收縮量或(huo)選擇抗裂性較好的(de)(de)接(jie)近(jin)共(gong)晶成(cheng)份。例如：在(zai)鑄造牌號為(wei)ZG45#的(de)(de)扳手體鑄件(jian)時，由于(yu)(yu)這(zhe)一類鑄件(jian)易產生(sheng)熱(re)裂，調(diao)整其化學(xue)成(cheng)分(fen)有利于(yu)(yu)對熱(re)裂的(de)(de)防(fang)止。調(diao)整方法為(wei)在(zai)牌號規(gui)定范(fan)圍內，將碳取(qu)下(xia)限(xian)值0.42-0.44，硅取(qu)上限(xian)值0.45，適當提(ti)高至0.8-0.9，硫、磷控制在(zai)0.04以下(xia)。
b、對(dui)碳鋼(gang)(gang)及合金鋼(gang)(gang)進行微合金化和變質處理，可(ke)(ke)以(yi)明顯提高鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)件的(de)(de)(de)抗裂強(qiang)度。加(jia)(jia)(jia)入(ru)稀(xi)土(tu)元(yuan)素(su)(su)、或其他元(yuan)素(su)(su)即(ji)能達到此目的(de)(de)(de)，加(jia)(jia)(jia)入(ru)量一般均在0.3以(yi)下。元(yuan)素(su)(su)可(ke)(ke)以(yi)單 加(jia)(jia)(jia)入(ru)，也可(ke)(ke)以(yi)幾種元(yuan)素(su)(su)同時加(jia)(jia)(jia)入(ru)，常用(yong)的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)(su)有釩(fan)、鈰(shi)、鈣、鈦、鈮等(deng)。這(zhe)種方法能使(shi)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)晶(jing)(jing)(jing)粒細化與減少夾雜(za)物(wu)，從而改變了鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)一次結晶(jing)(jing)(jing)過程，增(zeng)強(qiang)了鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)件的(de)(de)(de)抗裂性能和機械性能。如在ZG25#碳鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)加(jia)(jia)(jia)入(ru)0.5-0.2的(de)(de)(de)稀(xi)釋成0.2的(de)(de)(de)釩(fan)可(ke)(ke)使(shi)晶(jing)(jing)(jing)粒細化，xiaochu粗大的(de)(de)(de)魏氏組織；向(xiang)鉻(ge)、鎳、銅鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)加(jia)(jia)(jia)入(ru)0.05-0.1的(de)(de)(de)鈰(shi)可(ke)(ke)以(yi)消防柱狀晶(jing)(jing)(jing)組織；向(xiang)ZG2Cr13和ZG1Cr18N19鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)加(jia)(jia)(jia)入(ru)0.15鈰(shi)能消防晶(jing)(jing)(jing)界夾雜(za)，促(cu)使(shi)硫化物(wu)夾雜(za)分布均勻；因而提高了鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)抗裂性。
c、改(gai)進(jin)鑄鋼(gang)的脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)工藝，能提高鑄鋼(gang)的抗裂性能。鑄鋼(gang)件晶界的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)夾(jia)雜物(wu)是熱裂形成的主要原因(yin)(yin)之(zhi)一。提高脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)效(xiao)果(guo)，減少氧(yang)(yang)(yang)化(hua)夾(jia)雜物(wu)并改(gai)變其分布(bu)狀(zhuang)態可(ke)以(yi)減少鑄鋼(gang)熱裂傾向。實驗證明，采(cai)用綜合脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)比(bi)單(dan) 進(jin)行脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)的效(xiao)果(guo)地好得(de)多(duo)(duo)。這是因(yin)(yin)為脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)產物(wu)的尺(chi)寸要比(bi)單(dan) 脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)時(shi)大得(de)多(duo)(duo)，因(yin)(yin)而有利(li)于鋼(gang)液將脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)產物(wu)排除。
綜(zong)合脫氧(yang)(yang)方法：碳(tan)鋼(gang)(gang)和(he)低合金鋼(gang)(gang)先加錳與硅(gui)預(yu)脫氧(yang)(yang)，以鋁終脫氧(yang)(yang)。不銹鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)用硅(gui)鈣粒子與石灰(hui)進行擴(kuo)散(san)脫氧(yang)(yang)，然后再用塊狀硅(gui)鈣作沉淀終脫氧(yang)(yang)，理想的(de)辦法是采(cai)用多元(yuan)復合脫氧(yang)(yang)劑。
d、控(kong)制鑄鋼(gang)的結晶(jing)過程，使初晶(jing)組織細(xi)化，減少熱裂傾(qing)向。采用(yong)(yong)懸浮澆(jiao)注(zhu)法，即在鋼(gang)水澆(jiao)注(zhu)的同時(shi)(shi)通(tong)過澆(jiao)口或其他通(tong)道加入(ru)細(xi)顆粒(li)金(jin)屬粉末使初晶(jing)組織細(xi)化。例(li)如(ru)ZG35#碳(tan)鋼(gang)澆(jiao)注(zhu)時(shi)(shi)加入(ru)2的錳鐵(tie)粉:澆(jiao)注(zhu)鉻鉬合金(jin)鋼(gang)時(shi)(shi)加入(ru)粒(li)度0.1毫米的鉬粉，均有細(xi)化晶(jing)粒(li)，提高機械(xie)性能減少鑄件產(chan)生熱裂缺陷的作(zuo)用(yong)(yong)。
5、三維(wei)柔性(xing)焊接平臺(tai)澆注(zhu)條件方面(mian)
澆(jiao)注(zhu)方(fang)面防止熱裂(lie)的(de)主要(yao)措施是(shi)采用高(gao)溫(wen)出爐、低溫(wen)澆(jiao)注(zhu)，澆(jiao)注(zhu)速度(du)先快后慢的(de)原則。但考慮到降低澆(jiao)注(zhu)溫(wen)度(du)，對于薄壁件(jian)易產(chan)生冷隔、澆(jiao)不足(zu)等缺陷，所以根(gen)據鑄(zhu)件(jian)結構 點，應分別按以下方(fang)法生產(chan)為好(hao)。
a、在(zai)澆注(zhu)(zhu)薄壁與(yu)桿狀(扳手、連接(jie)桿、鉗(qian)子)鑄件時，鋼水(shui)的澆注(zhu)(zhu)溫度控制在(zai)1540℃左右(you)，型殼的溫度大于(yu)650℃，即要求紅殼澆注(zhu)(zhu)。
b、對于(yu)(yu)壁厚大(da)于(yu)(yu)20毫(hao)米的鑄件，鋼水(shui)的澆注溫度選擇(ze)在(zai)(zai)1530℃左右(you)，型殼(ke)的溫度在(zai)(zai)400℃以下，甚至可冷殼(ke)澆注。這樣有(you)利于(yu)(yu)鑄件在(zai)(zai)熱裂危險期的結殼(ke)強(qiang)度提(ti)高。
c、當遇到(dao)壁厚不(bu)均勻(yun)的鑄(zhu)件，鋼(gang)水的澆(jiao)注溫(wen)(wen)度取(qu)1540℃ .型殼的溫(wen)(wen)度在400-500℃左右(you)，但(dan)嚴格執行先快后慢的澆(jiao)注方法。鑄(zhu)件澆(jiao)注后待鋼(gang)液(ye)凝固后，應(ying)將壁厚部分(fen)的型殼先qingchu，讓這部分(fen)先冷(leng)卻，以(yi)達到(dao)鑄(zhu)件收(shou)縮均勻(yun)之目的。以(yi)上(shang)是(shi)針對(dui)容易產生(sheng)熱(re)裂的碳鋼(gang)鑄(zhu)件采取(qu)的措施，不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鑄(zhu)件可參照進行，但(dan)澆(jiao)注溫(wen)(wen)度需適當提高30-60℃左右(you)。
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