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汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷56、死去何所道,托體同山阿。57、春秋多佳日,登高賦新詩。58、種豆南山下,草盛豆苗稀。晨興理荒穢,帶月荷鋤歸。道狹草木長,夕露沾我衣。衣沾不足惜,但使愿無違。59、相見無雜言,但道桑麻長。60、迢迢新秋夕,亭亭月將圓。汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷56、死去何所道,托體同山阿。57、春秋多佳日,登高賦新詩。58、種豆南山下,草盛豆苗稀。晨興理荒穢,帶月荷鋤歸。道狹草木長,夕露沾我衣。衣沾不足惜,但使愿無違。59、相見無雜言,但道桑麻長。60、迢迢新秋夕,亭亭月將圓。汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松形成機(jī)理及防治措施1.輪轂縮孔缺陷(1)輪轂縮孔、縮松缺陷示意圖汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷56、死去何所道,托體同山阿。汽1汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件2汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件3汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件4汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件5客車輪轂工藝方案澆注方案(Disa線)
方案4方案5方案6頂冒口+側(cè)面內(nèi)澆口帶過濾網(wǎng)頂冒口帶過濾網(wǎng)頂冒口不帶過濾網(wǎng)圖2-2:客車輪轂工藝澆注方案示意圖客車輪轂工藝方案澆注方案(Disa線)方案46(4)試驗(yàn)澆注結(jié)果(明顯的縮孔)方案3方案2方案1(4)試驗(yàn)澆注結(jié)果(明顯的縮孔)方案37方案6方案5方案4澆注溫度:1370~1400℃;出鐵溫度:1478℃;澆注時間:Z148,18~20s,Disa,15~18s。原鐵水溫度:3.78%C,1.723%Si,0.271%Mn,0.035%P,0.045%S,0.011%Cr.球化劑:5RE8Mg;加入量1.5%;球化時間3分27秒。孕育劑:75Si-Fe;加入量0.5%。方案6方案582、球墨鑄鐵縮孔縮松形成機(jī)理(1)球墨鑄鐵縮孔、縮松的形成機(jī)理有多種看法:
1)一般認(rèn)為:
球墨鑄鐵因呈糊狀凝固,而凝固過程有很大的共晶膨脹力,當(dāng)鑄型剛度較小時,促使鑄件外形脹大,其結(jié)果使鑄件最后凝固的地方得不到足夠的液態(tài)金屬補(bǔ)縮,而形成縮孔或宏觀縮松。2、球墨鑄鐵縮孔縮松形成機(jī)理(1)球墨鑄鐵縮孔、縮松的形成9
2)另有人認(rèn)為:縮孔的形成是,由于冒口頸截面較小,在尚未完成輸送補(bǔ)縮液體任務(wù)時就凝固截死。此時,鑄件內(nèi)部的收縮還要抽吸冒口頸處的鐵液,從而導(dǎo)致液面從冒口頸處脫離,逐漸內(nèi)縮下降,縮孔隨之發(fā)生;一但石墨化開始,體積膨脹使縮孔進(jìn)一步擴(kuò)大受到抑制,直到同一時刻不同部位發(fā)生的收縮和膨脹體積相等時,縮孔體積不在擴(kuò)大。2)另有人認(rèn)為:縮孔的形成是,由于冒口頸截面較小,在尚未10
3)縮孔形成動態(tài)示意圖
3)縮孔形成動態(tài)示意圖11(2)縮孔、縮松缺陷形成的因素有冶金因素和工藝因素兩方面,它們有的作用相同、有的作用相反:1)化學(xué)成分:對球墨鑄鐵縮孔、縮松有影響的元素有碳、硅、鎂、稀土等;a.有人認(rèn)為,無縮孔、縮松鑄件的碳硅含量范圍為C%+Si%/7>3.9;還有人認(rèn)為,CE在4.5%~4.6%時獲得健全的鑄件。b.殘留鎂含量高,縮孔、縮松傾向大,看法基本一致。但對原因有不同看法:有的認(rèn)為殘留鎂量高是阻礙補(bǔ)縮,增大對冒口頸的要求;有的認(rèn)為殘留鎂量高是阻礙石墨化;有的認(rèn)為,增加鎂含量時,膨脹增加,因而增加補(bǔ)縮的要求。c.少量稀土有減少縮孔、縮松傾向的作用。(2)縮孔、縮松缺陷形成的因素有冶金因素和工藝因素兩方面,它122)孕育的影響:有人認(rèn)為,提高孕育量增加縮孔、縮松體積,如右圖;但也有人研究表明,加強(qiáng)孕育則減小縮孔、縮松的形成傾向。2)孕育的影響:13
3)鑄型種類:在其它條件基本相同時,干型產(chǎn)生的縮孔較小,而濕型產(chǎn)生較大的縮孔,這是由于濕型的型腔膨脹較大所致。4)鑄型條件:主要是鑄型剛度和熱膨脹性。鑄型硬度對縮孔率有較大的影響,鑄型硬度提高縮孔率下降。提高鑄型剛度則減少縮松,結(jié)論基本一致,這已是提高球鐵致密性的措施之一。
5)鑄件模數(shù):鑄件模數(shù)增加,縮孔率增加。隨著模數(shù)的增加使液態(tài)收縮和膨脹都比較少,但對二次收縮來說,未必如此,因此顯微縮松不可避免??傮w來講,球鐵凝固和收縮特性十分復(fù)雜,所影響的冶金因素和工藝因素十分繁多。
3)鑄型種類:在其它條件基本相同時,干型產(chǎn)生的縮孔較小,而14(3)輪轂鑄件縮孔縮松缺陷原因分析1)輪轂鑄件的熱節(jié)部位產(chǎn)生縮孔縮松的根本原因,凝固后期補(bǔ)縮通道被切斷。采取工藝措施,確保鑄件熱節(jié)部位的補(bǔ)縮通道始終暢通,是解決輪轂鑄件縮孔縮松問題的首選方法。2)澆注溫度的高低,直接影響鑄件的收縮率?,F(xiàn)場的澆注溫度較高(1370~1400℃),鑄件的收縮率增大,對克服縮孔縮松缺陷不利。(3)輪轂鑄件縮孔縮松缺陷原因分析1)輪轂鑄件的熱節(jié)部位產(chǎn)生153)由Z148造型機(jī)制得的吊砂鑄型部分的緊實(shí)底偏低(B型硬度計為70)。應(yīng)提高吊砂部分的鑄型的緊實(shí)度。4)由于本輪轂鑄件的凝固模數(shù)較小,凝固期間,鑄件的石墨化膨脹能力有限;因此,凝固的主要方式應(yīng)順序凝固。為了實(shí)現(xiàn)順序凝固,應(yīng)采用適當(dāng)?shù)臐裁翱诩夹g(shù)和冷鐵技術(shù)等。3)由Z148造型機(jī)制得的吊砂鑄型部分的緊實(shí)底偏低(B型硬16(4)輪轂鑄件凝固過程計算機(jī)模擬及其工藝優(yōu)化1)原工藝方案:(4)輪轂鑄件凝固過程計算機(jī)模擬及其工藝優(yōu)化1)原工藝方案172)原鑄造工藝的凝固模擬結(jié)果
1#2#a.凝固時間為50.13秒時溫度場分布b.凝固液相孤島檢測結(jié)果2)原鑄造工藝的凝固模擬結(jié)果1#2#a.凝固時間為50.1183)改進(jìn)工藝一:在原鑄造工藝的基礎(chǔ)上,在中間熱節(jié)處加一圈冷鐵。1#2#a.凝固時間為40.04秒時溫度場分布b.凝固液相孤島檢測結(jié)果3)改進(jìn)工藝一:在原鑄造工藝的基礎(chǔ)上,在中間熱節(jié)處加一圈冷鐵194)改進(jìn)工藝二:將澆注位置改在中間熱節(jié)處,并采用壓邊熱冒口。a.凝固時間為42.11秒時溫度場分布b.凝固液相孤島檢測結(jié)果4)改進(jìn)工藝二:將澆注位置改在中間熱節(jié)處,并采用壓邊熱冒口。205)改進(jìn)工藝方案的驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果改進(jìn)方案一實(shí)驗(yàn)結(jié)果改進(jìn)方案二實(shí)驗(yàn)結(jié)果5)改進(jìn)工藝方案的驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果改進(jìn)方案一實(shí)驗(yàn)結(jié)果213、縮孔、縮松防止措施(1)設(shè)計合理的澆冒口系統(tǒng),增強(qiáng)冒口的外部補(bǔ)縮,確保補(bǔ)縮通道的暢通。(2)控制合適的化學(xué)成分。在不產(chǎn)生石墨漂浮的前提下,盡理提高球鐵的碳當(dāng)量,減少反石墨化元素的含量。(3)強(qiáng)化孕育處理,促進(jìn)共晶生核與長大,抑制離異奧氏體樹枝晶的發(fā)展,從而達(dá)到減少凝固收縮,延緩補(bǔ)縮通道截死的時間。(4)控制澆注溫度,縮短澆注時間,減少充型過程的擾動。對球鐵小件,澆注溫度控制在1350℃-1390℃較為合適,溫度過高會增加液態(tài)收縮,溫度過低則補(bǔ)縮通道容易截死。(5)盡量提高砂型硬度,減少型壁的移動。3、縮孔、縮松防止措施(1)設(shè)計合理的澆冒口系統(tǒng),增強(qiáng)冒口224、生產(chǎn)方案(1)水平分型方案4、生產(chǎn)方案(1)水平分型方案23(2)垂直分型脫箱造型客車輪轂直接壓邊冒口補(bǔ)縮工藝實(shí)驗(yàn)方案(2)垂直分型脫箱造型客車輪轂直接壓邊冒口補(bǔ)縮工藝實(shí)驗(yàn)方案24(3)水平分型生產(chǎn)方案(3)水平分型生產(chǎn)方案25(4)垂直分型脫箱造型生產(chǎn)方案(4)垂直分型脫箱造型生產(chǎn)方案265、結(jié)果檢驗(yàn)5、結(jié)果檢驗(yàn)27謝謝!汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件2866、節(jié)制使快樂增加并使享受加強(qiáng)?!轮兛死?/p>
67、今天應(yīng)做的事沒有做,明天再早也是耽誤了。——裴斯泰洛齊
68、決定一個人的一生,以及整個命運(yùn)的,只是一瞬之間?!璧?/p>
69、懶人無法享受休息之樂?!伎?/p>
70、浪費(fèi)時間是一樁大罪過。——盧梭66、節(jié)制使快樂增加并使享受加強(qiáng)?!轮兛死?9汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷56、死去何所道,托體同山阿。57、春秋多佳日,登高賦新詩。58、種豆南山下,草盛豆苗稀。晨興理荒穢,帶月荷鋤歸。道狹草木長,夕露沾我衣。衣沾不足惜,但使愿無違。59、相見無雜言,但道桑麻長。60、迢迢新秋夕,亭亭月將圓。汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷56、死去何所道,托體同山阿。57、春秋多佳日,登高賦新詩。58、種豆南山下,草盛豆苗稀。晨興理荒穢,帶月荷鋤歸。道狹草木長,夕露沾我衣。衣沾不足惜,但使愿無違。59、相見無雜言,但道桑麻長。60、迢迢新秋夕,亭亭月將圓。汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松形成機(jī)理及防治措施1.輪轂縮孔缺陷(1)輪轂縮孔、縮松缺陷示意圖汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷56、死去何所道,托體同山阿。汽30汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件31汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件32汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件33汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件34客車輪轂工藝方案澆注方案(Disa線)
方案4方案5方案6頂冒口+側(cè)面內(nèi)澆口帶過濾網(wǎng)頂冒口帶過濾網(wǎng)頂冒口不帶過濾網(wǎng)圖2-2:客車輪轂工藝澆注方案示意圖客車輪轂工藝方案澆注方案(Disa線)方案435(4)試驗(yàn)澆注結(jié)果(明顯的縮孔)方案3方案2方案1(4)試驗(yàn)澆注結(jié)果(明顯的縮孔)方案336方案6方案5方案4澆注溫度:1370~1400℃;出鐵溫度:1478℃;澆注時間:Z148,18~20s,Disa,15~18s。原鐵水溫度:3.78%C,1.723%Si,0.271%Mn,0.035%P,0.045%S,0.011%Cr.球化劑:5RE8Mg;加入量1.5%;球化時間3分27秒。孕育劑:75Si-Fe;加入量0.5%。方案6方案5372、球墨鑄鐵縮孔縮松形成機(jī)理(1)球墨鑄鐵縮孔、縮松的形成機(jī)理有多種看法:
1)一般認(rèn)為:
球墨鑄鐵因呈糊狀凝固,而凝固過程有很大的共晶膨脹力,當(dāng)鑄型剛度較小時,促使鑄件外形脹大,其結(jié)果使鑄件最后凝固的地方得不到足夠的液態(tài)金屬補(bǔ)縮,而形成縮孔或宏觀縮松。2、球墨鑄鐵縮孔縮松形成機(jī)理(1)球墨鑄鐵縮孔、縮松的形成38
2)另有人認(rèn)為:縮孔的形成是,由于冒口頸截面較小,在尚未完成輸送補(bǔ)縮液體任務(wù)時就凝固截死。此時,鑄件內(nèi)部的收縮還要抽吸冒口頸處的鐵液,從而導(dǎo)致液面從冒口頸處脫離,逐漸內(nèi)縮下降,縮孔隨之發(fā)生;一但石墨化開始,體積膨脹使縮孔進(jìn)一步擴(kuò)大受到抑制,直到同一時刻不同部位發(fā)生的收縮和膨脹體積相等時,縮孔體積不在擴(kuò)大。2)另有人認(rèn)為:縮孔的形成是,由于冒口頸截面較小,在尚未39
3)縮孔形成動態(tài)示意圖
3)縮孔形成動態(tài)示意圖40(2)縮孔、縮松缺陷形成的因素有冶金因素和工藝因素兩方面,它們有的作用相同、有的作用相反:1)化學(xué)成分:對球墨鑄鐵縮孔、縮松有影響的元素有碳、硅、鎂、稀土等;a.有人認(rèn)為,無縮孔、縮松鑄件的碳硅含量范圍為C%+Si%/7>3.9;還有人認(rèn)為,CE在4.5%~4.6%時獲得健全的鑄件。b.殘留鎂含量高,縮孔、縮松傾向大,看法基本一致。但對原因有不同看法:有的認(rèn)為殘留鎂量高是阻礙補(bǔ)縮,增大對冒口頸的要求;有的認(rèn)為殘留鎂量高是阻礙石墨化;有的認(rèn)為,增加鎂含量時,膨脹增加,因而增加補(bǔ)縮的要求。c.少量稀土有減少縮孔、縮松傾向的作用。(2)縮孔、縮松缺陷形成的因素有冶金因素和工藝因素兩方面,它412)孕育的影響:有人認(rèn)為,提高孕育量增加縮孔、縮松體積,如右圖;但也有人研究表明,加強(qiáng)孕育則減小縮孔、縮松的形成傾向。2)孕育的影響:42
3)鑄型種類:在其它條件基本相同時,干型產(chǎn)生的縮孔較小,而濕型產(chǎn)生較大的縮孔,這是由于濕型的型腔膨脹較大所致。4)鑄型條件:主要是鑄型剛度和熱膨脹性。鑄型硬度對縮孔率有較大的影響,鑄型硬度提高縮孔率下降。提高鑄型剛度則減少縮松,結(jié)論基本一致,這已是提高球鐵致密性的措施之一。
5)鑄件模數(shù):鑄件模數(shù)增加,縮孔率增加。隨著模數(shù)的增加使液態(tài)收縮和膨脹都比較少,但對二次收縮來說,未必如此,因此顯微縮松不可避免??傮w來講,球鐵凝固和收縮特性十分復(fù)雜,所影響的冶金因素和工藝因素十分繁多。
3)鑄型種類:在其它條件基本相同時,干型產(chǎn)生的縮孔較小,而43(3)輪轂鑄件縮孔縮松缺陷原因分析1)輪轂鑄件的熱節(jié)部位產(chǎn)生縮孔縮松的根本原因,凝固后期補(bǔ)縮通道被切斷。采取工藝措施,確保鑄件熱節(jié)部位的補(bǔ)縮通道始終暢通,是解決輪轂鑄件縮孔縮松問題的首選方法。2)澆注溫度的高低,直接影響鑄件的收縮率。現(xiàn)場的澆注溫度較高(1370~1400℃),鑄件的收縮率增大,對克服縮孔縮松缺陷不利。(3)輪轂鑄件縮孔縮松缺陷原因分析1)輪轂鑄件的熱節(jié)部位產(chǎn)生443)由Z148造型機(jī)制得的吊砂鑄型部分的緊實(shí)底偏低(B型硬度計為70)。應(yīng)提高吊砂部分的鑄型的緊實(shí)度。4)由于本輪轂鑄件的凝固模數(shù)較小,凝固期間,鑄件的石墨化膨脹能力有限;因此,凝固的主要方式應(yīng)順序凝固。為了實(shí)現(xiàn)順序凝固,應(yīng)采用適當(dāng)?shù)臐裁翱诩夹g(shù)和冷鐵技術(shù)等。3)由Z148造型機(jī)制得的吊砂鑄型部分的緊實(shí)底偏低(B型硬45(4)輪轂鑄件凝固過程計算機(jī)模擬及其工藝優(yōu)化1)原工藝方案:(4)輪轂鑄件凝固過程計算機(jī)模擬及其工藝優(yōu)化1)原工藝方案462)原鑄造工藝的凝固模擬結(jié)果
1#2#a.凝固時間為50.13秒時溫度場分布b.凝固液相孤島檢測結(jié)果2)原鑄造工藝的凝固模擬結(jié)果1#2#a.凝固時間為50.1473)改進(jìn)工藝一:在原鑄造工藝的基礎(chǔ)上,在中間熱節(jié)處加一圈冷鐵。1#2#a.凝固時間為40.04秒時溫度場分布b.凝固液相孤島檢測結(jié)果3)改進(jìn)工藝一:在原鑄造工藝的基礎(chǔ)上,在中間熱節(jié)處加一圈冷鐵484)改進(jìn)工藝二:將澆注位置改在中間熱節(jié)處,并采用壓邊熱冒口。a.凝固時間為42.11秒時溫度場分布b.凝固液相孤島檢測結(jié)果4)改進(jìn)工藝二:將澆注位置改在中間熱節(jié)處,并采用壓邊熱冒口。495)改進(jìn)工藝方案的驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果改進(jìn)方案一實(shí)驗(yàn)結(jié)果改進(jìn)方案二實(shí)驗(yàn)結(jié)果5)改進(jìn)工藝方案的驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)
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