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    半環(huán)形薄壁不銹鋼鑄件的熔模鑄造工藝

    作者:高新鑄業(yè) 日期:2019-07-04
    內(nèi)容摘要:熔模鑄造是一種的“近無余量”的熱成型技術(shù),具有鑄件尺寸、表面質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、金屬適用范圍廣等特點(diǎn),廣泛地應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)的各個(gè)。

    熔模鑄造是一種的“近無余量”的熱成型技術(shù),具有鑄件尺寸、表面質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、金屬適用范圍廣等特點(diǎn),廣泛地應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)的各個(gè)。我公司采用硅溶膠熔模鑄造工藝,主要生產(chǎn)小型機(jī)械零部件??ü渴且环N半環(huán)形薄壁的304不銹鋼鑄件,該鑄件具有充型難、易變形、易縮松的特點(diǎn),且外表面不加工,表面質(zhì)量要求嚴(yán)格,因此鑄造生產(chǎn)比較困難。作者經(jīng)過多次試驗(yàn)改進(jìn),優(yōu)化了澆注系統(tǒng)及鑄造工藝,成功地實(shí)現(xiàn)了該鑄件的熔模鑄造生產(chǎn)。

    (1)縮孔、縮松

    縮孔、縮松出現(xiàn)在熱節(jié)處。原因分析:304不銹鋼凝固區(qū)間較大(1513~830℃),屬于同時(shí)凝固,因此在凝固后期固相增多后,整體流動(dòng)性變差,熱節(jié)處鑄件厚度雖然較小,但澆口的補(bǔ)縮通道長、且壁厚較薄,使得金屬液難以在重力作用下補(bǔ)縮該處,因此成為然后凝固部位,出現(xiàn)縮孔、縮松,甚至穿透性縮孔。

    (2)欠鑄、夾渣

    欠鑄、夾渣的位置:底部端頭A部位。原因分析:在金屬液澆注時(shí),A部位易出現(xiàn)回流死角,氣泡、熔渣集中到該部位后,不易上浮。因此,在鑄件上表現(xiàn)為欠鑄、夾渣,這種廢品約占30%。

    澆注時(shí)鑄件在鑄型中所處的位置影響鑄件質(zhì)量、尺寸精度、造型工藝難度。 澆注位置的選擇原則:

    1.鑄件的重要加工面或主要加工面朝下或位于側(cè)面:澆注時(shí),金屬液中得氣體、熔渣及鑄型中得砂粒會(huì)上浮,有可能使鑄件的上部出現(xiàn)氣孔、夾渣、砂眼等缺陷,而鑄件下部出現(xiàn)缺陷的可能性下,組織較致密。機(jī)床床身的澆注位置,應(yīng)將導(dǎo)軌面朝下,以該重要工作面的質(zhì)量。其圓周面的質(zhì)量要求較高,采用立澆方案,可使圓周面處于側(cè)面,質(zhì)量均勻一致。 

    2.鑄件的大平面朝下或傾斜澆注:由于澆注時(shí)熾熱的金屬液對鑄型的上部有強(qiáng)烈的熱輻射,引起頂面砂型膨脹拱起甚至開裂,使大平面出現(xiàn)夾砂、砂眼等缺陷。大平面朝下或采用傾斜澆注的方法可避免大平面的生產(chǎn)鑄造缺陷。

    3.鑄件的薄壁朝下、側(cè)立或傾斜:為防止鑄件的薄壁部位產(chǎn)生冷隔、澆不到缺陷,應(yīng)將面積較大的薄壁置于鑄件的下部,或使其處于側(cè)壁或傾斜位置。 

    4.鑄件的厚大部分應(yīng)放在頂部或在分型面的側(cè)面主要目的是便于在厚處安放冒口進(jìn)行補(bǔ)縮。

    所謂熔模鑄造工藝,簡單說就是用易熔材料(例如蠟料或塑料)制成可熔性模型(簡稱熔模或模型),在其上涂覆若干層的耐火涂料,經(jīng)過干燥和硬化形成一個(gè)整體型殼后,再用蒸汽或熱水從型殼中熔掉模型,然后把型殼置于砂箱中,在其四周填充干砂造型,然后將鑄型放入焙燒爐中經(jīng)過高溫焙燒(如采用型殼時(shí),可不必造型而將脫模后的型殼直接焙燒),鑄型或型殼經(jīng)焙燒后,于其中澆注熔融金屬而鑄件。

    熔模鑄件尺寸精度較高,一般可達(dá)CT4-6(砂型鑄造為CT10~13,壓鑄為CT5~7),當(dāng)然由于熔模鑄造的工藝過程復(fù)雜,影響鑄件尺寸精度的因素較多,例如模料的收縮、熔模的變形、型殼在加熱和冷卻過程中的線量變化、合金的收縮率以及在凝固過程中鑄件的變形等,所以普通熔模鑄件的尺寸精度雖然較高,但其一致性仍需提高(采用中、高溫蠟料的鑄件尺寸一致性要提高很多)。

    壓制熔模時(shí),采用型腔表面光潔度高的壓型,因此,熔模的表面光潔度也比較高。此外,型殼由的粘結(jié)劑和耐火材料配制成的耐火涂料涂掛在熔模上而制成,與熔融金屬直接接觸的型腔內(nèi)表面光潔度高。所以,熔模鑄件的表面光潔度比一般鑄造件的高,一般可達(dá)Ra.1.6~3.2μm。

    澆注時(shí)鑄件在鑄型中所處的位置影響鑄件質(zhì)量、尺寸精度、造型工藝難度。澆注位置的選擇原則: 

    1.鑄件的重要加工面或主要加工面朝下或位于側(cè)面:澆注時(shí),金屬液中得氣體、熔渣及鑄型中得砂粒會(huì)上浮,有可能使鑄件的上部出現(xiàn)氣孔、夾渣、砂眼等缺陷,而鑄件下部出現(xiàn)缺陷的可能性下,組織較致密。 機(jī)床床身的澆注位置,應(yīng)將導(dǎo)軌面朝下,以該重要工作面的質(zhì)量。其圓周面的質(zhì)量要求較高,采用立澆方案,可使圓周面處于側(cè)面,質(zhì)量均勻一致。 

    2.鑄件的大平面朝下或傾斜澆注:由于澆注時(shí)熾熱的金屬液對鑄型的上部有強(qiáng)烈的熱輻射,引起頂面砂型膨脹拱起甚至開裂,使大平面出現(xiàn)夾砂、砂眼等缺陷。大平面朝下或采用傾斜澆注的方法可避免大平面的生產(chǎn)鑄造缺陷。

    3.鑄件的薄壁朝下、側(cè)立或傾斜:為防止鑄件的薄壁部位產(chǎn)生冷隔、澆不到缺陷,應(yīng)將面積較大的薄壁置于鑄件的下部,或使其處于側(cè)壁或傾斜位置。

    4.鑄件的厚大部分應(yīng)放在頂部或在分型面的側(cè)面主要目的是便于在厚處安放冒口進(jìn)行補(bǔ)縮。


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