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(san)維柔性(xing)焊接平(ping)臺鑄件結構設(she)計不(bu)合理，往(wang)往(wang)是(shi)熱裂(lie)產生的原因之一。所以，在設(she)計鑄件時應(ying)注意以下(xia)幾點(dian)：
a、兩(liang)截而相交處(chu)不要設計(ji)成直角拐彎，須(xu)設有圓角。圓角的(de)形狀、大小視鑄件(jian)的(de)交接情況確定。
（a）所示結構(gou)由于(yu)兩截(jie)面(mian)交接(jie)成(cheng)一直(zhi)角拐(guai)彎(wan)，形(xing)成(cheng)了熱節，造成(cheng)收縮應力易于(yu)此處集中和熱裂(lie)的形(xing)成(cheng)。
(b)所(suo)示圓弧形結(jie)構后，熱(re)裂(lie)即(ji)被xiaochu。
b、盡量減小并分(fen)散熱節點，避免采用十字交叉的截面(mian)，在(zai)條(tiao)件允許的情況下，應(ying)將交叉的截面(mian)錯開。
c、在(zai)鋼(gang)件上(shang)采用不(bu)(bu)等厚(hou)度的截面時(shi)，應使(shi)鑄件各部分收縮時(shi)彼此不(bu)(bu)發生阻礙(ai)。
2、鑄造工(gong)藝設計(ji)
a.液(ye)體金屬經過內澆口(kou)進入型腔后(hou)，靠近內澆口(kou)的(de)鑄件冷卻較慢，形成鑄件上的(de)薄(bo)弱區，因而較易產生熱裂(lie)。有時，鑄件收縮可(ke)能(neng)受到澆口(kou)阻(zu)礙(ai)而產生熱裂(lie)。尤(you)其是為了使(shi)金屬液(ye)均勻(yun)澆入，應用復雜而且相連的(de)澆口(kou)時，危(wei)險(xian) 大。
b、在壁厚(hou)不均勻的截面交接(jie)(jie)處，常常產(chan)生熱(re)裂(lie)，為(wei)消(xiao)防這類缺(que)陷，經用戶同(tong)意(yi)可以(yi)在這些部位(wei)設置加(jia)強筋(jin)。防裂(lie)加(jia)強筋(jin)不僅可以(yi)提高三(san)維柔(rou)性(xing)焊接(jie)(jie)平臺(tai)鑄件熱(re)裂(lie)部位(wei)的強度， 主(zhu)要是能起散(san)熱(re)作用，從(cong)而減緩“熱(re)點”集中程度，huanjie熱(re)裂(lie)的產(chan)生。加(jia)強筋(jin)設置時，要注(zhu)意(yi)不宜太厚(hou)，一(yi)般為(wei)相(xiang)應(ying)部位(wei)壁厚(hou)的1/3左右，否(fou)則也(ye)會導致熱(re)裂(lie)的產(chan)生。同(tong)時，還應(ying)處理好(hao)加(jia)強筋(jin)的形狀。
3、合金成分、熔煉工(gong)藝的調(diao)整(zheng)與煉
a、在(zai)(zai)(zai)不影響(xiang)三維(wei)柔性(xing)焊接平臺鑄件使(shi)用性(xing)能的(de)(de)(de)前提(ti)下(xia)(xia)，可適當(dang)調整合金的(de)(de)(de)化學成(cheng)分(fen)，縮小凝固溫(wen)度范圍，減少凝固期(qi)間(jian)的(de)(de)(de)收縮量或選擇抗(kang)裂(lie)性(xing)較好的(de)(de)(de)接近(jin)共晶成(cheng)份。例(li)如：在(zai)(zai)(zai)鑄造牌(pai)號為ZG45#的(de)(de)(de)扳手體鑄件時，由于這一類鑄件易產生(sheng)熱裂(lie)，調整其化學成(cheng)分(fen)有(you)利于對(dui)熱裂(lie)的(de)(de)(de)防(fang)止。調整方法為在(zai)(zai)(zai)牌(pai)號規定(ding)范圍內，將(jiang)碳取(qu)下(xia)(xia)限值0.42-0.44，硅(gui)取(qu)上限值0.45，適當(dang)提(ti)高至0.8-0.9，硫、磷控制在(zai)(zai)(zai)0.04以下(xia)(xia)。
b、對碳鋼(gang)(gang)(gang)及合金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)進行微合金(jin)化(hua)和(he)變質(zhi)處理，可(ke)以明(ming)顯提(ti)高(gao)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)件(jian)的抗裂(lie)強度。加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)稀(xi)土元素(su)、或其他元素(su)即能(neng)達到此目的，加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)量一般均(jun)在(zai)0.3以下(xia)。元素(su)可(ke)以單 加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)，也(ye)可(ke)以幾種元素(su)同時加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)，常用的元素(su)有釩、鈰、鈣(gai)、鈦(tai)、鈮等。這種方法(fa)能(neng)使(shi)(shi)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)晶(jing)(jing)粒(li)細化(hua)與減少(shao)夾雜(za)物，從而改變了(le)鋼(gang)(gang)(gang)的一次(ci)結晶(jing)(jing)過程，增(zeng)強了(le)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)件(jian)的抗裂(lie)性能(neng)和(he)機械性能(neng)。如(ru)在(zai)ZG25#碳鋼(gang)(gang)(gang)中加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)0.5-0.2的稀(xi)釋(shi)成0.2的釩可(ke)使(shi)(shi)晶(jing)(jing)粒(li)細化(hua)，xiaochu粗(cu)大的魏(wei)氏組織；向鉻、鎳、銅鋼(gang)(gang)(gang)中加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)0.05-0.1的鈰可(ke)以消(xiao)防柱狀晶(jing)(jing)組織；向ZG2Cr13和(he)ZG1Cr18N19鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)中加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)0.15鈰能(neng)消(xiao)防晶(jing)(jing)界(jie)夾雜(za)，促使(shi)(shi)硫化(hua)物夾雜(za)分布均(jun)勻；因(yin)而提(ti)高(gao)了(le)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)的抗裂(lie)性。
c、改進鑄鋼的(de)(de)脫氧(yang)(yang)工(gong)藝，能(neng)提高鑄鋼的(de)(de)抗裂(lie)性(xing)能(neng)。鑄鋼件晶界(jie)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)夾雜(za)(za)物是熱裂(lie)形成的(de)(de)主要原因之一(yi)。提高脫氧(yang)(yang)效(xiao)果，減(jian)少氧(yang)(yang)化(hua)夾雜(za)(za)物并(bing)改變其(qi)分布狀(zhuang)態可以減(jian)少鑄鋼熱裂(lie)傾向。實驗證(zheng)明，采用綜合脫氧(yang)(yang)比單(dan) 進行(xing)脫氧(yang)(yang)的(de)(de)效(xiao)果地好得(de)多(duo)。這是因為脫氧(yang)(yang)產(chan)物的(de)(de)尺寸要比單(dan) 脫氧(yang)(yang)時大得(de)多(duo)，因而有利(li)于鋼液(ye)將(jiang)脫氧(yang)(yang)產(chan)物排除。
綜合(he)脫(tuo)(tuo)氧(yang)方(fang)法(fa)：碳鋼和低合(he)金鋼先加錳與(yu)硅預(yu)脫(tuo)(tuo)氧(yang)，以鋁終脫(tuo)(tuo)氧(yang)。不銹鋼鋼用硅鈣粒子(zi)與(yu)石灰進行擴散脫(tuo)(tuo)氧(yang)，然后再用塊(kuai)狀(zhuang)硅鈣作沉淀終脫(tuo)(tuo)氧(yang)，理(li)想的辦法(fa)是采用多元復合(he)脫(tuo)(tuo)氧(yang)劑。
d、控制鑄鋼(gang)的(de)(de)(de)結(jie)晶過(guo)程(cheng)，使初晶組織(zhi)細化(hua)，減(jian)少(shao)熱裂(lie)傾(qing)向。采用懸浮澆(jiao)注法，即在鋼(gang)水澆(jiao)注的(de)(de)(de)同(tong)時(shi)(shi)通(tong)(tong)過(guo)澆(jiao)口或其(qi)他通(tong)(tong)道加入(ru)(ru)細顆粒金屬粉末使初晶組織(zhi)細化(hua)。例如ZG35#碳鋼(gang)澆(jiao)注時(shi)(shi)加入(ru)(ru)2的(de)(de)(de)錳(meng)鐵粉:澆(jiao)注鉻鉬(mu)合金鋼(gang)時(shi)(shi)加入(ru)(ru)粒度(du)0.1毫米的(de)(de)(de)鉬(mu)粉，均有(you)細化(hua)晶粒，提高(gao)機械性能(neng)減(jian)少(shao)鑄件產(chan)生熱裂(lie)缺(que)陷的(de)(de)(de)作(zuo)用。
5、三(san)維柔性焊接(jie)平臺(tai)澆注條(tiao)件方面
澆注(zhu)方面防止(zhi)熱裂的主要措施是采用(yong)高溫出爐、低溫澆注(zhu)，澆注(zhu)速度(du)先快后慢的原(yuan)則。但(dan)考慮(lv)到降低澆注(zhu)溫度(du)，對于薄壁件易(yi)產生冷隔(ge)、澆不足等缺陷，所以根據(ju)鑄件結構 點，應分別按以下方法生產為好。
a、在澆(jiao)注薄(bo)壁與桿(gan)(gan)狀(zhuang)(扳手(shou)、連接桿(gan)(gan)、鉗子)鑄件時，鋼水的澆(jiao)注溫度控制在1540℃左右，型(xing)殼的溫度大于(yu)650℃，即(ji)要求紅殼澆(jiao)注。
b、對于(yu)壁(bi)厚大于(yu)20毫米的鑄件，鋼水的澆注溫(wen)度(du)選擇在(zai)(zai)1530℃左(zuo)右(you)，型殼的溫(wen)度(du)在(zai)(zai)400℃以下，甚(shen)至(zhi)可冷殼澆注。這樣有利于(yu)鑄件在(zai)(zai)熱裂(lie)危險期的結(jie)殼強度(du)提高。
c、當遇到壁(bi)厚不均勻(yun)的(de)(de)鑄件(jian)(jian)，鋼(gang)(gang)水(shui)的(de)(de)澆(jiao)注(zhu)溫度(du)取(qu)1540℃ .型(xing)殼的(de)(de)溫度(du)在400-500℃左右(you)，但(dan)嚴格執行(xing)先(xian)快后(hou)慢的(de)(de)澆(jiao)注(zhu)方(fang)法。鑄件(jian)(jian)澆(jiao)注(zhu)后(hou)待鋼(gang)(gang)液凝(ning)固后(hou)，應將壁(bi)厚部分(fen)的(de)(de)型(xing)殼先(xian)qingchu，讓這(zhe)部分(fen)先(xian)冷卻，以(yi)達(da)到鑄件(jian)(jian)收縮均勻(yun)之(zhi)目的(de)(de)。以(yi)上是針對容易產生(sheng)熱裂的(de)(de)碳鋼(gang)(gang)鑄件(jian)(jian)采取(qu)的(de)(de)措施，不銹鋼(gang)(gang)鑄件(jian)(jian)可(ke)參(can)照進行(xing)，但(dan)澆(jiao)注(zhu)溫度(du)需適當提高(gao)30-60℃左右(you)。
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