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
三維柔性(xing)焊接平臺鑄件(jian)結構設計不(bu)合理，往(wang)往(wang)是熱裂產生的原因之一。所以(yi)，在設計鑄件(jian)時應注(zhu)意以(yi)下幾點(dian)：
a、兩截而相交處不要設計(ji)成(cheng)直角拐彎，須設有圓角。圓角的(de)形狀(zhuang)、大(da)小視鑄(zhu)件的(de)交接情況(kuang)確(que)定。
（a）所示結構由于兩截面交接(jie)成一直(zhi)角拐(guai)彎，形成了熱節，造成收縮應(ying)力(li)易(yi)于此(ci)處集(ji)中和熱裂的形成。
(b)所示圓弧形結構后，熱裂即被xiaochu。
b、盡(jin)量(liang)減(jian)小(xiao)并分(fen)散(san)熱節點，避免采用(yong)十字交叉的截(jie)面，在(zai)條(tiao)件允許的情況下，應將交叉的截(jie)面錯開。
c、在鋼(gang)件上(shang)采用不等(deng)厚度的截(jie)面時，應使鑄件各(ge)部分(fen)收縮時彼(bi)此不發生(sheng)阻礙(ai)。
2、鑄造工藝設計
a.液(ye)體(ti)金(jin)屬(shu)經過內澆(jiao)口進(jin)入(ru)型腔后，靠(kao)近內澆(jiao)口的鑄(zhu)件冷卻較慢(man)，形成鑄(zhu)件上的薄弱區，因而(er)較易產生(sheng)熱裂(lie)。有(you)時，鑄(zhu)件收縮(suo)可(ke)能受(shou)到澆(jiao)口阻(zu)礙而(er)產生(sheng)熱裂(lie)。尤其(qi)是為了使金(jin)屬(shu)液(ye)均(jun)勻澆(jiao)入(ru)，應(ying)用(yong)復雜而(er)且相連的澆(jiao)口時，危險 大。
b、在壁厚(hou)不均(jun)勻(yun)的(de)截面交接處(chu)，常常產生熱(re)裂，為(wei)消防這(zhe)類缺陷，經用戶同(tong)意可(ke)以在這(zhe)些部(bu)位(wei)設置加(jia)強(qiang)筋(jin)。防裂加(jia)強(qiang)筋(jin)不僅(jin)可(ke)以提(ti)高三維柔性焊接平臺鑄件熱(re)裂部(bu)位(wei)的(de)強(qiang)度(du)， 主要(yao)是能(neng)起散熱(re)作用，從(cong)而減緩“熱(re)點”集中程(cheng)度(du)，huanjie熱(re)裂的(de)產生。加(jia)強(qiang)筋(jin)設置時，要(yao)注意不宜太厚(hou)，一般為(wei)相應(ying)部(bu)位(wei)壁厚(hou)的(de)1/3左右，否則也(ye)會導(dao)致熱(re)裂的(de)產生。同(tong)時，還應(ying)處(chu)理好加(jia)強(qiang)筋(jin)的(de)形狀(zhuang)。
3、合金成分、熔煉(lian)工藝的調整與煉(lian)
a、在不影響三維柔(rou)性(xing)(xing)焊接平臺(tai)鑄(zhu)(zhu)件(jian)使用性(xing)(xing)能的(de)(de)前提下，可適當調(diao)整合金的(de)(de)化學成分，縮小凝(ning)固溫度(du)范圍，減少凝(ning)固期間(jian)的(de)(de)收縮量或選擇抗裂(lie)性(xing)(xing)較好(hao)的(de)(de)接近共晶(jing)成份。例如(ru)：在鑄(zhu)(zhu)造(zao)牌(pai)號為ZG45#的(de)(de)扳手體鑄(zhu)(zhu)件(jian)時，由于(yu)這一(yi)類鑄(zhu)(zhu)件(jian)易產生熱裂(lie)，調(diao)整其化學成分有利(li)于(yu)對熱裂(lie)的(de)(de)防止(zhi)。調(diao)整方法為在牌(pai)號規定范圍內(nei)，將碳取下限值0.42-0.44，硅取上限值0.45，適當提高至0.8-0.9，硫、磷(lin)控制在0.04以下。
b、對(dui)碳(tan)鋼(gang)(gang)及合金鋼(gang)(gang)進行微合金化(hua)和變質處理，可(ke)以明顯提(ti)高(gao)鑄鋼(gang)(gang)件(jian)的(de)抗裂(lie)(lie)強度。加(jia)(jia)入(ru)(ru)稀土(tu)元素(su)、或其他(ta)元素(su)即(ji)能(neng)達到此目的(de)，加(jia)(jia)入(ru)(ru)量(liang)一(yi)般(ban)均(jun)在0.3以下。元素(su)可(ke)以單 加(jia)(jia)入(ru)(ru)，也(ye)可(ke)以幾種(zhong)元素(su)同時加(jia)(jia)入(ru)(ru)，常用的(de)元素(su)有釩(fan)、鈰、鈣(gai)、鈦、鈮等。這種(zhong)方法能(neng)使鑄鋼(gang)(gang)晶粒(li)細化(hua)與減少夾雜(za)物，從而改變了(le)(le)鋼(gang)(gang)的(de)一(yi)次結晶過程，增(zeng)強了(le)(le)鑄鋼(gang)(gang)件(jian)的(de)抗裂(lie)(lie)性能(neng)和機械性能(neng)。如在ZG25#碳(tan)鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)(jia)入(ru)(ru)0.5-0.2的(de)稀釋(shi)成0.2的(de)釩(fan)可(ke)使晶粒(li)細化(hua)，xiaochu粗(cu)大的(de)魏氏組織；向鉻、鎳、銅(tong)鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)(jia)入(ru)(ru)0.05-0.1的(de)鈰可(ke)以消(xiao)防(fang)(fang)柱(zhu)狀晶組織；向ZG2Cr13和ZG1Cr18N19鑄鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)(jia)入(ru)(ru)0.15鈰能(neng)消(xiao)防(fang)(fang)晶界夾雜(za)，促使硫(liu)化(hua)物夾雜(za)分布(bu)均(jun)勻(yun)；因而提(ti)高(gao)了(le)(le)鑄鋼(gang)(gang)的(de)抗裂(lie)(lie)性。
c、改進鑄(zhu)鋼的(de)(de)脫氧(yang)(yang)工藝，能提高(gao)鑄(zhu)鋼的(de)(de)抗(kang)裂性能。鑄(zhu)鋼件晶界的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)夾雜(za)物(wu)是(shi)熱(re)裂形(xing)成(cheng)的(de)(de)主要(yao)原因(yin)之一。提高(gao)脫氧(yang)(yang)效果(guo)，減少氧(yang)(yang)化(hua)夾雜(za)物(wu)并改變其分布狀(zhuang)態可以減少鑄(zhu)鋼熱(re)裂傾(qing)向(xiang)。實驗證明，采用(yong)綜合脫氧(yang)(yang)比單 進行脫氧(yang)(yang)的(de)(de)效果(guo)地好(hao)得多。這是(shi)因(yin)為(wei)脫氧(yang)(yang)產物(wu)的(de)(de)尺寸要(yao)比單 脫氧(yang)(yang)時大得多，因(yin)而有利于鋼液將脫氧(yang)(yang)產物(wu)排(pai)除。
綜合(he)(he)脫(tuo)氧方(fang)法：碳(tan)鋼(gang)和低(di)合(he)(he)金鋼(gang)先加(jia)錳(meng)與(yu)硅預(yu)脫(tuo)氧，以(yi)鋁終脫(tuo)氧。不(bu)銹鋼(gang)鋼(gang)用硅鈣粒(li)子與(yu)石灰進行擴散脫(tuo)氧，然后再用塊狀硅鈣作(zuo)沉淀終脫(tuo)氧，理想的辦法是采用多元復合(he)(he)脫(tuo)氧劑(ji)。
d、控制鑄鋼(gang)(gang)的(de)結晶(jing)過(guo)(guo)程，使(shi)初(chu)晶(jing)組織(zhi)細化，減(jian)少熱裂(lie)傾向。采用(yong)懸(xuan)浮澆注(zhu)法，即在鋼(gang)(gang)水澆注(zhu)的(de)同時(shi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)澆口(kou)或(huo)其(qi)他通(tong)(tong)道加入細顆粒金屬粉(fen)末使(shi)初(chu)晶(jing)組織(zhi)細化。例如ZG35#碳鋼(gang)(gang)澆注(zhu)時(shi)加入2的(de)錳(meng)鐵粉(fen):澆注(zhu)鉻鉬合(he)金鋼(gang)(gang)時(shi)加入粒度0.1毫米的(de)鉬粉(fen)，均(jun)有細化晶(jing)粒，提高(gao)機(ji)械性能減(jian)少鑄件產(chan)生熱裂(lie)缺陷的(de)作用(yong)。
5、三維柔(rou)性焊(han)接(jie)平臺澆注(zhu)條件方面
澆(jiao)(jiao)注方面防(fang)止熱裂的(de)主要(yao)措施(shi)是采用高溫(wen)出爐、低溫(wen)澆(jiao)(jiao)注，澆(jiao)(jiao)注速(su)度(du)(du)先快后慢的(de)原(yuan)則。但考慮到降低澆(jiao)(jiao)注溫(wen)度(du)(du)，對于薄壁件易產生(sheng)冷隔(ge)、澆(jiao)(jiao)不足(zu)等缺陷，所以(yi)根據鑄件結(jie)構 點，應分別按以(yi)下方法生(sheng)產為好。
a、在澆(jiao)(jiao)注薄壁(bi)與(yu)桿狀(扳(ban)手、連接桿、鉗子)鑄(zhu)件時，鋼(gang)水的澆(jiao)(jiao)注溫(wen)度控制在1540℃左右(you)，型殼的溫(wen)度大(da)于650℃，即要求紅(hong)殼澆(jiao)(jiao)注。
b、對于壁(bi)厚(hou)大于20毫米(mi)的鑄(zhu)件(jian)，鋼水的澆注溫度(du)選擇(ze)在1530℃左右，型殼的溫度(du)在400℃以下，甚至可冷殼澆注。這樣有利于鑄(zhu)件(jian)在熱裂危險期的結殼強度(du)提(ti)高(gao)。
c、當(dang)遇到(dao)壁厚不均(jun)勻(yun)的(de)鑄件(jian)，鋼(gang)水的(de)澆(jiao)(jiao)注溫(wen)度取1540℃ .型(xing)殼的(de)溫(wen)度在400-500℃左右(you)，但嚴(yan)格執行(xing)(xing)先快后(hou)慢的(de)澆(jiao)(jiao)注方法(fa)。鑄件(jian)澆(jiao)(jiao)注后(hou)待鋼(gang)液凝固(gu)后(hou)，應將壁厚部(bu)分的(de)型(xing)殼先qingchu，讓這部(bu)分先冷(leng)卻，以(yi)達到(dao)鑄件(jian)收縮均(jun)勻(yun)之目的(de)。以(yi)上是(shi)針對(dui)容易(yi)產(chan)生熱裂的(de)碳鋼(gang)鑄件(jian)采(cai)取的(de)措施，不銹鋼(gang)鑄件(jian)可參(can)照進行(xing)(xing)，但澆(jiao)(jiao)注溫(wen)度需適(shi)當(dang)提高30-60℃左右(you)。
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