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    防止铸件热裂纹的措施有哪些

    类别:常见问题   发布时间:2020-05-08 13:35:04   浏览:

    防止铸件热裂纹的措施

    1改善铸件结构

    壁厚力求均匀,转角处应作出过渡圆角,减少应力集中现象。轮类铸件的轮辐必要时可做成弯曲状。

    2提高合金材料的熔炼质量

    采用精炼和除气工艺去除金属液中的氧化夹杂和气体等。控制有害杂质的含量,采用合理的熔炼工艺,防止产生冷裂纹。

    3、采用正确的铸造工艺措施

    使铸件实现同时凝固不仅有利于防止热裂纹,也有助于防止冷裂纹。合理设置浇冒口的位置和尺寸,使铸件各部分的冷却速度尽量均匀一致,减少冷裂纹倾向。

    正确确定铸件在砂型中的停留时间砂型是一种良好的保温容器,能使铸件较厚和较薄处的温度进一步均匀化,减少它们之间的温度差,降低热应力,减少冷裂纹倾向。延长铸件在铸型内的停留时间,以免开箱过早在铸件内造成较大的内应力,而产生冷裂纹。

    增加砂型、砂芯的退让性铸件凝固后及早卸去压箱铁,松开砂箱紧固装置等,是防止由于收缩应力而使铸件产生冷裂的有效措施。大型铸件的砂型和砂芯,在浇注后可提前挖去部分型砂和芯砂,以减少它们对铸件的收缩阻力,促使铸件各部分均匀冷却。铸件在落砂、清理和搬运过程中,应避免碰撞、挤压,防止铸件产生冷裂纹。

    4、时效热处理

    铸造应力大的铸件应及时进行时效热处理,避免过大的残余应力使铸件产生冷裂纹。必要时,铸件在切割浇冒口或焊补后,还要进行一次时效热处理。

    冷裂

    冷裂纹是铸件凝固后冷却到弹性状态时,因局部铸造应力大于合金极限强度而引起的开裂。冷裂纹总是发生在冷却过程中承受拉应力的部位,特别是拉应力集中的部位。冷裂纹与热裂纹不同,冷裂纹往往穿晶扩展到整个截面,外形呈宽度均匀细长的直线或折线状,冷裂纹的断口表面子净有金属光泽或呈轻度氧化色,裂纹走向平滑,而非沿晶界发生。冷裂纹检验用肉眼可见,可根据其宏观形貌及穿晶扩展的微观特征,与热裂纹区别。

    当铸件内的铸造应力大于金属的强度极限时,铸件将产生冷裂纹。因此凡是增加铸件应力和降低金属强度的因素都可能促使铸件产生冷裂纹。主要原因有以下几方面:

    1、铸件结构

    铸件壁厚不均匀,促使铸件产生铸造应力,有时会产生冷裂纹类缺陷。刚性结构的铸件,由于其结构的阻碍,容易产生热应力,从而使铸件产生冷裂纹。如一“薄壁大芯”壁厚均匀的箱形铸件,由于砂芯的阻碍而产生了临时收缩应力,当超过合金材料的抗拉强度时,就会使铸件产生冷裂。

    2、浇冒口系统设计不合理

    对于壁厚不均匀的铸件,如果内浇口设置在铸件的壁厚部分时,将使铸件厚壁部分的冷却速度更加缓慢,导致或加剧铸件各部分冷却速度的差别,增大铸造的热应力,促使铸件产生冷裂纹。浇冒口设置不当,直接阻碍铸件收缩,也促使铸件产生冷裂纹。由于浇口比铸件薄,浇口首先凝固,当铸件向内收缩受到浇口的阻碍时,产生拉应力,通常容易在两个浇口之间的壁上产生冷裂纹。其次,型砂或芯砂的高温强度或干强度太高,高温退让性差,使铸件收缩受到阻碍,产生很大的拉应力,导致铸件产生冷裂纹。

    3、合金材料的化学成分不合格

    钢中含碳量和其他合金元素含量偏高使铸件容易发生冷裂纹。韧性合金材料不易产生冷裂纹,脆性合金材料易产生冷裂纹。磷是钢中的有害元素,当含ω(P)>0。05%时,使钢冷脆性增加,容易产生冷裂纹。在灰铸铁中,存在过量的反石墨化元素,也会引起铸件的收缩量增加,导致铸件产生冷裂纹。

    4、控制开箱时间

    铸件开箱过早,落砂温度过高,在清砂时受到碰撞、挤压都会引起铸件开裂。

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