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)維柔性焊接平臺鑄件(jian)結構設計不合理，往往是熱裂產(chan)生(sheng)的原因之一。所以，在設計鑄件(jian)時(shi)應(ying)注意以下幾點(dian)：
a、兩截而相(xiang)交(jiao)處不要設(she)計成直角(jiao)(jiao)拐彎，須設(she)有圓角(jiao)(jiao)。圓角(jiao)(jiao)的形(xing)狀(zhuang)、大小視鑄件的交(jiao)接情(qing)況確定(ding)。
（a）所示結構由(you)于兩(liang)截面交(jiao)接成一(yi)直角拐彎，形成了熱(re)(re)節，造成收縮應力(li)易于此處集中和熱(re)(re)裂的形成。
(b)所示圓弧形(xing)結構后(hou)，熱(re)裂(lie)即被xiaochu。
b、盡(jin)量(liang)減(jian)小并分散熱節點(dian)，避(bi)免采(cai)用(yong)十字交叉的截面(mian)，在(zai)條(tiao)件允許的情況(kuang)下，應將交叉的截面(mian)錯(cuo)開。
c、在鋼件(jian)(jian)上采用不(bu)等厚(hou)度的截面時(shi)，應使鑄件(jian)(jian)各部(bu)分收縮時(shi)彼此(ci)不(bu)發(fa)生阻礙。
2、鑄造工(gong)藝(yi)設計(ji)
a.液體金屬(shu)經過內澆口(kou)(kou)進入(ru)型腔后，靠近內澆口(kou)(kou)的(de)鑄件(jian)(jian)冷卻較(jiao)慢，形成鑄件(jian)(jian)上的(de)薄弱(ruo)區，因而較(jiao)易產生熱(re)裂。有時(shi)，鑄件(jian)(jian)收縮可能受到(dao)澆口(kou)(kou)阻礙(ai)而產生熱(re)裂。尤其是(shi)為了(le)使(shi)金屬(shu)液均(jun)勻澆入(ru)，應用復雜而且相(xiang)連的(de)澆口(kou)(kou)時(shi)，危險(xian) 大。
b、在壁厚不(bu)(bu)均(jun)勻的(de)截面交接處(chu)(chu)，常常產(chan)生熱(re)裂(lie)，為(wei)(wei)消防這(zhe)類缺陷，經(jing)用戶同意可以在這(zhe)些部(bu)位(wei)設置加強筋(jin)(jin)。防裂(lie)加強筋(jin)(jin)不(bu)(bu)僅(jin)可以提高三維柔(rou)性(xing)焊接平臺鑄件熱(re)裂(lie)部(bu)位(wei)的(de)強度， 主要是能(neng)起散熱(re)作(zuo)用，從而(er)減(jian)緩“熱(re)點”集中程度，huanjie熱(re)裂(lie)的(de)產(chan)生。加強筋(jin)(jin)設置時(shi)，要注意不(bu)(bu)宜太(tai)厚，一般為(wei)(wei)相(xiang)應部(bu)位(wei)壁厚的(de)1/3左右，否則也會導致(zhi)熱(re)裂(lie)的(de)產(chan)生。同時(shi)，還應處(chu)(chu)理好加強筋(jin)(jin)的(de)形狀(zhuang)。
3、合金成(cheng)分(fen)、熔煉工(gong)藝的調整與(yu)煉
a、在不(bu)影(ying)響三維柔性(xing)焊(han)接(jie)平臺鑄(zhu)件使用性(xing)能的(de)前提下(xia)(xia)，可適當調整(zheng)(zheng)合金的(de)化學(xue)成分，縮小凝固溫度范(fan)圍，減少凝固期間的(de)收縮量或選擇(ze)抗裂(lie)性(xing)較好(hao)的(de)接(jie)近(jin)共晶成份。例如：在鑄(zhu)造(zao)牌(pai)號為ZG45#的(de)扳手體鑄(zhu)件時，由(you)于這一(yi)類鑄(zhu)件易產生熱(re)裂(lie)，調整(zheng)(zheng)其化學(xue)成分有(you)利于對熱(re)裂(lie)的(de)防(fang)止(zhi)。調整(zheng)(zheng)方法(fa)為在牌(pai)號規定范(fan)圍內(nei)，將碳取下(xia)(xia)限值0.42-0.44，硅取上(shang)限值0.45，適當提高至0.8-0.9，硫、磷控制(zhi)在0.04以(yi)下(xia)(xia)。
b、對碳(tan)鋼及合金(jin)鋼進行(xing)微合金(jin)化(hua)和變(bian)質處理，可(ke)(ke)以(yi)明顯(xian)提(ti)高鑄鋼件(jian)的抗裂(lie)強度。加(jia)入(ru)(ru)(ru)稀土元素、或(huo)其他元素即能(neng)(neng)(neng)(neng)達到此目的，加(jia)入(ru)(ru)(ru)量(liang)一般均(jun)在0.3以(yi)下(xia)。元素可(ke)(ke)以(yi)單 加(jia)入(ru)(ru)(ru)，也可(ke)(ke)以(yi)幾種(zhong)元素同(tong)時(shi)加(jia)入(ru)(ru)(ru)，常用的元素有釩(fan)(fan)、鈰(shi)、鈣(gai)、鈦、鈮(ni)等。這種(zhong)方法能(neng)(neng)(neng)(neng)使(shi)鑄鋼晶粒細(xi)化(hua)與減少夾雜物，從而(er)改(gai)變(bian)了鋼的一次結晶過程，增強了鑄鋼件(jian)的抗裂(lie)性能(neng)(neng)(neng)(neng)和機械性能(neng)(neng)(neng)(neng)。如在ZG25#碳(tan)鋼中加(jia)入(ru)(ru)(ru)0.5-0.2的稀釋成(cheng)0.2的釩(fan)(fan)可(ke)(ke)使(shi)晶粒細(xi)化(hua)，xiaochu粗大的魏氏組(zu)織(zhi)；向鉻、鎳(nie)、銅鋼中加(jia)入(ru)(ru)(ru)0.05-0.1的鈰(shi)可(ke)(ke)以(yi)消(xiao)防(fang)柱狀晶組(zu)織(zhi)；向ZG2Cr13和ZG1Cr18N19鑄鋼中加(jia)入(ru)(ru)(ru)0.15鈰(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)消(xiao)防(fang)晶界夾雜，促使(shi)硫化(hua)物夾雜分布均(jun)勻；因而(er)提(ti)高了鑄鋼的抗裂(lie)性。
c、改進鑄(zhu)鋼(gang)的脫(tuo)(tuo)氧(yang)工藝，能提高(gao)鑄(zhu)鋼(gang)的抗裂(lie)(lie)性能。鑄(zhu)鋼(gang)件晶界的氧(yang)化(hua)夾雜物是熱裂(lie)(lie)形成的主要原(yuan)因(yin)之一。提高(gao)脫(tuo)(tuo)氧(yang)效果，減少氧(yang)化(hua)夾雜物并改變其分布狀態可以減少鑄(zhu)鋼(gang)熱裂(lie)(lie)傾向。實(shi)驗(yan)證明，采用綜合脫(tuo)(tuo)氧(yang)比單 進行(xing)脫(tuo)(tuo)氧(yang)的效果地好得多。這是因(yin)為脫(tuo)(tuo)氧(yang)產(chan)物的尺寸要比單 脫(tuo)(tuo)氧(yang)時大得多，因(yin)而有利于鋼(gang)液將脫(tuo)(tuo)氧(yang)產(chan)物排除(chu)。
綜合(he)(he)脫(tuo)氧(yang)方法：碳鋼和低合(he)(he)金鋼先加錳與(yu)硅預(yu)脫(tuo)氧(yang)，以鋁終(zhong)脫(tuo)氧(yang)。不(bu)銹鋼鋼用(yong)硅鈣(gai)粒子(zi)與(yu)石(shi)灰進(jin)行擴散脫(tuo)氧(yang)，然后(hou)再用(yong)塊(kuai)狀硅鈣(gai)作沉淀終(zhong)脫(tuo)氧(yang)，理想的辦(ban)法是采(cai)用(yong)多元復(fu)合(he)(he)脫(tuo)氧(yang)劑。
d、控制鑄(zhu)鋼(gang)的(de)結晶過程(cheng)，使(shi)初(chu)晶組織細化(hua)，減(jian)少熱裂(lie)傾向(xiang)。采用懸浮澆(jiao)注(zhu)(zhu)法，即在鋼(gang)水澆(jiao)注(zhu)(zhu)的(de)同時通過澆(jiao)口或其(qi)他通道加(jia)入(ru)(ru)細顆(ke)粒(li)金屬粉末(mo)使(shi)初(chu)晶組織細化(hua)。例(li)如(ru)ZG35#碳鋼(gang)澆(jiao)注(zhu)(zhu)時加(jia)入(ru)(ru)2的(de)錳(meng)鐵(tie)粉:澆(jiao)注(zhu)(zhu)鉻鉬(mu)合金鋼(gang)時加(jia)入(ru)(ru)粒(li)度0.1毫米(mi)的(de)鉬(mu)粉，均有細化(hua)晶粒(li)，提高機械性能減(jian)少鑄(zhu)件產生熱裂(lie)缺陷的(de)作用。
5、三維柔(rou)性焊(han)接平臺澆注條件方面
澆注(zhu)(zhu)方面防止熱(re)裂的主要措施是采用高溫(wen)出爐、低(di)溫(wen)澆注(zhu)(zhu)，澆注(zhu)(zhu)速度先(xian)快后慢的原則。但考慮到降低(di)澆注(zhu)(zhu)溫(wen)度，對于薄(bo)壁件易產(chan)生冷隔、澆不足等(deng)缺陷(xian)，所以根(gen)據鑄件結構 點(dian)，應分別按以下方法生產(chan)為好。
a、在澆(jiao)注(zhu)薄(bo)壁與桿狀(扳手、連接桿、鉗(qian)子)鑄(zhu)件時，鋼水的澆(jiao)注(zhu)溫度(du)(du)控制在1540℃左右，型殼的溫度(du)(du)大于(yu)650℃，即要求紅殼澆(jiao)注(zhu)。
b、對(dui)于(yu)壁厚(hou)大(da)于(yu)20毫(hao)米的(de)鑄件(jian)(jian)，鋼水(shui)的(de)澆(jiao)注溫(wen)(wen)度(du)選擇在(zai)(zai)1530℃左右(you)，型殼(ke)的(de)溫(wen)(wen)度(du)在(zai)(zai)400℃以(yi)下，甚至(zhi)可冷殼(ke)澆(jiao)注。這樣有利于(yu)鑄件(jian)(jian)在(zai)(zai)熱裂危險期的(de)結殼(ke)強度(du)提(ti)高。
c、當(dang)遇到壁厚不(bu)均(jun)勻的(de)(de)鑄件，鋼(gang)(gang)水的(de)(de)澆(jiao)注溫度(du)取(qu)1540℃ .型殼的(de)(de)溫度(du)在400-500℃左(zuo)右，但(dan)(dan)嚴格執(zhi)行先快(kuai)后慢(man)的(de)(de)澆(jiao)注方法。鑄件澆(jiao)注后待鋼(gang)(gang)液凝固(gu)后，應(ying)將壁厚部(bu)分的(de)(de)型殼先qingchu，讓這部(bu)分先冷(leng)卻(que)，以達到鑄件收縮(suo)均(jun)勻之目的(de)(de)。以上是(shi)針對(dui)容易(yi)產生熱(re)裂(lie)的(de)(de)碳鋼(gang)(gang)鑄件采取(qu)的(de)(de)措(cuo)施，不(bu)銹鋼(gang)(gang)鑄件可參照進行，但(dan)(dan)澆(jiao)注溫度(du)需(xu)適當(dang)提高(gao)30-60℃左(zuo)右。
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