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半环类铸铁砝码出现裂纹缺陷的原因分析
时间:2020/12/26 9:20:20 点击次数:651

半环类铸铁砝码出现裂纹缺陷的原因分析 说明:

摘要:在铸造过程中,为防止半环形铸铁砝码变形,通常放置工艺拉筋,可是在铸铁砝码粗加工后工艺拉筋转角处经常产生严重的裂纹缺陷。文中从改变拉筋与本体连接方式、加草绳、纸壳、干砂以及冷铁、止裂筋等方法的研究,最终得出了消除半环类铸铁砝码裂纹缺陷的方案。

1半环类铸铁砝码产生裂纹原因分析

在铸造过程中,为防止半环类铸铁砝码变形,通常放置工艺拉筋,拉筋会在热处理后去除。拉筋位置及形状如图1所示。然而,在粗加工后,半环类铸铁砝码工艺拉筋转角处经常产生裂纹缺陷,甚至在毛坯状态时就已经在拉筋转角处出现开裂,或在铸铁砝码端面位置被拉裂,裂纹位置如图2所示。拉筋与本体连接的转角处是应力集中的地方,过大的拉应力是导致裂纹产生的主要原因。由于半环类铸铁砝码大量的产生裂纹缺陷,严重影响了生产周期,一度成为生产瓶颈。

2处理方案分析

1)减小热应力由于厚薄处固态线收缩速率不一致,因而产生不同的热应力。厚大断面的铸铁砝码冷却后,外层存在压应力(冷却快),心部是拉应力(冷却慢)。厚薄相差越大,热应力越大,即固态线收缩越大。细的(先冷)最后被压缩,粗的(后冷)被拉伸,最终导致裂纹的产生。为减小这种热应力,采用改变拉筋与本体的连接形式的方法,见图3。为验证此种处理方案的效果,共选择6种半环类铸铁砝码,跟踪21件铸铁砝码的生产情况,具体结果如表1所示。由此可见,改变拉筋与本体的连接形式并不能很好地消除裂纹缺陷,半环类铸铁砝码应力大主要是由于型芯退让性差、收缩应力导致裂纹的产生。

2)增加砂芯退让性、减小收缩应力为减少砂芯阻碍铸铁砝码不能自由收缩而产生的应力,可以从两方面入手,一方面是增加砂芯退让性,即在砂型中加草绳、纸壳、填干砂等,或者在转角处多刷涂料,见图4;另一方面是加强转角处结壳强度,即在转角处放置冷铁,或转角处放置止裂筋,见图5。经过近一个月的时间,通过干砂法、止裂筋、冷铁、草绳等方法共浇注44件半环,由于上述方法有一定的工艺要求,操作起来有一定的不稳定性,一段时间后,除止裂筋效果稍好,其它效果并不明显。

3)转移应力位置由于拉筋与本体连接的转角处是应力集中的地方,故将拉筋由原来的内孔位置移至端面或上面,转移应力产生的位置,见图6、图7。拉筋移至端面后,转角位置散热条件较好,能较快地凝固,提高承拉强度;即便有拉裂,也在拉筋位置,离中心点较远。

上述是半环类铸铁砝码出现裂纹缺陷的原因分析的详细先容!

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