【一】、大型機床鑄件冷裂的產生分析
大型機床鑄件鑄造生產經常要用的材料有各種金屬、焦炭、木材、塑料、氣體和液體燃料、造型材料等。所需設備有冶煉金屬用的各種爐子,有混砂用的各種混砂機,有造型造芯用的各種造型機、造芯機,有清理大型床身鑄件用的落砂機、拋丸機等。還有供特種鑄造用的機器和設備以及許多運輸和物料處理的設備。對于熱裂一般是在凝固末期,金屬處于固相線附近的高溫時形成的。其形狀特征是裂縫短,縫隙寬,形狀曲折,縫內呈氧反應顏色。大型機床鑄件結構不合理,合金收縮大,型(芯)砂退讓性差以及鑄造工藝不合理等均可引發熱裂。鋼和鐵中的硫、磷降低了鋼和鐵的韌性,使熱裂傾向增大。熱裂的防止去合理地調整合金成分,嚴格控制鋼和鐵中的硫、磷含量,合理地設計鑄件結構,采用同時凝固的原則和改進型(芯)砂的退讓性,都是防止熱裂的措施。
大型機床鑄件在凝固和冷卻過程中要發生體積收縮或膨脹,這種體積變化往往受到外界和鑄件各部分之間的約束而不能自由地進行,于是便產生了鑄造應力。如果產生應力的原因去除后,鑄造應力隨之去除,這種應力叫做臨時鑄造應力。如果產生應力的原因去除后鑄造應力仍然存在,這種應力叫做鑄造殘留應力。大型床身鑄件在凝固和隨后的冷卻過程中,由于壁厚不同,冷卻條件不同,其各部分的溫度和相變程度都會有所不同,因而造成床身鑄件各部分體積變化量不同。如果此時鑄造合金已經處于彈性狀態,鑄件各部分之間便會產生相互制約。鑄造殘留應力往往是這種由于溫度不同和相變程度不同而產生的應力。
大型機床鑄件壁厚尺度差通常可降低,在圖樣上選用公役等級代號標示,如GB6411-CT10.當要約束錯箱值為,應標出較大錯箱值。如GB/T6411-19-較大錯箱值1.0.
由于大型機床鑄件產生缺陷的原因是多方面的和復雜的,有些缺陷是由多個因素引起的,故不容易劃分各自應承擔責任的百分比。為了解決由于劃分開器爭端,應該加強中間檢查,應對各道工序的質量(特別是主要工藝參數和執行操作規程的情況)進行嚴格的控制,從而確定個人或小組質量責任,例如質控站按規程抽查砂型的性能,如果不符合標準的規定,就應當根據超過標準的百分數來衡量配置砂型者的工作質量,并據伺來決定懲罰的程度。鑄鐵件質量對機械產品的性能有很大影響。鑄鐵件的質量包括外觀質量、內在質量和使用質量。
大型機床鑄件的外觀質量指大型機床鑄件表面粗糙度、表面缺陷、尺寸偏差、形狀偏差、重量偏差;內在質量主要指大型機床鑄件的化學成分、物理性能、機械性能、金相組織以及存在于大型機床鑄件內部的孔洞、裂紋、夾雜、偏析等情況;使用質量指鑄銅件在不同條件下的工作長時間能力,包括不易磨損、不易腐蝕、耐激冷激熱、疲勞、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工藝性能。
大型機床鑄件冷裂的產生分析:
1、冷裂是大型機床鑄件冷卻到低溫處于彈性狀態時所產生的熱應力和收縮應力的總和,如果大于該溫度下合金的強度,則產生冷裂。
2、冷裂是在較低溫度下形成的,其裂縫細小,呈連續直線狀,縫內干凈,有時呈輕微氧反應色。壁厚差別大、形狀復雜的鑄件,尤其是大而薄的鑄件易于發生冷裂。
3、冷裂這樣去防止凡是減小大型機床鑄件鑄造內應力或降低合金脆性的措施,都能防止冷裂的形成。鋼和鑄鐵中的磷能顯著降低合金的沖擊韌性,增加脆性,容易產生冷裂傾向,因此在金屬熔煉中嚴格加以限制。
【二】、機床鑄件的鑄造工藝要點
鑄造是一種傳統金屬成形行業,機床鑄件生產工序多,影響因素多,質量控制難度大,特別的大型機床鑄件,無論從工裝、造型工藝和澆鑄方面都有很高的要求,每個細節都處理好。龍其是鐵水的質量和溫度,對鑄件生產的成敗很關鍵,對鑄件材質和性能都有影響
1.大型鑄件涂裝前要對床身鑄件進行檢查,對表面凹凸不平處要使用工具進行修整,表面的污物要予以除去。
2.經過機械加工后的床身鑄件,涂漆前須用金屬清洗劑或潔凈的工業汽油進行淋洗或刷洗,確認表面無油污和其他污物。
3.底漆刷涂或噴、浸要均勻,底漆在使用前須充分攪拌均勻,稀釋至適當的年度再進行涂抹。
4.填充鑄件凹陷的原子灰要按照產品的使用說明加入適量的固化劑,使用前須充分攪拌均勻。
5.如果使用過氯乙烯填充床身鑄件的凹陷,每次刮涂不宜太厚,刮涂厚度一般在0.5毫米左右,每次刮涂須等上以次刮涂的材料干后再進行。
6.使用過氯乙烯填充床身鑄件凹陷后須等其干燥后才能進行打磨,每次打磨后均無表面的磨漿和粉塵。
7.采用水磨技術進行打磨,為防止機床鑄件經過加工的表面生銹,需要采用防銹水進行打磨。
8.經過打磨后,如果有金屬外露現象,需要不刷配套的底漆。
9.在后一到膩子打磨清理干凈后,需要噴涂過氯乙烯二道底漆,這樣可以提高機床鑄件漆膜的平整度,提高漆膜的光澤。