控制压力冒口补缩失效的原因分析及对策

介绍了球墨铸铁的补缩过程,根据铁液凝固过程中压力变化规律,分析了控制压力冒口补缩失效的原因,给出相应的对策:(1)如果铸件近冒口颈部位有缩松,可通过增大冒口颈的尺寸来去除,且在可控的范围内,冒口颈的尺寸越大越好;(2)如果冒口不补缩、铸件冒口颈处存在缩孔,可通过缩小内浇道模数,使内浇道及时凝固,利用石墨化膨胀压力达到二次补缩所需最小值,来避免此类缺陷;(3)对于较大球墨铸铁件,需对冒口的形状进行设计,若冒口存在补缩但没有多次补缩的痕迹,可通过锥形冒口的设计来避免铸件的缩孔、缩瘪问题的产生。     

消除DISA线汽车转向节缩孔缺陷的工艺措施

介绍了DISA线生产的汽车转向节铸件的结构及技术要求,详细阐述了该铸件的铸造工艺及存在的问题,利用MAGMA数值模拟软件辅助分析铸件的凝固过程。采取以下措施:(1)针对减震器孔的缩孔,新增#2补缩冒口,冒口直径为4 cm;(2)针对ABS面安装孔的缩孔,将#1和#3的冒口颈模数由3.1 mm增至4.2 mm。生产结果显示:在DISA线进行的5轮工艺试验中,每批次随机抽取左右各3件铸件进行解剖,均未出现缩孔缺陷,跟踪铸件后续加工的结果,也未发现缩孔缺陷。     

高Ni球墨铸铁排气歧管缩孔和缩松的消除

介绍了高Ni球墨铸铁排气歧管铸造工艺的改进过程。高Ni球墨铸铁w(Si)量较低,w(Cr)量较高,浇注温度高,缩松、缩孔倾向大。为消除缩松、缩孔,试验了4种工艺方案。方案1:铸件背面向上,在铸件顶面和侧面设置冒口,试图用冒口补缩来消除缩松、缩孔,结果缩孔更大。方案2:铸件背面向下,内浇道设在铸件侧面,结果缩松、缩孔仍然未能消除。方案3:仍采用方案2的浇注系统,在热节部位设置冷铁,结果缩松、缩孔消除,但放冷铁操作不便,铸件清理也较困难。方案4:采用具有鸭舌形冒口颈的冒口,使冒口颈在液态补缩结束后快速凝固封闭,防止凝固后期石墨化膨胀将铁液挤进冒口,充分利用石墨化膨胀进行补缩,结果缩松、缩孔消除。     

利用模拟软件解决刹车盘缩松缺陷

介绍了低底公交车刹车盘的铸件结构,详细阐述了该铸件的原生产工艺,对靠近内浇道的刹车面根部出现的缩松问题进行了大量分析,认为冒口颈低、冒口和冒口颈热模数小是导致缩松的主要原因。采取的措施为:(1)冒口颈上移到上摩擦面外圆处;(2)适当增大冒口及冒口颈模数,将冒口高度由80 mm增加到110 mm,冒口颈高度由5 mm增加到10mm,冒口尺寸由φ70 mm×80 mm增大到φ70 mm×100 mm,并去掉中间内浇道。经X射线检验发现,批量生产600余件制动盘都没有发现缩松缺陷。     

球铁齿轮箱体铸造工艺的优化

采用带气流预紧实的KW高压造型机生产地铁齿轮箱上箱体球铁件。由于按原工艺方案生产的铸件多处厚大部位均出现了缩孔、缩松缺陷,利用华铸CAE软件进行了工艺模拟,结果显示：由于冒口颈凝固封闭的时间过早,远离冒口处的热节不能补缩,导致缩松、缩孔缺陷的形成。通过调整冒口尺寸和冒口颈尺寸,在砂芯中部设置冷铁以及进行浇注系统改进等工艺措施,延长了冒口补缩通道畅通时间,提高了补缩效率。试产铸件经解剖和X光探伤确认,缩孔和缩松已被消除,铸件已成功地进行批量生产。     

分段补缩在QT590-10过渡盘上的应用

介绍了QT590-10过渡盘的结构及技术要求,由于铸件厚度不均匀,孤立热节多,补缩困难,缩松、缩孔倾向较大,原工艺方案中冒口的有效补缩距离较短,未能消除铸件缩松,经工艺改进和ProCAST模拟软件分析确认后,最终确定工艺方案为:在铸件内侧增设热冒口;2个铸件共用1个补缩冒口;在冒口左右各2个台阶孔底部增设10 mm补贴,打通补缩通道;在补缩冒口远端铸件底面凸台处设置冷铁,增强补缩作用;将整个铸件补缩区域一分为二,配合冒口实现分段补缩。通过以上措施,解决了铸件缩松问题,满足了客户需求。     

球墨铸铁差速器壳体缩松缺陷的防止措施

对差速器壳体铸件在内部密封槽内和保温冒口根部出现的缩松问题进行了分析,认为原工艺中保温冒口补缩能力不足和冒口颈设计尺寸大是产生缺陷的原因.通过采用4个顶冒口雨淋式浇注工艺,将冒口颈优化为喇叭形,均衡了温度场,使铸件实现了顺序凝固,从而消除了铸件缩松缺陷.最后指出:在解决铸件内部缩松问题时,如果采取了冒口补缩方式,但铸件...     

汽轮机主油泵泵壳铸件的铸造工艺设计

介绍了汽轮机主油泵泵壳铸件的结构及技术要求,详细阐述了该铸件的铸造工艺,并利用CAD和MAGMA数值模拟软件研究了主油泵泵壳铸件缩孔、缩松缺陷的形成原因和防止措施,最终通过实践验证,形成较为优化的铸件铸造技术方案,得出以下结论:(1)对于类似泵壳结构的中小球墨铸铁件,采取无冒口工艺设计不能完全解决缩孔、缩松缺陷;(2)主油泵泵壳类球墨铸铁件可以采用冒口直接补缩来解决缩孔、缩松缺陷,选用高补缩效率的特种冒口进行直接补缩,可显著地提高铸件质量;(3)对于热节分布复杂的球墨铸铁件,合理匹配使用冒口和冷铁等工艺措施,是形成组织致密铸件的核心技术之一。     

制动鼓铸造工艺的改进

介绍了生产灰铸铁制动鼓铸件原来采用的铸造工艺:底注开放式浇注系统,铸件由两个边冒口补缩;生产结果:缩松废品率约为20%。为消除缩松缺陷,对原铸造工艺进行了改进:(1)只用一个冒口补缩铸件;(2)浇注系统仍为开放式,但取消横浇道,冒口直接设在直浇道下部;(3)采用宽度加大的冒口颈,改善补缩作用。试验结果:彻底解决了缩松问题,而且通过降低浇注速度、提高型砂性能和造型紧实度,有效控制了冲砂缺陷。     

ZL205A合金壳体铸件低压铸造工艺研究

以低压铸造成形ZL205A合金壳体件作为研究对象,采用数值模拟方法,研究了壳体铸件低压铸造过程温度场及缩孔、缩松缺陷随工艺方案的变化规律.结果表明,采用冷铁及冒口,缝隙式浇口由8个增加到10个,补缩距离由200mm减小到157mm,铸件的温度场分布合理,铸件缺陷部位的缩松倾向明显减小,模拟结果与试验结果对比,表明采用冒口结合冷铁的工艺方案合理可行.     

静压线生产球墨铸铁轮毂铸件的铸造工艺

介绍了轮毂铸件的结构及技术要求,根据铸件结构特点,设计了侧冒口补缩工艺和压边冒口补缩工艺,利用MAGMA数值模拟软件进行模拟分析,结果表明:选用压边冒口补缩工艺,补缩通道始终畅通,冒口对铸件进行液态补缩,在凝固过程后期,冒口颈处能够及时凝固,铸件依靠石墨化膨胀自补缩来抵消收缩,而且铸件先于冒口颈凝固,补缩通道在铸件凝固过程中始终是畅通的,满足顺序凝固的要求,因而获得内部致密的铸件。首件试制后的结果显示:选择用压边冒口生产的轮毂组织致密性好,未出现缩孔、缩松缺陷,说明压边冒口的补缩作用效果明显,目前,已经进行了小批量生产,未收到客户关于铸件加工后有缺陷的反馈。     

冒口参数对灰铸铁件补缩效果的影响

以灰铸铁件左立柱为例,分析冒口参数对灰铸铁件补缩效果的影响。通过改变冒口及冒口颈高度和直径参数,利用华铸CAE软件,对初步设计的左立柱工艺方案进行凝固过程模拟。模拟结果表明:冒口高度和直径的改变未能有效增加冒口的补缩效果;改变冒口颈高度和直径对改善冒口补缩效果有着明显的影响,可明显减少铸件的缩孔、缩松等缺陷。     

问答与讨论信箱

41经常听到这样的说法：球铁铸件的冒口颈必须在铸件收缩结束、膨胀开始时及时凝固封闭,为此冒口颈不能太大,否则铸件石墨化膨胀不但不能起到补缩作用,还会将铁液挤进冒口,导致铸件产生缩孔、缩松。     

排气歧管铸件的铸造工艺设计与优化

针对排气歧管铸件孤立热节多,又无法设置冒口的情况,采用华铸工艺分析软件模拟铸件的凝固过程,预测缩孔、缩松缺陷出现的部位;采用铸件均衡凝固理论,设计浇注系统和冒口补缩系统,采用“宽、薄、短、斜”的冒口颈是充分利用石墨化膨胀自补缩作用的关键,采用该技术并优化相关工艺参数后,有效地克服了排气歧管铸件的缩孔、缩松缺陷,大幅度提高了铸件的工艺出品率和成品率,取得了显著的经济效益.     

铸铁件缩孔和缩松缺陷防止方法及应用实例

缩孔、缩松是铸铁件的常见缺陷,对这类缺陷的控制标准取决于铸件的功能要求。以汽车铸件为例,介绍了防止缩孔、缩松缺陷的几种常用方法,包括:(1)冒口补缩;(2)熔炼浇注工艺调整控制;(3)冷铁激冷;(4)用冷却筋、散热片局部加速冷却;(5)采用导热率高的型砂、芯砂局部加速冷却;等。同时还介绍了这些方法的原理、使用范围和选择原则。     

汽车球铁件冒口补缩设计方法及其评价(1)

综述当今国内外流行的球铁件冒口补缩工艺的几种设计方法,结合具体实例,对各种方法进行了比较和评述。认为湿砂型铸造汽车球铁件冒口补缩工艺的设计必须遵循的基本要点是:(1)铸件需要依靠外部补缩源进行补缩;(2)明冒口、冷冒口补缩作用差,应当采用热暗冒口补缩;(3)冒口应设在铸件热节处,冒口及冒口颈必须足够大;(4)进入冒口的内浇道在浇注结束时必须及时封闭;(5)要尽量扩大冒口和冒口颈的作用范围;(6)当铸件存在冒口无法补缩的孤立热节时必须采取局部激冷措施。     

汽车球铁件冒口补缩设计方法及其评价(2)

综述当今国内外流行的球铁件冒口补缩工艺的几种设计方法,结合具体实例,对各种方法进行了比较和评述。认为湿砂型铸造汽车球铁件冒口补缩工艺的设计必须遵循的基本要点是:(1)铸件需要依靠外部补缩源进行补缩;(2)明冒口、冷冒口补缩作用差,应当采用热暗冒口补缩;(3)冒口应设在铸件热节处,冒口及冒口颈必须足够大;(4)进入冒口的内浇道在浇注结束时必须及时封闭;(5)要尽量扩大冒口和冒口颈的作用范围;(6)当铸件存在冒口无法补缩的孤立热节时必须采取局部激冷措施。     

球铁滑轨铸件浇注系统和冒口联合补缩工艺设计

滑轨铸件材质QT450-10,重3 020 kg,轮廓尺寸为长5 800 mm,宽550 mm,高180 mm,热节截面尺寸为180 mm×165 mm。为了防止铸件产生铸造缺陷,采用均衡凝固技术,浇注系统和冒口联合补缩工艺,沿长度方向开设10个内浇道,在浇注系统的对面一侧安置4个补缩-溢流冒口。用收缩模数法设计浇冒口尺寸:1个浇口盆,2个直浇道φ56 mm,双向横浇道44/56 mm×80 mm,内浇道40 mm×10 mm。冒口尺寸φ105/φ200 mm×160 mm,冒口颈厚15 mm,宽200 mm,长20 mm。用此工艺连续生产76件,总重230 t,铸件加工后,没有缩孔、缩松、气孔、渣孔缺陷,全部合格。证明采用均衡凝固工艺生产大型球铁铸件是可靠的。     

运用均衡凝固理论设计铸铁件的补缩溢流冒口

为解决升降平台铸件环板交接处的收缩缺陷,采用侧注式浇注系统的对侧安置补缩溢流冒口,运用均衡凝固收缩模数法设计冒口尺寸,用大孔出流理论设计浇注系统。生产的铸件表面光洁,无气孔、渣孔缺陷。机加工后铸件没有缩孔、缩松缺陷,工艺出品率88．5％。证明采用均衡凝固理论设计补缩溢流冒口是可靠的。     

高锰钢铸件冒口补缩距离的试验

介绍了高锰钢铸件补缩距离的试验结果。试验数据表明,高锰钢铸件的冒口作用区比碳钢大,而末端区比碳钢短;倾斜浇注能显著地增加冒口作用区长度,而对末端区没有明显的影响;要获得组织致密的铸件,必须以冒口补缩为主,单用外冷铁的无冒口铸造,不能消除铸件的缩松和缩孔,浇注温度对冒口作用区没有明显影响,而随着浇注温度和浇注速度的降低,末端区长度显著增加。