再谈有孤立热节铸件缩孔的解决措施

叙述了有孤立热节铸件缩孔缺陷的现场工艺改进措施，对其产生的原因进行了分析和探讨。提高型壳焙烧温度和浇注温度以及降低钢水在型壳中的温度降可以减少和避免缩孔缺陷的产生。     

提高精铸件质量及劳动生产率的措施

一、课题的产生 (01—6A)精铸件是某产品的重要零件。产品要求较严,铸件虽给了加工余量,但对变形仍很敏感。此零件自1986年投入生产以来,铸件质量一直很低,如88年元月铸件质量统计表1所示。其主要问题有三个:1)缩孔;占废品的60％以上。2)变形:在毛坏检验时一般不易发现,但在机械加工时就暴露出来了,废品率有时高达30～40％。     

铸件热节系统性的研究

采用计算机凝固数值模拟研究铸件热节的位置、大小、形状和数量,在凝固过程中根据铸件－铸型系统内几何因素、物理因素、工艺因素等各因素的变化关系,揭示热节的系统性;讨论了冒口与热节的位置关系。     

盘状类、环状类熔模精铸件工艺设计

介绍了盘状类、环状类熔模精铸件的工艺设计要点及注意事项,并就“多热节、多浇冒口”设计原则及围绕这个原则采取的一系列措施:浇口圈、环形模头以及如何提高该类铸件的工艺出品率展开讨论。这些实例均已用于批量生产。     

铸件的"交叉热节"及其效应的研究

针对铸件局部结构的特殊性,提出了铸件凝固时存在一种新的特殊物理热节－“交叉热节”的概念,同时和研究了“交叉热节”的特性及其效应,并得到了实验的验证。“交叉热节”的提出充实和扩展了热节的内涵和概念,对研究铸件凝固和优化铸造工艺具有十分重要的理论价值和实际意义。     

一种环形薄壁铸件的精铸工艺

分析了环形薄壁铸件的几种浇注方案.对于这种座体薄壁铸件,筋与壁的交汇处形成的热节,虽然不大,但也不能忽略,而采用将浇口直接开在热节处的多浇道方案,虽然工艺出品率有所下降,但却能有效地解决由热节处产生的缩松、缩孔等铸造缺陷.     

不锈钢铸件冒口偏离热节的工艺设计

为防止铸钢件冒口根部的缩孔、缩松缺陷,运用冒口偏离热节动态顺序凝固工艺理论,用模数法设计1Cr18Ni9Ti不锈钢砂铸150FYL液下泵泵体和熔模精铸保温截止阀阀体补缩冒口,在补缩安全系数为1.14～1.20时能较好地消除铸件缩孔、缩松缺陷,获得结构致密的铸件。按技术要求作2～4 MPa,保压3 min水压试验,无一件出现渗漏。批量生产证实,所设计的工艺实用可靠,产品质量稳定,有较好的技术经济效果。     

有孤立热节的小铸件缩孔解决方法

对有孤立热节的小铸件产生缩孔的原因进行了分析，通过提高型壳温度和浇注温度可减少和消除缩孔的产生，针对不同铸件采用不用的组树方案，以及增设铸造圆角均可有效地减少缩孔。     

铸件热节动态性的研究

采用计算机凝固数值模拟技术,研究铸件热节的位置、大小、形状和数量在凝固过程中随凝固２时间的变化规律,揭示了热节的动态性以及传热 并讨论了冒口号热节位置的关系。     

大型复杂薄壁铝精铸件的发展动态和技术关键问题

本文阐述了大型复杂薄壁铝精铸件的发展动态和选用优质熔模(或气化模)、铸型、充填凝固等技术关键问题。     

提高球墨铸铁件热节部位球化率的措施

介绍了球墨铸铁ASF355齿轮箱体的铸件结构,为达到热节部位高球化率的技术要求,采取了严格控制化学成分、调整炉料配比、稳定球化处理工艺、强化随流孕育、加强现场操作管理等措施,使得批量生产箱体铸件的热节部位球化率均达到了90％以上.     

铸造铝合金轮毂热节部位缩松的解决方案

1 问题的提出及分析 就轮毂的结构而言,在轮缘的胎座部位(见图1中D处)壁厚较厚,在凝固过程中散热较慢,形成较大的热节,在生产过程中极易产生缩松缺陷.     

铸钢件冒口离开热节工艺设计

改变传统的铸钢件工艺设计时冒口必须放在热节上的方法，采用竖浇、倾斜浇注、安放冷铁、厚壁处远离浇口等方法，将冒口放在钢液最后充型处而非热节处，减小了接触热节，使厚壁处先充型先凝固、薄壁处后充型后凝固，形成从厚壁到薄壁的温度梯度和凝固顺序即动态凝固顺序，从而减小了冒口，提高了工艺出品率。文中通过典型的生产实例阐明了这一工艺设计的思想和方法，取得了较好的经济效益。     

铸钢件冒口离开热节补缩机理的研究

文章在综述了铸钢件顺序凝固补缩理论和目前生产中常用的模数法、补缩液量法、比例法、工艺出品率验算法、冒口三次方程计算法等冒口设计方法之后,分析了铸钢件冒口尺寸、位置及其形成的顺序凝固模式与铸件收缩缺陷的关系,即冒口设计过大和冒口放在热节上,导致热量过分集中,形成较大的接触热节,并不能实现凝固全程的顺序凝固补缩,造成铸件与冒口邻接处常常发生缩孔、缩松、热裂、晶粒粗大、偏析等缺陷.在冒口离开热节工艺实践和动态顺序凝固理论研究工作的基础上,本文首先对5t～10t铸钢半齿圈冒口离开热节工艺进行了分析研究,统计计算了半齿圈轮缘和轮毂薄壁分析的物理模数、冒口偏移距离、冒口有效补缩距离与冒口有效补缩范围,得出了轮缘上冒口离开热节后中间薄壁处的效应增大系数厂=1.17,冒口偏离系数S=3.04,并推导出了半齿圈类铸钢件冒口偏离系数、冒口偏移距离与冒口有效补缩范围以及铸件结构之间的定量关系式.然后按照结构对称性,截取半齿圈铸件轮缘的一部分,将其简化成"T”型试样,轮缘作为主壁,轮辐简化成"T”型试样的辅壁,利用计算机凝固数值模拟,得出了每一厚度的辅壁在凝固初期,对主壁都起到加热作用,即为热筋,当辅壁完全凝固后,对主壁又会起到冷却作用,即变为冷筋,也就是在试样凝固过程中,都有一个从热筋到冷筋的转变过程,"T”型试样随着凝固时间的推移,由于辅壁凝固后期对主壁的冷却作用,两壁相交区域的几何热节由辅壁下部一分为二向两侧推移,铸件热节这种随凝固时间的变化而变化的性质称为热节的动态性.随着辅壁厚度的增大,热节分裂越来越晚,凝固最后两个热节中心距离也越近,铸件热节随铸件几何尺寸以及铸件一铸型系统内其它各构成因素变化而变化的性质,称为热节的系统性.当铸件的几何节最后凝固为永久热节时,冒口离开几何热节才是真正的冒口离开热节.对21511半齿圈铸件轮缘上5种冒口位置的模拟方案中,冒口偏移距离570mm为推荐的工艺方案,冒口离开热节后,靠接触热节和流通效应的作用,维持了中间薄壁部分补缩通道的畅通.对于21511半齿圈冒口离开热节后,冒口补缩时间可缩短11%,冒口模数可减小5.7%,冒口体积可减少16%,冒口补缩效率可提高2%,铸件工艺出品率可提高3.4%,平均生产每吨铸件节约冒口消耗钢水84kg.通过生产统计与数值模拟,最后对铸钢半齿圈给出了冒口离开热节补缩工艺设计的一般方法,使铸钢件冒口离开热节动态顺序凝固理论实用化向前迈进了一步.     

灰铸铁件表面缩陷和缩孔的产生及防止

表面缩陷和缩孔常发生在铸件表面最后凝固部位。如图1所示，可看到铸件厚大截面的上表面的凹陷是由于转角凹部的“尖角效应”，形成热节引起的。它们通常有一个光滑的表面，也可能有金属渗出物。有时，剖开后在表面之下可发现一个小圆孔。     

铸钢件冒口离开热节动态顺序凝固补缩特性的研究

采用正交设计现场浇注，试验研究了铸钢件冒口离开热节动态补缩特性。结果表明，冒口位置对补缩效果影响显著，铸钢件冒口在离开铸件的几何热节处，实施动态顺序凝固补缩，提高了冒口补缩效率和工艺出品率。在试验条件下，冒口离开何热节的距离为一倍热节圆直径时，补缩效果良好。     

TiAl合金熔模精铸件缩孔形成的数值模拟及预测

提出了广度关联搜索孤立区的新方法,结合等效液面收缩量法对TiAl合金精铸叶片缩孔形成过程进行了数值模拟,并预测了铸件缩孔的大小及产生的位置.采用熔模精铸工艺浇注了TiAl合金叶片,并对铸件进行了解剖,解剖断面与数值模拟结果进行了对比,模拟结果与解剖结果基本符合.表明这种模拟缩孔的方法可以准确地预测缩孔的大小和缩孔的位置.     

铸件热节变化与冒口位置的分析

热节是铸件凝固慢的节点或区域,可分为几何热节、物理热节、接触热节和流动热节.热节的位置、大小受铸件结构、铸型材质和浇冒口系统的开设位置所影响.冒口的开设应使接触热节、流动热节与几何热节分离.     

铸铁件热节区的凝固与补缩

文中对铸件热节进行了分类,分析了铸铁件热节区的凝固与补缩行为,提出了对热节的工艺处理与冶金措施.     

铸件热节系统性与动态性的研究

采用计算机凝固数值模拟技术,研究铸件热节的位置、大小、形状和数量,在凝固过程中随凝固时间及铸件辅壁厚度的变化关系,揭示热节的系统性与动态性。