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玛钢管件缩孔缩松产生的原因及其解决办法

文章作者:玛钢管件厂家 发布时间:2022-07-01 17:20:51 浏览次数:0

  缩孔和缩松是铸造生产中常见的铸造缺陷。玛钢管件在安装过程中,管件容易开裂,或渗水,俗称“出汗”或安装后试压时出现更严重的漏水现象。大概是因为管件在铸造阶段有缩孔或缩松。如果制造商掌握成熟的生产技术并遵循严格的检验程序,如水压检验,像这样严重的产品质量问题是可以预防的。我们结合多年的生产实践经验,谈谈铸件缩孔、缩松的成因及预防措施。

  首先,缩孔是铸件在凝结过程中收缩产生的孔洞,是金属溶液补充不了的。它形状不规则,壁粗糙,一般位于铸件的热点。缩孔和气孔在外观上往往非常相似,经常被混淆。一般来说,气孔内壁是光滑的,而缩孔内壁呈枝晶尖状。缩孔是在没有金属溶液补缩的情况下,在铸件的凝固区域形成分散的小孔,常出现在铸件的厚断面和厚薄断面交界处或热节处。缩孔的分布面积远大于缩孔,缩孔往往隐藏在铸件中,有时肉眼看不到。缩孔和缩松在铸件废品中占有很大比重,要引起足够重视,以提高铸件合格率。

玛钢管件

  玛钢管件铸造中产生缩松、缩孔的原因很多,下面逐一分析:

  1、铸造和图案设计

  (1)铸件截面尺寸变化太大。如果在设计中铸件的截面尺寸变化太大,薄截面的冷却速度比相邻厚截面的冷凝速度快得多,就很难实现铸件的顺序凝固,也很难补缩。设计时尽量避免这种情况,否则应采用冷铁实现铸件的顺序凝固,便于补缩。

  (2)铸件断面过厚,如果不采取相应措施补缩,补缩不良会形成缩孔。

  (3)圆角太小。铸件的凹角半径过小,会导致型砂的传热能力和凝固速度下降。同时,由于型砂的强热效应和较高的气体压力,析出的气体可渗透到未凝固的熔融金属中,导致铸件产生气体缩孔。

  (4)圆角过大。如果鱼片太大,鱼片就会变成厚段,而相邻段薄,就很难得到有效的喂入,导致喂入不良。

  2、模样

  (1)模样或芯盒磨损导致铸件断面变薄,导致铸件断面厚度变薄,阻碍补缩。

  (2)模具尺寸或结构不当导致铸件截面过厚或过薄。设计时要注意控制图案的厚度,尽量使薄断面的厚度与厚断面相邻。

  3、砂箱

  (1)上盒太浅。在生产中,为了节省型砂用量或降低型砂箱和造型的成本,使用高度不足的上箱,这是产生缩孔的常见原因。如果罐太浅,会降低熔融金属的静压力,使补缩困难。如果补缩压力不够,就会导致缩松或缩孔,或者两者兼而有之。如果使用浅集管,则应使用冒口套或浇口杯来弥补浅集管造成的问题,或者可以使用加热冒口或向冒口连续添加熔融金属来提高补缩效率。

  (2)砂箱太小。为了节约型砂,降低成本,有时会使用尺寸不够的砂箱。如果砂箱尺寸过小,会影响浇注系统的合理布局或导致冒口离砂箱壁过近,冒口内的金属液在补缩完成前过早冷却凝固。我们可以尝试通过使用加热竖管和雨淋门来解决这些问题。

  (3)箱盖不合适。由于箱套尺寸不一致,不能很好地支撑砂型,导致型壁位移或变形,形成较厚的铸件断面,使原设计冒口不足以补缩。

  4、浇注和冒口系统

  当出现缩孔缺陷时,要从浇注系统寻找问题,因为缩孔缺陷与补缩密切相关。

  (1)浇注系统和冒口的设计未能促进有序凝固。浇口和冒口的位置和尺寸要根据铸件截面的不同情况进行设计。需要考虑在没有浇口和冒口的情况下,哪些截面先凝固,哪些截面后凝固。最终固化的部分必须有一个仍处于液态的注入口或冒口。

  (2)浇注冒口数量不足或浇口设计不合理。冒口数量不足是缩松的常见原因。每个浇口的补缩距离和补缩范围是有限的,补缩范围取决于截面的厚度、熔融金属的温度和金属成分。冷凝比薄切片快,会切断进料通道。浇口设计不当,如浇口截面过小,会导致过早凝结。此时,即使冒口中有大量熔融金属,也无法注入铸件。

  (3)冒口太小。冒口太小也是一个常见的错误。一般情况下,冒口的截面尺寸应大于需要补缩的铸件。另一个错误是增加小直径冒口的高度来改善补缩效果,这往往不尽如人意,因为冒口直径小,冒口内的金属液容易凝结,即使增加冒口高度也没有用。理想的立管形状应该是球形,因为它的散热面积较小。在某些情况下,厚断面淬火是一种有效可行的方法。

  (4)冒口颈与铸件尺寸比例不当。冒口颈部的尺寸对于加料效率非常重要。冒口颈部的横截面过小会影响补缩效果。有必要确保熔融金属在冒口颈部的平稳流动。

  (5)内浇口太大。内浇口入口处或内浇口上的收缩通常是由大内浇口引起的。由于内浇口入口处被热砂包围,如果其尺寸过大,入口处的熔融金属会一直保持到凝固结束,而由于此时没有其他金属溶液喂入,浇口入口处就会产生缩孔。浇口和冒口的正确设计应该是先凝固铸件,再凝固内浇口和冒口颈部,在凝固冒口。如果这种凝固顺序被破坏,就会产生收缩缺陷。

  5、型砂

  砂型壁的位移,特别是不规则的位移,会影响补缩效果,造成缩孔缺陷。墙体位移越大,缩孔的可能性越大。型砂强度低和型砂松软是造成型壁位移的主要原因。应提高型砂的强度和紧实度,以减少型壁的蠕变或位移。6.型芯制造

  砂芯的位移会使铸件截面变厚,导致铸件截面壁厚不均匀。支撑太少、芯头软或支撑面不足、砂芯强度低造成砂芯翘曲等。这些都是砂芯移位的原因。在生产过程中,砂芯位置的变化引起的铸件截面的变化可能会造成缩孔缺陷。

  7、金属成分

  金属成分对缩孔缺陷的影响有两个方面:一是合金成分对缩孔缺陷本身的直接影响。比如低碳铸铁的总收缩量比高碳铸铁大;在有色金属铸造中,可以通过改变金属成分、拓宽凝固范围和促进有序凝固来减少缩孔缺陷。向铝合金中添加晶粒细化剂,例如钛和硼,可以减少收缩缺陷。合金成分对缩孔缺陷的影响大多是直接的,在设计浇注系统和冒口系统时通常要考虑这些因素。二是金属溶液的压力使模壁屈服,导致模壁位移。金属溶液的压力与金属成分有关,灰铸铁对铸型壁的压力小于合金铸铁和球墨铸铁。在某种程度上,碳当量越高,金属溶液对结晶器壁的压力越大。

  8、熔化

  草率的装载会造成金属成分的偏差。鉴于收缩缺陷,应考虑熔化因素。肮脏的、快速凝固的、易氧化的金属都会对金属的早期收缩产生影响。如果液体温度过高,砂型会被加热到滑移的程度,从而加剧型壁的位移。液体中气体越多,凝固时释放的气体对模具壁的压力越大,越容易引起位移。

玛钢管件

  10、浇注

  (1)浇注温度过低会降低冒口系统的补缩效率,造成缩孔缺陷。

  (2)浇注温度过高,传递给型砂的热量增加,导致型砂高温变形,加剧型壁位移。

  (3)生产大型铸件时,冒口不补热金属液也会产生缩孔缺陷。根据需要,可采用加热冒口或扩大冒口代替补浇。

  玛钢管件砂芯或铸型壁的破裂会造成毛刺或铸型渗漏,造成熔融金属的损失。此时对型腔内金属液的需求量发生了变化,如果没有多余的金属液补缩,或者补缩不足,也会产生缩孔缺陷。


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