A. 鑄造鋁棒的時候部分彎曲是怎麼會事
鑄件變形是由於鑄造應力集中所引起的鑄件外形和尺寸與圖紙不符產生的缺陷。其主要原因是鑄件壁的厚薄懸殊相差太大。壁薄部位冷卻速度快,壁厚部位冷卻速度慢,使鑄件冷卻不均勻,阻礙鑄件正常收縮而變形。或者木模材料未乾燥,製作木模尺寸失誤。或造型操作不當等,使鑄件整體或局部翹曲與圖紙不符的缺陷,均稱為變形。
B. 消失模鑄造在振動中產生變形主要原因是
鑄件變形是在塗料、埋砂操作時由於模樣變形所致。
主要原因是:
1.白模的強度低,鑄件的結構不緊湊、剛性差,具有變形的可能性。
2.掛塗和埋砂造型的方法不對,造型操作不慎或者震實砂型時用力過大
3.壓鐵重量不夠或者鑄型的緊實度低
防止變形的措施:
製作白模時可以增加臨時性的工藝措施,如支撐,拉筋
掛塗料和埋型時注意操作方法,多加小心或者藉助輔助工具,如墊襯板以及剛性架
採用強度適宜的白模
C. 鑄鐵為什麼會變形
鑄鐵會變形的主要原因是其物理性質及外部因素的影響。
鑄鐵是一種金屬材料,具有較好的塑性和韌性。然而,當受到外部力量作用時,鑄鐵可能會產生變形。以下是
一、鑄鐵的內在物理性質決定了其易變形的特性
鑄鐵內部存在大量的晶體結構,這些晶體在受到外力作用時,會發生位移和形變。由於鑄鐵的塑性較好,當受到一定程度的應力時,晶體之間的相對位置會發生變化,導致鑄鐵的宏觀變形。
二、外部因素是導致鑄鐵變形的關鍵原因
1. 熱應力導致的變形:鑄鐵在高溫環境下,由於溫度梯度引起的熱脹冷縮,會導致鑄件內部產生熱應力,進而引發變形。
2. 機械應力導致的變形:鑄鐵在受到外力作用,如切削、沖壓等加工過程中,由於機械應力的作用,會產生塑性變形。
3. 化學腐蝕導致的變形:鑄鐵暴露在腐蝕性環境中,會發生化學腐蝕,導致晶體結構發生變化,進而產生變形。
三、鑄造工藝和操作條件對鑄鐵變形的影響
鑄造過程中的溫度控制、冷卻速度、鑄造模具的設計等都會影響鑄鐵的最終形狀和變形程度。不合理的工藝和操作條件可能導致鑄鐵產生較大的變形。
綜上所述,鑄鐵的變形是由其物理性質及外部因素共同作用的結果。了解這些因素有助於在生產實踐中採取有效的措施,控制鑄鐵的變形,以保證鑄件的質量和精度。
D. 鑄造內應力,變形產生的原因是什麼什麼是熱應力,什麼是機械應力
收縮應力鑄件在固態收縮時,因受鑄型、型芯、澆冒口等外力的阻礙而產生的應力稱收縮應力。、一般鑄件冷卻到彈性狀態後,收縮受阻都會產生收縮應力。收縮應力常表現為拉應力。形成原因一經消除(如鑄件落砂或去除澆口後)收縮應力也隨之消之,因此收縮應力是一種臨時應力。但在落砂前,如果鑄件的收縮應力和熱應力共同作用其瞬間應力大於鑄件的抗拉強度時,鑄件會產生裂紋。
熱應力
鑄件在凝固和冷卻過程中,不同部位由於不均衡的收縮而引起的應力,稱熱應力。熱應力使冷卻較慢的厚壁處受拉伸,冷卻較快的薄壁處或表面受壓縮,鑄件的壁厚差別愈大合金的線收縮率或彈性模量愈大,熱應力愈大。定向凝固時,由於鑄件各部分冷卻速度不一致,產生的熱應力較大,鑄件易出現變形和裂紋。
E. 殼型鑄造過程中出現彎曲鑄件
殼型鑄造常見缺陷及預防措施
1砂眼
砂眼缺陷處內部或表面有充塞著型(芯)砂的小孔,砂眼是殼型鑄造中一種常見的鑄造缺陷,往往導致鑄件報廢。砂眼是由於金屬液從砂型型腔表面沖下來的砂粒(塊),或者在造型,合箱操作中落人型腔中的砂粒(塊)來不及浮入澆冒系統,留在鑄件內部或表面而造成的。
砂眼的預防措施:
(1)嚴格控制型砂性能,提高砂型芯的表面強度和緊實度,減少毛刺和銳角,減少沖砂。
(2)合箱前把型腔和砂芯表面的浮砂處理干凈,平穩合箱,如果是明冒口或貫通出氣眼,應避免散砂從中掉人型腔,合箱後要盡快澆注。
(3)設置正確合理的澆冒系統,避免金屬液對型壁和砂芯的沖刷力過大。
(4)澆口杯表面要光滑,不能有浮砂。
2粘砂
在鑄件表面上,全部或部分覆蓋著一層金屬(或金屬氧化物)與砂(或塗料)的混(化)合物或一層燒結構的型砂,致使鑄件表面粗糙,難於清理。粘砂多發生在型、芯表面受熱作用強烈的部位,分機械粘砂和化學粘砂兩種。機械粘砂是由金屬液滲入鑄型表面的微孔中形成的,當滲入深度小於砂粒半徑時,鑄件不形成粘砂,只是表面粗糙,當滲入深度大於砂粒半徑時,就形成機械粘砂,化學粘砂是金屬氧化物和造型材料相互進行化學作用的產物,與鑄件牢固地結合在一起而形成的。
粘砂的預防措施:
(1)選用耐火度高的砂,以提高型砂,芯砂的耐火度,原砂的SiO2含量在96%(質量分數)以上,而且砂粒應對粗些。鑄鋼件的澆注溫度越高,壁厚越厚,對原砂中SiO2含量的要求越高。
(2)適當降低澆注溫度和提高澆注速度,減輕金屬液對砂型的熱力學和物理化學作用。
(3)砂型緊實度要高(通常大於85)且均勻,減少砂粒間隙;型、芯修補到位,不能有局部疏鬆。
(4)採用在高溫下不開裂、不燒結成熔洞的塗料。
3氣孔
在鑄件內部,表面或近於表面處,有大小不等的光滑孔眼,形狀有圓的,長的及不規則的,有單個的,也有聚集成片的。顏色有白色的或帶一層暗色,有時覆有一層氧化皮。由於氣體的來源和形成原因不同,氣孔的表現形式也各不相同,有侵入性氣孔、析出性氣孔和反應性氣孔。
侵入性氣孔體積較大,形狀近似梨形,常出現在鑄件上部靠近型芯壁或澆注位置處,主要是由於砂型芯中產生的氣體侵入金屬中未能逸出造成的,梨形氣孔小端位置表明氣體由該處進入鑄人件。
析出性氣孔多而分散,一般位於鑄件表面,往往同一爐鑄件幾乎都會出現,主要是由於金屬在熔煉過程中吸收的氣體在凝固前未能全部析出,就在鑄件中形成許多分散的小氣孔。
反應性氣孔是由於金屬一鑄型界面發生化學反應而產生的氣孔,因其分布均勻且往往在鑄件表皮以下1-3è處(有時在一層氧化皮下面)出現,所以又稱為皮下氣孔。又由於這種氣孔多呈細長形針孔狀,其長軸與鑄件表面垂直,又可將其稱為針孔。
氣孔的預防措施:
(1)採用潔凈乾燥的爐料,限制含氣量較多的爐料的使用,降低熔煉時金屬的吸氣量;澆包要烘乾燙包;可以適當提高澆注溫度以利於氣體擴散。
(2)澆注時控制好壓頭和速度,保證鋼水平穩充填砂型型腔,避免產生紊流,防止捲入氣體。
(3)減少發氣量,控制型(芯)砂水分及發氣原料的含量,減少砂型在澆注過程中的發氣量,不使用受潮,生銹或有油污的冷鐵和芯撐等。
(4)改善砂型的透氣性,選擇合適的砂型緊實度,提高砂型和型芯的透氣性;合理安排出氣眼,使型(芯)內氣體能順利排出。
(5)提高氣體進入金屬液的阻力。合理設計澆注系統,避免澆注時捲入氣體,在型(芯)表面塗刷塗料以減少少金屬一鑄型的界面作用。
4縮孔、縮松
在鑄件厚斷面內部,熱節處或軸心等最後凝固的地方,形成不規則的表面粗糙的孔洞,該處晶粒粗大,往往帶有樹枝晶。孔洞大而集中的為縮孔,孔眼小而分散的稱為縮松。主要是由於鑄件在冷卻凝固時所產生的液態收縮和凝固收縮遠遠大於固態收縮,且在鑄件最後凝固的地方得不到金屬液的補充造成的。
縮孔、縮松的預防措施:
(1)盡量降低注溫度和澆注速度,澆注後期的補澆要充分到位。
(2)合理設計澆冒系統,壁厚小且均勻的鑄件要採用同時凝固,壁厚大且不均勻的鑄件採用由薄向厚的順序凝固,使鑄件得到充分補縮。
(3)在鑄件厚斷面部位,合理放置內,外冷鐵。
(4)盡量減少鑄件的熱節部位。
5夾砂、結疤
夾砂是指在鑄件表面上,有一層金屬瘤狀物或片狀物,在金屬瘤片和鑄件之間夾有一層型砂或塗料,結疤是由於金屬液在鑄型表面局部沖去了一塊砂的地方或在發生攪拌或沸騰現象的地方出現了一塊凸出的疤痕,脫落的砂夾在疤塊中或鑄件的其他部位中。在澆注時,濕型型腔表面的水分因受到鋼液的高溫烘烤而向砂型內部發生遷移,形成強度較低的水分凝聚區,易使型腔表面脫層而造成鑄鋼件結疤,、夾砂等缺陷。。
夾砂、結疤的預防措施:
(1)嚴格控制型砂、芯砂性能。
(2)澆注時間盡量短;澆注系統的設計應使金屬液進入型腔時平穩而沖擊力不大,內澆口的布置要適當分散以避免鑄型局部過熱,同時盡快地覆蓋住下型面。
(3)大平面的板狀鑄件可採用傾斜澆注;
(4)鑄型上扎氣眼以利於水水蒸氣及其他氣體的排除,使水分凝聚區後移和降低其中的水分,減少氣體壓力對型腔表面的拱托作用。
(5)修型時避免用壓勺來回壓大平面,防止分層。
6裂紋
裂紋分為熱裂和冷裂。熱裂主要由S引起,多為不規則形狀,裂口處金屬表皮氧化;冷裂主要由P引起,裂口較直,開裂處有金屬光澤,有時出現輕微氧化色。部分鑄件採用水爆清砂工藝,亦可導致裂紋。
裂紋的預防措施:
(1)提高砂型和砂芯的退讓性。
(2)嚴格控制爐料及鋼水中的S、P含量。
(3)鑄件壁厚盡量均勻,避免壁厚的突然改變,條件允許時,可適當設置加強筋,兩截面交接部位採用圓角連接,以減少應力集中。
(4)調節鑄件各部位冷卻速度,避免鑄件局部過熱,在厚大斷面或熱節處放置冷鐵,內澆道適當分散,使鑄件各部位溫度趨向均勻,澆冒口當應阻礙鑄件的收縮。
(5)鑄件澆注後,開型不能過早,採用水爆清砂工藝的鑄件應掌握好溫度和時間。
7其他鑄造缺陷
(1)變形長、板狀鑄件比較容易變形。某些鑄件加工後,放置一段時間後會出現變形。
預防措施:適當添加加強筋;適當增加加工餘量;採用反變形工藝;將鑄件進行去應力退火,消除鑄件的內應力;採用時效處理。
(2)冷隔在鑄件上有未完全融合的縫隙或凹坑,其交界邊緣是圓滑的。預防措施:提高澆注溫度和澆注速度;改善澆注系統;澆注時不斷流。
(3)澆不足由於金屬液未完全充滿型腔而產生的鑄件缺肉。預防措施;提高澆注溫度和澆注速度;不要斷流和防止跑火;澆注後期的點澆補縮到位
殼型鑄造常見缺陷及預防措施
1砂眼
砂眼缺陷處內部或表面有充塞著型(芯)砂的小孔,砂眼是殼型鑄造中一種常見的鑄造缺陷,往往導致鑄件報廢。砂眼是由於金屬液從砂型型腔表面沖下來的砂粒(塊),或者在造型,合箱操作中落人型腔中的砂粒(塊)來不及浮入澆冒系統,留在鑄件內部或表面而造成的。
砂眼的預防措施:
(1)嚴格控制型砂性能,提高砂型芯的表面強度和緊實度,減少毛刺和銳角,減少沖砂。
(2)合箱前把型腔和砂芯表面的浮砂處理干凈,平穩合箱,如果是明冒口或貫通出氣眼,應避免散砂從中掉人型腔,合箱後要盡快澆注。
(3)設置正確合理的澆冒系統,避免金屬液對型壁和砂芯的沖刷力過大。
(4)澆口杯表面要光滑,不能有浮砂。
2粘砂
在鑄件表面上,全部或部分覆蓋著一層金屬(或金屬氧化物)與砂(或塗料)的混(化)合物或一層燒結構的型砂,致使鑄件表面粗糙,難於清理。粘砂多發生在型、芯表面受熱作用強烈的部位,分機械粘砂和化學粘砂兩種。機械粘砂是由金屬液滲入鑄型表面的微孔中形成的,當滲入深度小於砂粒半徑時,鑄件不形成粘砂,只是表面粗糙,當滲入深度大於砂粒半徑時,就形成機械粘砂,化學粘砂是金屬氧化物和造型材料相互進行化學作用的產物,與鑄件牢固地結合在一起而形成的。
粘砂的預防措施:
(1)選用耐火度高的砂,以提高型砂,芯砂的耐火度,原砂的SiO2含量在96%(質量分數)以上,而且砂粒應對粗些。鑄鋼件的澆注溫度越高,壁厚越厚,對原砂中SiO2含量的要求越高。
(2)適當降低澆注溫度和提高澆注速度,減輕金屬液對砂型的熱力學和物理化學作用。
(3)砂型緊實度要高(通常大於85)且均勻,減少砂粒間隙;型、芯修補到位,不能有局部疏鬆。
(4)採用在高溫下不開裂、不燒結成熔洞的塗料。
3氣孔
在鑄件內部,表面或近於表面處,有大小不等的光滑孔眼,形狀有圓的,長的及不規則的,有單個的,也有聚集成片的。顏色有白色的或帶一層暗色,有時覆有一層氧化皮。由於氣體的來源和形成原因不同,氣孔的表現形式也各不相同,有侵入性氣孔、析出性氣孔和反應性氣孔。
侵入性氣孔體積較大,形狀近似梨形,常出現在鑄件上部靠近型芯壁或澆注位置處,主要是由於砂型芯中產生的氣體侵入金屬中未能逸出造成的,梨形氣孔小端位置表明氣體由該處進入鑄人件。
析出性氣孔多而分散,一般位於鑄件表面,往往同一爐鑄件幾乎都會出現,主要是由於金屬在熔煉過程中吸收的氣體在凝固前未能全部析出,就在鑄件中形成許多分散的小氣孔。
反應性氣孔是由於金屬一鑄型界面發生化學反應而產生的氣孔,因其分布均勻且往往在鑄件表皮以下1-3è處(有時在一層氧化皮下面)出現,所以又稱為皮下氣孔。又由於這種氣孔多呈細長形針孔狀,其長軸與鑄件表面垂直,又可將其稱為針孔。
氣孔的預防措施:
(1)採用潔凈乾燥的爐料,限制含氣量較多的爐料的使用,降低熔煉時金屬的吸氣量;澆包要烘乾燙包;可以適當提高澆注溫度以利於氣體擴散。
(2)澆注時控制好壓頭和速度,保證鋼水平穩充填砂型型腔,避免產生紊流,防止捲入氣體。
(3)減少發氣量,控制型(芯)砂水分及發氣原料的含量,減少砂型在澆注過程中的發氣量,不使用受潮,生銹或有油污的冷鐵和芯撐等。
(4)改善砂型的透氣性,選擇合適的砂型緊實度,提高砂型和型芯的透氣性;合理安排出氣眼,使型(芯)內氣體能順利排出。
(5)提高氣體進入金屬液的阻力。合理設計澆注系統,避免澆注時捲入氣體,在型(芯)表面塗刷塗料以減少少金屬一鑄型的界面作用。
4縮孔、縮松
在鑄件厚斷面內部,熱節處或軸心等最後凝固的地方,形成不規則的表面粗糙的孔洞,該處晶粒粗大,往往帶有樹枝晶。孔洞大而集中的為縮孔,孔眼小而分散的稱為縮松。主要是由於鑄件在冷卻凝固時所產生的液態收縮和凝固收縮遠遠大於固態收縮,且在鑄件最後凝固的地方得不到金屬液的補充造成的。
縮孔、縮松的預防措施:
(1)盡量降低注溫度和澆注速度,澆注後期的補澆要充分到位。
(2)合理設計澆冒系統,壁厚小且均勻的鑄件要採用同時凝固,壁厚大且不均勻的鑄件採用由薄向厚的順序凝固,使鑄件得到充分補縮。
(3)在鑄件厚斷面部位,合理放置內,外冷鐵。
(4)盡量減少鑄件的熱節部位。
5夾砂、結疤
夾砂是指在鑄件表面上,有一層金屬瘤狀物或片狀物,在金屬瘤片和鑄件之間夾有一層型砂或塗料,結疤是由於金屬液在鑄型表面局部沖去了一塊砂的地方或在發生攪拌或沸騰現象的地方出現了一塊凸出的疤痕,脫落的砂夾在疤塊中或鑄件的其他部位中。在澆注時,濕型型腔表面的水分因受到鋼液的高溫烘烤而向砂型內部發生遷移,形成強度較低的水分凝聚區,易使型腔表面脫層而造成鑄鋼件結疤,、夾砂等缺陷。。
夾砂、結疤的預防措施:
(1)嚴格控制型砂、芯砂性能。
(2)澆注時間盡量短;澆注系統的設計應使金屬液進入型腔時平穩而沖擊力不大,內澆口的布置要適當分散以避免鑄型局部過熱,同時盡快地覆蓋住下型面。
(3)大平面的板狀鑄件可採用傾斜澆注;
(4)鑄型上扎氣眼以利於水水蒸氣及其他氣體的排除,使水分凝聚區後移和降低其中的水分,減少氣體壓力對型腔表面的拱托作用。
(5)修型時避免用壓勺來回壓大平面,防止分層。
6裂紋
裂紋分為熱裂和冷裂。熱裂主要由S引起,多為不規則形狀,裂口處金屬表皮氧化;冷裂主要由P引起,裂口較直,開裂處有金屬光澤,有時出現輕微氧化色。部分鑄件採用水爆清砂工藝,亦可導致裂紋。
裂紋的預防措施:
(1)提高砂型和砂芯的退讓性。
(2)嚴格控制爐料及鋼水中的S、P含量。
(3)鑄件壁厚盡量均勻,避免壁厚的突然改變,條件允許時,可適當設置加強筋,兩截面交接部位採用圓角連接,以減少應力集中。
(4)調節鑄件各部位冷卻速度,避免鑄件局部過熱,在厚大斷面或熱節處放置冷鐵,內澆道適當分散,使鑄件各部位溫度趨向均勻,澆冒口當應阻礙鑄件的收縮。
(5)鑄件澆注後,開型不能過早,採用水爆清砂工藝的鑄件應掌握好溫度和時間。
7其他鑄造缺陷
(1)變形長、板狀鑄件比較容易變形。某些鑄件加工後,放置一段時間後會出現變形。
預防措施:適當添加加強筋;適當增加加工餘量;採用反變形工藝;將鑄件進行去應力退火,消除鑄件的內應力;採用時效處理。
(2)冷隔在鑄件上有未完全融合的縫隙或凹坑,其交界邊緣是圓滑的。預防措施:提高澆注溫度和澆注速度;改善澆注系統;澆注時不斷流。
(3)澆不足由於金屬液未完全充滿型腔而產生的鑄件缺肉。預防措施;提高澆注溫度和澆注速度;不要斷流和防止跑火;澆注後期的點澆補縮到位
F. 鑄造內應力,變形和裂紋是怎樣形成的
簡單來說,鑄造應力是由於鑄件凝固過程中,各部分冷卻速度不同造成的。
因為鑄造凝固過過程中會出現體積收縮(也有例外,如球鐵還會有石墨化膨漲過程)。但同一個鑄件很難做到同時凝固,先凝固的部分就會對後凝固的部分形成阻礙,而後凝固的部分又會對先凝固的部分形成擠壓,於是應力就產生了。
受力就會變形,這是必然的。至於變形的大小,就要看鑄件的結構和強度了。
如果應力足夠大,而鑄型或件本身又阻礙這種變形的實現,鑄件就會出現裂紋。
鑄件在凝固初期,即紅熱狀態下產生裂紋,稱為熱裂,含硫高會增加熱裂傾向;後期產生裂紋稱冷裂,磷元素則會增加冷裂傾向。
認識比較粗淺,歡迎繼續交流。