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重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝,也稱重力澆鑄。廣義的重力鑄造包括砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造、消失模鑄造,泥模鑄造等;窄義的重力鑄造主要指金屬型澆鑄。
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1.重力鑄造破裂
發(fā)生熱裂化。
通常,在聚集結(jié)束時,金屬在接近固相線的高溫下形成。其形狀的特點是短而寬的缺陷、彎曲的形狀和接縫中的氧化。澆注方案不合理,合金收縮嚴重,芯砂收縮,鑄造工藝不合理,都可能導致熱裂。鋼中的硫和磷會破壞鋼鐵的耐熱性,導致熱裂傾向增加。
熱裂紋預防
合理調(diào)整合金元素(嚴格控制鋼鐵中的硫和磷含量)、合理規(guī)劃鑄造方案、采用合成法和創(chuàng)新制砂方法都是防止熱裂的有效措施。
2.重力鑄造冷處理
出現(xiàn)冷裂紋。
冷裂是指合金冷卻到低溫后處于彈性狀態(tài)。如果合金的強度超過這個溫度,就會發(fā)生冷裂,即冷裂。低溫下形成的冷裂紋缺陷較小,連續(xù)平直,縫內(nèi)潔凈,偶有輕度氧化。異形零件,尤其是壁厚差大的鑄件,尤其是大型薄鑄件,容易產(chǎn)生冷裂紋。
冷裂紋預防
通常,降低鑄件內(nèi)應(yīng)力或降低合金脆性的步驟是保護冷裂紋的形成。比如鐵中的鐵和磷會顯著降低合金的抗沖擊性能,增加脆性,容易導致冷裂,所以冶煉金屬時要嚴格限制。
補充情況和設(shè)備分析。
澆鑄膠:簡單粗糙的澆鑄。一般修復部位不需要后續(xù)處理,也沒有特殊的硬度要求。這種鑄件的附加值低。焊補材料:九成以上的鑄造企業(yè)選擇了焊補材料來解決生產(chǎn)中遇到的鑄造缺陷。由于使用了金屬填充材料(焊接材料一般與鑄造材料相匹配),焊補性能基本可以達到母材的標準,操作簡單,焊補效率高,得到了很多廠家的認可和信賴。目前市場上的焊接設(shè)備種類繁多,用于修復缺陷的設(shè)備大致如下:
電焊機:鑄鐵和鋼鑄件多用于焊接。液態(tài)鋁擠壓,鋁合金重力鑄造,鋁合金澆注。
好處:檢修,效率高。
缺陷:焊接后焊點硬度過高,內(nèi)部有應(yīng)力,容易產(chǎn)生裂紋。通常還需要退火熱處理來滿足加工要求。而且由于焊接條件的限制,內(nèi)部容易產(chǎn)生氣孔、夾渣等二次缺陷。氬弧焊:精鑄(合金鋼、不銹鋼精鑄)和鋁合金壓鑄件多采用氬弧焊焊接。一些模具廠家和維修廠家也用這種焊機修復模具缺陷。優(yōu)點:焊接效率高,精度比電焊機高。焊絲種類繁多,其中以不銹鋼和鋁合金制品為廣泛。適用于高強度焊接。
缺點:用于修補缺陷和小缺陷(氣孔和砂眼)。由于撞擊過度,熔池邊緣有痕跡。焊接鋼零件有硬點。彩色鑄件或薄壁零件在焊接時,由于熱的影響,容易產(chǎn)生熱變形。對操作的技術(shù)要求非常高。
冷焊機:是21世紀初剛剛誕生的一項修復技術(shù)。由于工件焊接過程中產(chǎn)生的熱量很小,所以成為了冷焊機。經(jīng)過幾年的發(fā)展,焊機的應(yīng)用方向和技術(shù)有了很大的進步,在修理市場上已經(jīng)占據(jù)了相當大的份額。按修復產(chǎn)品分類,有:電火花堆焊機補片和修復機。
補焊機:利用瞬時高頻放電原理,將焊件(0.05-0.20mm)貼在工件表面,貼的大厚度與焊件厚度一致。焊接質(zhì)量取決于放電是否均勻。適用于超差加工的工件磨損和修復,對模具市場有一定的沖擊。這種機器還可以用焊粉(或加工廢料)填充缺陷(如砂眼),并通過放電進行修復。修復后的工件色差小。缺點是打補丁速度慢。
冷焊機的共同缺點是焊接效率高于電焊機和氬弧焊機,但其在修復毫米級缺陷和機加工缺陷方面的突出優(yōu)勢使人們選擇冷焊。