改进浇注工艺减少铸造缺陷

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1、改进浇注工艺减少铸造缺陷杜瑞祥(天津三达铸造有限公司，天津300251)铸件缺陷种类繁多，影响铸件质量的因素存在于与铸件生产有关的每道工序中，如图1所示。大型铸件的特点是尺寸大，即体积大、质量重、浇注的铁液多、壁厚相对较厚，形状有的简单、有的复杂；不同领域的铸件，具有不同的要求。大型铸件浇注系统设计及浇注需掌握的主要原则为分散底注（分层注人效果最好），快速浇注（多加出气冒口），高温浇注（加强芯子排气）。1分散底注式浇注图2为分散底注式浇注系统图。优点：有利于金属液平稳地充满铸型；减少金属液氧化，对型、芯冲击力小；防止造成冲砂，减小紊流，减少气体裹人；有利于型腔气体的排出：有利于除渣：避免各

2、部温差过大，有利于减少铸件收缩应力，对长、薄铸件有利于减小变形量，有利于防止裂纹缺陷发生。缺点：如果充型时间过长，金属液在型腔上升中长时间与空气接触，表面易生成氧化皮（需快速浇注予以克服）；铸件下部温度高，不利于补缩（对灰铸铁件影响不大）。2快速浇注优点：铁液上升速度快，不容易氧化：铁液对型腔的烘烤时间短，减小涂层开裂、脱落的可能性，减少铸件夹渣等缺陷的产生；防止出现浇不足、冷隔缺陷；使型腔内气压增大，迫使气体容易从铸型向外排出，铸件不容易产生气孔等孔洞类缺陷：铸件各部的温度差小，防止裂纹发生。缺点：低强度类型的砂型易产生冲砂类缺陷，对于树脂砂等强度较高的砂型，影响较小：浇注系统的截面积有

3、所增大，铸件工艺出品率有所降低。3合理浇铸时间的确定生产中常用浇注时间表示浇注速度。对铸件而言，浇注时间长，意味着浇注速度慢：反之，意味着浇注速度快。适宜的浇注时间应根据铸件质量、壁厚、结构、技术要求等综合考虑而定。表1为铸铁件浇注速度的一般原则。浇注时间与铸件结构、材质、铸型条件、浇注温度等因素有关，每一个铸件都有一个合理的浇注时间与其对应。浇注时间无完善的计算公式，一般依据各种经验公式与图表及铸件质量来确定。浇注时间确定后，再按选择的截面比计算浇注系统各单元的截面积。(1)资料推荐的灰铸铁件浇注时间如表2。表1铸铁件浇注速度的一般原则(2)资料[2]认为，对于质量小于450kg的形状复

4、杂的薄壁铸铁件，其浇注时间可按下面的经验公式计算：式中：t为浇注时间(s)；CL为型内金属液总质量，包括浇、冒口系统质量(kg)；S为系数，取决于铸件的主要壁厚。对于质量小于1000kg的铸铁件，其浇注时间可按Dietert公式计算：式中：w为浇注速度(kg/s)；G。为型内金属液总质量，包括浇、冒口系统质量(kg)；A为系数(铸铁为0.9)；B为系数（铸铁为0.833）。对于质量小于10000kg的中、大型铸铁件，其浇注时间也可按下式计算：式中：t，为浇注时间(s)；G，为型内金属液总质量，包括浇、冒口系统质量(kg)；6为铸件的平均壁厚(mm)；S，为系数，取1.7-2.0。对于重型铸

5、铁件，浇注时间可按下式计算：式中：t为浇注时间(s)；G。为型内金属液总质量，包括浇、冒口系统质量(kg);S。为壁厚系数，与铸件的壁厚有关（如表3所示）。表3系数SZ和铸件壁厚的关系(3)依据生产实践，对于质量大于1000kg的铸铁件，浇注时间可按下式计算：式中：t为浇注时间(s)；G，为型内金属液总质量，包括浇、冒口系统质量(kg);S，为壁厚系数，与铸件的壁厚有关（如表4所示）。表4系数凡和铸件壁厚的关系4高温浇注优点：流动性好，可避免因底注而容易形成的铸件残缺类缺陷，可得到轮廓清晰的铸件；可避免裂纹、冷隔类缺陷：可避免气孔、针孔类缺陷（浇注温度根据铸件壁厚及结构形状适当提高，不是越

6、高越好）。缺点：容易产生粘砂缺陷；容易产生冲砂缺陷；一特别厚大件易造成组织粗大；厚大球铁件有缩孔、缩松倾向：增大石墨漂浮倾向。资料刊载的灰铸铁件的浇注温度如表5所示。依据生产实践，建议灰铸铁件浇注温度如表6所示。对于中、大型铸铁件的生产，其实际浇注时间的长短、浇注速度的快慢，对铸件的质量有直接的影响。表5灰铸铁件的浇注温度表6建议灰铸铁件的浇注温度5不同大型铸铁件浇注工艺举例(1)叶片环状支架铸件质量25800kg;浇冒口质量4200kg;浇注质量30000kg;最小壁厚80mm;牌号GGG-40:浇注温度138℃：浇注时间50s;采用白硬砂手工造型；内浇口位置为底部侧面（如图3所示）。(

7、2)压缩机缸体上侧，铸件质量24000kg;浇冒口质量8000kg;浇注质量32000kg;最小壁厚60mm;牌号GCG-40；浇注温度138℃：浇注时间60s;采用白硬砂手工造型；内浇口位置为两侧底部（如图4所示）。图5横梁(3)横梁铸件质量41000kg;浇冒口质量9000kg;浇注质量50000kg;最小壁厚50mm；牌号GGG-60；浇注温度1390C：浇注时间50s;采用白硬砂手T造型：内浇口位置为底部侧面（如