小冒口补缩大热节铸件的研究与应用- .pdf

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1、—圜小冒口补缩大热节铸件的研究与应用河南工业大学工程训练中心(郑州450007)崔希文长期以来，灰铸铁件的工艺设计一直遵循着“顺序缺陷的；而在P点以前各时刻，收缩均大于膨胀，石墨凝固”和“同时凝固”这两个原则，但实际生产中，对化膨胀尚不足以抵消全部的收缩，这个自补不足的差额于厚大断面的灰铸铁件，按顺序凝固原则用比例法设计必须靠外部补缩。作为冒口只要补充这个差额(即胀缩冒13时，常使冒口的几何尺寸和重量很大，造成铸件的相抵的净结果)铸件就不会产生缩孔，因此冒t3只需补工艺出品率大大降低，冒口也很难去除和破碎回用，而缩至均衡点就行，冒口不必要晚于铸件

2、凝固，冒臼的尺且由于大的冒口颈与铸件相接形成较大的的接触热节寸或模数完全可以小于铸件壁厚(热节圆直径或模数)。(当大于铸件本来的热节及冒口直径时，即成了最后凝2．应用实例固区)，致使在冒13根部附近产生收缩缺陷(如缩孔、(1)分油器该产品是我单位承接的一批外协件，缩松)．造成越补越缩的后果。鉴于上述原因，笔者对要求材质HT200，毛重50kg，6个面均需机械加工，要小冒口补缩的机理进行了探索，并进行了小冒13补缩试求做耐压试验，内部不得有缩松缺陷。采用工艺：干验，并在实际生产中加以推广应用，取得了显著的效型，一型一件，浇El通过冒口引注铸件(见图

3、2)，浇果。注温度1320～1340℃。1．小冒口铸造的可行性分析均衡凝固理论认为，铸铁铁液在冷却凝固过程中，既有液态收缩、凝固收缩，又有石墨析出产生的膨胀收缩、膨胀曲线如图l所示。2l图2分油器工艺参数为定出最小冒口尺寸，笔者首先在该件上进行了一个简单的工艺试验。即在工艺条件基本相同的前提下，采用几种不同尺寸的冒El体，对其进行补缩试验(同一图1铸件收缩与膨胀的叠加示意包铁液浇注)，试验数据及浇成铸件情况见表1。若就铸件上某一点而言，收缩在前，膨胀在后，二表1工艺试验方案及结果者是不能相抵的。但就铸件整体而言，各个区域进人收序号l2345缩、膨

4、胀的时间有先有后，相互交错、重叠。确切地说，比列系数1．O5O．90．807O．6一个铸件在凝固的某一时刻，有些地方正在收缩，有些地方进人石墨化膨胀，时间是同时的，铁液是相通的，冒口直径mm147l26l129884这时胀缩就可以叠加相抵，P点为均衡点(见图1)。此冒口高度H／mmJ83．75157．7】40l22，5Io5刻铸件的胀缩相等，叠加值为0，铸件不缩不胀。P点以上面有6—铸件情况成品成品成品成品7mil凹陷后各时刻膨胀均大于收缩。只要工艺措施得当，充分利用石墨化膨胀，在P点之后，铸件显然是不会产生收缩注：西=KT，H=1．25,t,=

5、1．25KT。参伽⋯旺圈血由表l可以看出，当比例系数为0．7，对应冒口直体与补缩热节间的联系，使铸件外补不足而产生缩孔。径为98mm时，即可保证热节为thl4Omm的铸件不产生其实这样的耽心是毫无必要的，因为冒口体中的铁液对收缩缺陷。铸件的补缩流动，主要靠铸件收缩产生体积亏损，压力随后，我们又用q598mm冒口生产了其余各件，均降低形成抽吸作用，冒13高度的静压力只起辅助作用。为成品，且机加工后效果很好，未出现晶粒粗大、缩松冒13颈短、薄、宽，铁液流过时受到冷却，周围型砂被等缺陷。该冒13与传统工艺冒口的对比见表2。加热，但由于冒13颈很短，流程

6、小，温度不足以损失到表2新冒口与传统工艺冒口对比凝固点，从而可以保持冒口颈畅通；冒口颈中降温的铁冒El直径冒口高度H冒口重工艺出品率液被吸入铸件后，冒口中的热铁液又补充到冒口颈中，项目／kg(％)只要有抽吸流动，冒13体中就会有足够的热铁液连续不l682oo断地供给冒13颈，这样冒口颈尽管很薄也不易凝固闸死，传统工艺32．96O．3(=1．2T)(H=1．19)从而可以保证充分补缩。当到达均衡时刻，铸件进人自98l22．5补缩阶段，停止向冒口抽吸。此时，不管冒口颈是否畅新工艺6．5888．3(西=0．7)(日=1．254,)通，冒口体中还有多少热

7、铁液，都会停止补缩流动。由(2)轴套是剪板机配件之一，主要工艺参数：材于冒13颈设计得很薄，很快就会凝固，将通道截断，这质HT200，毛重40kg，干型，浇注温度1320～1340℃，样就更有利于铸件内石墨化膨胀压力的建立，提高自补最大热节圆直径170mm，该件采用一端浇，另一端放置缩效果。同时，正是由于这种充分的自补缩，才使得厚冒13工艺(见图3)，冒13为冷飞边冒13，尺寸为大铸件尽管不用庞大的冒口体，也不会有缩孑L缺陷产生。qS13Ommx160mm(兼有补缩和溢流作用)。内浇道扁然而，传统的冒13为什么小不下来呢?问题也就出平，厚度均在5

8、mm左右，∑F=4cm。用此工艺连续生在冒口颈上。传统工艺设计的冒口颈截面大，散热面积产数百件，成品率达98％以上。机加工后，内部也未有