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ZG40Cr25Ni20离心铸造钢管的基本原理和特点

 来源: 日期:2021/1/27 14:33:14 人气:47

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离心铸造的基本原理和特点。

一、基本原则:

离心法是将液态金属注入到高速旋转的铸型中,使其在离心力的作用下充满并形成铸件的一种工艺方法。

离心的作用是:

使得液态金属在径向上能够很好地充填铸型和形成自由铸面;

不需要型芯就可以得到圆柱形内孔;

帮助排除液体金属中的气体和夹杂;

通过影响金属的结晶过程来提高铸件的力学和物理性能。

二、分类:

普通离心铸造按铸件旋转轴的空间位置可分为水平离心铸造和垂直离心铸造。

旋转轴线在水平状态或与水平方向夹角很小(<4°)的铸型的离心铸造称为卧式离心铸造,如图2-18所示,即是三种卧式离心铸造的例子。立式离心铸造是指旋转轴处于垂直状态的铸型被称为立式离心铸造,如图2-19所示即是两种立式离心铸造的例子。旋转轴与水平及垂直方向有较大角度的铸型离心铸造称为倾斜轴离心铸造,但应用较少。(图2-183个水平型离心铸造的例子)

3.特征:

好处:

铸件致密度高,气孔、夹渣等缺陷少,机械性能高;

二、中空铸件不需型芯,生产长管形铸件,可大大提高金属充型能力,减小壁厚与长度或直径之比,简化套管、管类铸件的生产工艺;

三、几乎不消耗金属浇铸系统和冒口系统,提高工艺出品率;

四是易于制造滚筒、套式复合金属铸件,如钢背铜套管、双金属滚筒等;通过离心力的作用,可提高金属的充型能力,从而生产薄壁铸件。

缺陷:

一、铸件容易产生比重偏析,因此不适用于合金容易产生比重偏析的铸件(如铅青铜),尤其不适用于杂质比重大于金属液的合金,但近年来,也出现利用离心铸造这一特点生产梯度复合材料的情况;

铸件的内孔直径不准确,内孔表面比较粗糙,质量较差,加工余量大;

三、异型铸件的生产有一定的局限性。

四、申请:

采用离心铸造法生产的高产量铸件如下:

①铁管:采用离心铸造法生产的铁管占世界球墨铸铁件年产量的近1/2。

B柴油和汽油发动机气缸套。

c各类钢套管和钢管。

④双层钢背铜套管,各种合金轴瓦。

第五卷造纸机

采用离心铸造法,生产效益显著的产品有:

②双金属铸铁轧辊;

二加热炉底耐高温钢辊道;

③特种无缝钢管;

④制动鼓,活塞环,铜制合金蜗轮;

不同形状的铸件,如叶轮,金属假牙,金银介子,小型阀门,铝铸马达转子等。

最早应用于生产铸管的离心铸造,随后该工艺得到迅速发展。现国内外冶金、矿、运、灌、航、务、车等行业均采用离心铸造技术生产钢、铁及非铁碳合金铸件。尤其是在离心铸铁管、内燃机缸套、轴套等铸件的生产中最为常见。对于某些成形刀具和齿轮类铸件,还可对熔模铸壳进行离心力浇铸,这样不仅可以提高精度,而且还可以改善其机械性能。

离心式铸造工艺。

在离心式铸造生产中,需要确定或解决的工艺问题有:铸型转速、浇注系统、浇注数量、渣下凝、金属过滤、涂漆使用、浇注温度、铸件脱形等,因为这些问题都直接影响到铸件质量和生产效率。

铸型转速是离心铸造时的重要工艺参数,不同的铸件,不同的铸造工艺,其铸型转速也会因铸型成形而不同。

立式离心铸造中,过低的铸型转速会造成金属液充填不良,卧式离心铸造中会产生金属液雨淋,还会导致铸件内部产生松散、夹渣、铸件内表面不平整等缺陷;

由于流速过高,容易在铸件上产生裂纹、偏析等缺陷,离心砂型铸件外表面会形成胀盒等缺陷,还会使机床振动大,磨损加剧,功率消耗过多。

因此,铸型速度的选择原则应是在保证铸件质量的前提下,尽量选用最小值。

(2)离心铸造浇注系统主要是指接受金属和连接浇注槽的浇注杯,有时也包括型腔内的浇注槽。浇铸系统的设计应遵循以下原则:

一是浇铸长度长、直径大的铸件时,浇铸系统应使金属液能更快、更均匀地分布在铸型的内表面;

浇注易氧化金属液或采用离心砂型时,浇注槽应使金属液均衡地充填在铸型上,尽量减少金属液飞溅,减少砂型的冲刷;

三、铸造成形铸件时,铸型内的浇道应保证金属液顺利流入型腔;

四、浇注结束后,浇注杯和浇注槽内不得有金属和渣子。如果存在残余金属和渣料,也应容易清除。

浇注离心铸件的内径往往是由浇注金属液的量来确定的,因此,在离心浇注时,必须控制浇注型内的金属液量,以保证内径的大小。

近几年来,在浇注大型铸件时,采用数字显示遥控汽车秤定量浇注。离心浇注自动定量压力传感器安装在浇注包架上,保温感应炉电磁泵定量浇注也已在生产中应用。

(4)熔渣的使用为克服厚壁离心铸件双向凝固产生的皮下缩孔缺陷,可将造渣剂与金属液一起浇注到铸件的型腔内,熔渣覆盖在铸件的内部表面,防止内部表面的散热,创造一个由外向里的连续凝固条件,消除皮下缩孔。此外,渣剂还可以起到提纯金属液的作用。

造渣剂的浇注方式为:在浇注时将粉状造渣剂撒在浇注槽中;将熔融的渣滓和金属液一起浇入模具内。

(5)金属液的过滤一些合金液中的渣滓较难去除,可在浇注系统中放置各种过滤网以清除渣渣,如泡沫陶瓷过滤网,玻璃丝过滤网等。

(6)喷涂用离心金属型的喷涂成分与重力金属型喷涂相似。浇铸细长离心式铸件时,由于清除铸型工作面上的残余涂层比较困难,因此高温下涂装时,粘结剂残余强度应尽量低,以利于清除。

浇注温度离心铸件多为管状、套状、环状,金属液充型时阻力较小,又有离心压力或离心力增强,使金属液充型能力增强,故离心浇注温度比重力浇注时可低5~10℃。

为提高生产效率,在保证产品质量的前提下,应尽早对铸件进行脱模处理。为防止铸件开裂,脱模后的铸件应立即置于保温炉内冷却或埋于砂堆中冷却。对于某些不易脱型又需缓冷防裂的铸件,在铸型停止转动后,可立即将离心铸造机上的铸型取出,埋于砂堆中,慢慢冷却,直至室温下行脱型。

离心铸造机的结构介绍。

离心铸造机按其生产对象可分为通用型和专用型。特种离心铸造机是根据特殊的铸件结构或生产批量而有针对性地设计的离心铸造机,其结构有时比通用离心铸造机简单。普通离心铸造机分为水平悬臂离心铸造机、水平滚筒离心铸造机和垂直离心铸造机。


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