大型床身铸件浇注后表面反应情况分析:
1、如铸件浇注后,在惰性气体,或还原性保护气氛下冷却,把防止氧反应和防止表面脱碳结合起来,直保护到大型床身铸件表面达不到氧反应温度为止。
2、表面保护良好的铸件脱壳后其表面呈银灰色、银白色或带彩色的氧反应色。清理对熔模铸件表面粗糙度影响也很大。
3、浇注和金属液凝固过程中,因温度较高,铸件表面会氧反应,且氧反应层不均匀,加上大型床身铸件表面金属氧反应物有可能与型壳中氧反应物作用,促使铸件表面不均匀的脱落,显著地增加铸件表面的粗糙度。
4、大型床身铸件在保护气氛下冷却是得到表面的重要一环。如铸件浇注后,在惰性气体,或还原性保护气氛下冷却,把防止氧反应和防止表面脱碳结合起来,直保护到铸件表面达不到氧反应温度为止。
5、表面保护良好的铸件脱壳后其表面呈银灰色、银白色或带彩色的氧反应色。清理对熔模铸件表面粗糙度影响也很大。
大型床身铸件阻流设计与变形现象的原因:
1、大型数控床身铸件采用水平阻流设计,横浇道内流体速度较大,末端延长段斜度较小,不能压实流体,液体容易卷气,导致气体进入导管和型腔,且水平阻流导致紊流倾向增加,充型不平稳,排渣效果差,铸件容易形成气孔和夹渣,造成应力不平衡,在后续的加工中容易引起变形。
2、床身导轨的温度场比其他部位大,且距离浇道越远、壁厚越大处温度越高,越容易产生热应力;铸件底部方孔附近和扁冒口位置温度场都比较低,凝固速度较快,冒口基本不能起到补缩作用,只是起到排气作用。
3、铸件上箱铁液凝固较快,原因是方口位置和芯子接触,热传导系数大,冷却较快;而下箱床身导轨凝固较慢,且由于存在较大的壁厚差,温度分布不均匀,凝固时间相差较大,容易产生相变应力和组织应力。
4、在浇道上出现缩松缺陷,但不影响铸件的质量;床身的横导轨、竖导轨、节点等温差较大之处也出现缩松,容易引起收缩应力,可通过放置冷铁使铸件实现顺序凝固或利用内浇道的补缩作用加以减小、消除。
5、床身的横导轨有明显的弯曲变形,导轨根部受到的拉应力比较大,约160~180MPa,应力集中也比较大,需要后续的组合时效处理来消除;导轨面上受压应力,约-70~180MPa;竖导轨较短,应力相对较小,拉应力约14~26MPa,压应力约-27~52MPa,因此变形也较小。
浇注和金属液凝固过程中,因温度较高,铸件表面会氧反应,且氧反应层不均匀,加上大型数控床身铸件表面金属氧反应物有可能与型壳中氧反应物作用,促使铸件表面不均匀的脱落,显著地增加大型床身铸件表面的粗糙度。铸件在保护气氛下冷却是得到好的铸件表面的重要一环。
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