鑄鐵件防縮鬆孔　冷鐵冒口如何用

 鑄鐵件防縮鬆孔　冷鐵冒口如何用

1. 概述

　　鑄鐵件的冷鐵冒口是根據鑄件均衡凝固理論與有限補縮原則，結合無冒口鑄造的理論設計的新型冒口，其特點體現在壓邊冒口頸處安放冷鐵，利用冷鐵吸熱消除冒口和鑄件形成的接觸熱節，並充分利用鐵液的凝固膨脹獲得質量較好的鑄件。

　　例如，結構尺寸要求內部組織致密，無縮孔、縮鬆。由於以前的粘土砂幹型造型工藝 直不定型，質量很不穩定。若采用傳統的方法設計冒口，則鑄件的冒口根部至中間熱節處常產生不同程度的縮孔、縮鬆缺陷。而改用壓邊冒口加分散小澆口工藝，在冒口的下部盤的中間部位約90°的範圍內仍有嚴重的縮鬆，而用無冒口鑄造，鑄件上平麵出現縮凹，都會影響盤的加工和使用。應用冷鐵冒口工藝後，徹底消除了盤的內縮孔、縮鬆缺陷，取得了顯著的效果。

2.原工藝存在的問題分析

　　（1）傳統順序凝固工藝存在的問題 ①平做平澆。在鑄件的頂麵設置3個明冒口（φ160mm×350mm），此工藝進入冒口的鐵液溫度較低，降低了冒口的補縮效果。由於鐵液的熱對流和補縮流動，冒口頸處和鑄件的連接處熱量集中，造成物理熱節和鑄件幾何熱節相重合，使冒口和盤的接觸熱節加大，因此去除冒口後，冒口根部及冒口部位盤的內部常有縮孔、縮鬆，且冒口根部石墨粗大，組織較疏鬆，工藝出品率低，質量不穩定。②平做立澆。在盤的徑向加 個φ160mm×350㎜的明冒口，如圖3所示。此工藝雖是熱冒口，並增加了冒口的壓力，但仍有縮孔、縮鬆，且盤的斷麵質量不均勻。

平做立澆單冒口形式

由此可見，應用傳統工藝方法設計冒口，要使熱節由鑄件轉移到冒口，就需要非常強的順序凝固形式，而要想以冒口對後期收縮進行補償，這是不可能的。隻有充分利用膨脹，將膨脹引起的壓力用於補償後期收縮，才能生產出具有較高工藝出品率且沒有縮鬆的鑄件。 　　（2）壓邊冒口加分散內澆道存在的問題 平做平澆，在鑄件上麵加 個或兩個壓邊冒口，分散內澆道，由於冒口底部的型砂過熱，打破了原來鑄型的溫度分布狀態，使其成人為熱節，且壓邊寬度對鐵液溫度、化學成分有嚴格的要求，難以掌握，冒口頸不能在有限補縮後及時封閉，或是未實現有限補縮就已經封閉。去除冒口後，壓邊處常出現縮孔、縮鬆，且冒口處盤的中間部位約90°的範圍內有明顯縮孔、縮鬆。 （3）無冒口鑄造存在的問題 采用分散澆口的無冒口鑄造，由於衝天爐熔化鐵液，材料不能定點供應，無法保證高的冶金質量，並且球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵存在衰退問題，不能保證在要求的溫度範圍內澆注，因此鑄件的上平麵出現縮凹，且盤的上部有石墨粗大現象。

3.冷鐵冒口的應用

（1）理論依據 根據美國學者卡塞博士的研究理論，生產模數大於2.5㎜的厚大yb体育app下载官方入口 和灰鐵件，在高的冶金質量和鑄型強度下，可以無冒口鑄造。由於熔煉的冶金質量差且成分不穩定，尤其是球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵存在衰退問題，不能保證要求的澆注溫度，所以必須采用小冒口進行補縮。

　　我們運用均衡凝固理論，采用壓邊冒口進行液態補縮。由於壓邊冒口本身的特點決定了冒口無明顯的冒口頸，這對冒口與鑄件的補縮係統的冷卻，以及凝固條件和鑄型的溫度場的分布產生了影響，不能有效地利用有限補縮，因此如何消除這部分影響是解決問題的關鍵。

　　根據上述理論，結合生產實踐，以互為補充為原則，我們研究應用了冷鐵冒口新工藝，在冶金質量不高、鐵液溫度波動大的情況下，生產出了內部組織致密的鑄件。

　　（2）冷鐵冒口的補縮機理 冷鐵冒口工藝是無冒口鑄造理論同均衡凝固理論的有機結合。采用壓邊冒口的形式，在壓邊縫隙處安放大小和形狀合適的冷鐵，用冷鐵來平衡冒口根部集中的熱量，消除人為熱節，自適應地調節冒口對鑄件以及鑄件自身的補縮能力。同時，冷鐵又可以加快壓邊冒口縫隙處的凝固速度，從而使壓邊寬度增加，這使液態補縮更加充分有效，在達到均衡時，在冷鐵的作用下冒口縫隙迅速凝固封閉，利用其自身的膨脹壓力獲得健全的鑄件。

　　（3）冷鐵冒口的應用條件 ①模數大於2.5cm的各類球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、灰鑄鐵及亚博真网站 。②普通粘土型幹砂和其他自硬砂型。

4.應用案例

　　（1）用此工藝生產的摩擦盤、蠕墨鑄鐵盤、合金精研盤及球墨鑄鐵板，徹底解決了鑄件內部縮鬆問題，使其使用壽命提高了 倍以上。

　　（2）用冷鐵冒口工藝生產厚大球體件，得到了滿意效果。如2.5t球墨鑄鐵機身，鑄件表麵完好，經無損檢測，內部無任何缺陷。

澆注係統采用半封閉式，內澆道分散引入。各單元截麵比為F內:F橫:F直=1：（1.3～1.5）：（1.1～1.3）。

 關鍵詞：鑄鐵件，防縮鬆口，冷鐵冒口