铸造技术经验交流

改良柴油机轴铸造的技能

精华0217

  球铁件应以自补缩为基础,充分利用自补缩,为此,球铁件的冒口不必一定晚于铸件凝固,冒口在尺寸上或模数上,可以小于铸件的壁厚或模数。冷铁在均衡凝固工艺中采用冷铁,平衡壁厚差,消除热节,防止缩松;加速个别热节处的冷却,使整个铸件接近于同时凝固,以防止铸件产生变形和裂纹;在冒口难于补缩的部位防止缩孔缩松。冷铁除了防止铸件厚壁处、热节处缩松外,由于使一部分石墨膨胀提前,使胀缩的均衡点前移,减小表面收缩,同时可以缩小冒口的尺寸,提高工艺出品率。为此冷铁不仅对安放冷铁的部位有作用,而且对铸件的整体亦有增强自补缩的增益作用。

  冒口颈的自适应调节作用铸铁件的收缩值是不确定的,收缩速度亦是可变的,在生产条件下,对确定的铸件,膨胀收缩的均衡点及表观收缩的大小,总有一个波动范围,而铸件工艺设计的冒口和冒口颈尺寸是固定的。如何用一个固定尺寸的冒口来适应变化着的生产条件、变化着的收缩时间和收缩量,这就要靠冒口颈的自适应调节作用。曲轴铸造工艺方案的改进原始方案试制时首先是沿用X6105、X6110曲轴的铸造工艺方案。

  解剖曲轴3的主轴颈×发现有约12mm@12mm大小的集中性缩孔,缩孔正好靠近顶冒口颈的下方。产生该现象是因为冒口颈截面设计的太小,自适应调节能力差,在尚未完成输送补缩液体的任务时就凝固截死,此时主轴颈×内部的收缩还要抽吸冒口颈处的铁水,从而导致液面从冒口颈处脱离逐渐内缩下降,缩孔随之发生。只有短、薄、宽的冒口颈才能起到自适应调节作用,因此将冒口颈尺寸由原来的30mm@24mm扩大为50mm@28mm.改变冒口颈尺寸及采用明冒口后,再投入试验。

  试验后共解剖了5根曲轴,每档主轴颈锯两刀,部分连杆颈也锯开,结果仅有两根存在很细小的宏观缩松缺陷,且位于主轴颈的中心部位。其中一根只在主轴颈档的一个断面处存在,另一根只在第主轴颈档的一个断面处存在。这种细小的缺陷对曲轴的性能不会有多大的影响,可说明改进后的工艺方案是有效的。球铁件的冒口补缩时间只占总凝固时间的一部分,补缩过程是铸件处于连续的液相条件下进行的,所以在符合上述条件下,补缩距离在理论上来讲可以不受限制,但在实际中还是有一定的限制。

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