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    简单介绍精密铸钢件的铸造工艺与技术发展

    作者:高新铸业 日期:2018-08-06
    内容摘要:在精密铸钢件的铸造过程中,为了完整清晰地复制出压型型腔,要求模料具有良好的流动性。

    在精密铸钢件的铸造过程中,为了完整清晰地复制出压型型腔,要求模料具有良好的流动性。但是准确测出模料流动性相当困难,而粘度测定却比较方便可靠,所以现多以粘度来反映流动性。粘度低易于充满型腔,也有利于脱蜡和回收模料。但对液态压注模料来说,粘度过小模料注入型腔时容易形成紊流、飞溅,致使熔模表面产生流痕、气泡等缺陷。经验表明,此类模料压注时的动力粘度以0.5Pa*s(相当500cp)以上为宜。100℃时的动力粘度以0.1Pa*是(即100cp)以下为宜。

    同其它铸造方法和零件成形方法相比较,精密铸钢件通常会采用熔模铸造,这种铸造方式有以下基本特点:

    1、可以提高金属材料的利用率

    熔模铸造能显着减少产品的成形表面和配合表面的加工量,节省加工台时和刃具材料的消耗。可以回收废旧金属材料:精铸车间的浇冒口和废精密铸钢件几乎全部回用,因而能大大提高金属材料的利用率。以CA6140普通车床为例,64种、74个零件采用熔模铸造时,材料利用率可达81.72%,有的零件可达100%;而相间的零件用锻造方法生产时,材料消耗为梢精密铸钢件的2.8倍。

    2、精密铸钢件尺寸精确、表面光滑

    熔模精密铸钢件较主要的特点是尺寸精度和几何精度高,表面粗糙度细。目前,精精密铸钢件的尺寸精度可超过±0.005cm/cm,表面粗糙度较细可达0.63-1.25μm(相当于7-8)因而可以大大减少精密铸钢件的切削加工余量,并可实现无余量铸造。

    3、可铸造形状复杂的精密铸钢件

    熔模铸造能铸出形状十分复杂的精密铸钢件,也能铸造壁厚为0.5mm、重量小至18的精密铸钢件,还可以铸造组合的、整体的精密铸钢件,以代替几个零件的焊接或装配件,并减轻零件重量。所以熔模铸造能较大限度地提高毛坯与零件之间的相似程度,这就为零件的结构设计带来很大方便。

    4、不受合金材料限制的精密铸钢件铸造方法

    此外,对于精密铸钢件的熔模铸造法的技术发展状况,这种铸造方法因为可以铸造碳钢、合金钢、球墨铸铁、铜合金和铝合金精密铸钢件,还可以铸造高温合金、镁合金、钛合金以及贵金属等材料的精密铸钢件而被广泛采用。对于难以锻造、焊接和切削加工的合金材料,特别适宜于用精铸方法铸造。

    熔模铸造真空吸铸工艺是美国专业人员发明的新工艺,1975年取得美国专利。大气下熔炼的吸铸称CLA法(C、L代表发明者,人表示大气),真空下熔炼的吸铸称CLV法(V表示真空)。据报导,到1986年已有9个国家13个公司购买了该专利,并用于生产。从1978年以来,我国也有一些单位开展了熔模吸铸工艺的研究和生产。

    合适的浇注温度对保证精密铸钢件的质世有重要意义。浇注温度过高使精密铸钢件收缩增大,容易使精密铸钢件产生缩孔〈或缩松八热裂和脱碳,同时还会引起金属的軾化、粘砂以及结晶粗大等缺陷。浇注温度过低,钢水流动性差,充填型腔能力降低,易产生冷隔、浇不足、夹渣和疏松等缺陷。由此可见,浇注温度的控制十分重要。但如何把握好这一环节,可从以下因素进行分析。

    浇注温度与精密铸钢件结构的关系当型腔复杂、壁又薄时,金属液充填迆腔的阻力大,浇注温度要高一些对于形状简单和厚壁大件以及容易产生热裂的精密铸钢件,浇注温度可低些。

    根据合金液的化学成分来选择浇注温度低碳钢应采用较高的浇注温度,高碳钢相比之下可以低一些。浇注温度原则上是在钢的液相温度加上50-100℃。含铬的钢水,由于元素铬的影响使其粘度增大,流动性变差,这时就需要提高浇注温度。铜、铝合金等有色金属的熔点比钢低得多,故浇注温度也相应低得多。

    熔模铸造真空吸铸工艺是指用一般铸造法制造型壳,用真空吸入法进行浇注的工艺方法。该工艺的主要优点是钢水利用率高,精密铸钢件质量好,能源消耗少,成本低。能铸造碳钢、合金钢、铬钴合金、镍基合金以及铜菡和铝基合金精密铸钢件。可制造各种器械和机械零件,如透平叶轮、喷气发动机涡轮叶片、自行车框架、眼镜框、赛车弯筲,离尔夫球体头零件等。