单件小批量铸钢件产品质量检验与控制

发布日期:[11-07-30 18:33:23] 浏览人次:[]

单件小批量铸钢件多为不定型单件生产,没有铸造工艺验证环节,而铸造工艺的合理编制,实践经验是很重要的依据。加之铸钢其含碳量低(C≤0。23%),浇注温度高(可达1560吧),因此在砂型铸造生产中铸钢件或多或少地存在一些铸造缺陷。技术、检测能力强、生产条件好的企业铸造质量能够得到自行控制,但差一些的企业生产铸钢件的质量就需要我们在检验中特别注意。

1 典型缺陷目视特征和主要形成原因

单件小批量铸钢件常见的缺陷有:裂纹、气孔、夹砂、夹杂、缩孔、疏松、内冷铁未熔合、泥芯撑未熔合等。

1,热裂纹 裂缝为不规则曲线,内表面比较粗糙且呈氧化铁黑褐色。冷裂纹:裂纹线条较直、裂缝内表面洁净且呈金属光泽。产生的原因属于钢水在凝固过程中铸件的收缩应力造成。铸钢件根部上表面打磨后内部热裂纹目视特征为夹砂引起的热裂纹,产生的原因为合箱时型砂掉人型腔而未清除,浮砂所致。铸钢件筋板连接根部热裂纹,产生的原因为铸件凝固收缩时受型砂的阻力所致。铸钢件表面龟裂,其目视特征为裂纹分布如龟壳花纹。产生的原因主要是开箱过早、快冷所致。铸造工艺拉筋与工件交接处易产生热裂纹主要为工艺拉筋尺寸不当或者开箱过早所致。

2.气孔、缩孔 铸钢件轴毂上表面气孔缺陷目视特征呈圆形、内壁光滑有氧化色。产生的原因很多,此件产品为浇注系统中的金属液流裹携着气泡进入型腔所致。铸钢件底部缩孔其目视特征为形状不规则且内表面呈氧化铁黑褐色的空洞。产生的原因主要是浇注时钢水液面高度不够,或者是浇注速度过快所致。

3.夹渣、砂眼 铸钢件加工后上表面夹渣缺陷,其目视特征为低熔点的氧化夹杂物和玻璃状的硅酸盐夹杂物。主要形成原因为底注式浇包浇注过程中,包内钢水中的非金属夹杂未来得及上浮或者是浇注系统卷人产生二次夹杂进入铸型,铸件凝固过程中夹杂物上浮至铸件上表面所致。铸钢件上表面砂眼缺陷其目视特征为缺陷中存在小团状未熔型砂。主要形成原因为型腔未清理干净浇注系统中带人型砂或者铸型缺实度不均匀浇注过程中钢水冲刷型腔所致。

4.铸造应力未消除、冷隔、预热不当 ABS检验中铸钢件跌落试验断裂情况,其目视特征为脆性断口。主要形成原因为热处理时铸件放置位置不合理,热处理温度未达到要求或者保温时间不够或者受热不均匀使其铸态组织未能完全消除,存在残余铸造内应力。铸钢件过渡部位冷隔,其目视特征为“裂纹”状缝隙,但缝隙带有圆角的棱边。主要形成原因为钢水冲型时由于型腔温度低或者浇注温度低,流在前面的钢水液冷却快,两股液流流头汇合处产生了固相壳堵塞。预热不当产生的裂纹,其目视特征属于冷裂纹产生于铸造缺陷焊补时预热不均匀、预热方法不当所致。

2 铸钢件产品质量检验与控制

依据日本JCSS铸钢件检查标准制定的思考方法,铸钢件受弯曲应力的支配,其高应力的部位都在外表面和近表面,而不是在材料厚度的中间部位。因此,检验中除了铸钢件的材料应符合规范要求外,对表面和近表面的缺陷应特别注意。

1.审查铸造工艺、了解生产过程 重要铸件检验前应熟悉所检产品的铸造工艺、审查熔炼浇注记录、热处理记录、缺陷修复记录等影响铸钢件质量的重要工艺文件和过程控制记录,了解所检产品生产过程中的控制情况。熟悉所检产品的铸造工艺,可以此关注所检产品易出现铸造缺陷的部位。铸件轴向水平浇注,其大端放置半环形内冷铁,5道内浇口集中于大端内冷铁上部。内冷铁的尺寸和表面处理工艺上要求是很严格的,如果生产过程中控制不当,铸件就会产生严重缺陷。该工艺方案重点关注的部位:小端上表面、浇冒口根部及大圆锥形上表面。这是CCS因为浇注过程中内冷铁所带来的负面影响随钢水流动方向移至上述部位,若浇注温度偏低不能保证内冷铁熔化,上述缺陷也可能在铸件下部分产

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