理论教育 铸造中铸铁和有色合金件冒口补缩距离的优化方法

铸造中铸铁和有色合金件冒口补缩距离的优化方法

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:从图4-23可以看出,随着灰铸铁共晶度的增大,冒口的有效补缩距离增大。可锻铸铁件冒口的补缩距离为壁厚的4~4.5倍。对于硅含量为7%或铜含量为4%的铝合金铸件,几乎无法测出冒口的有效补缩距离(等于零),剖开铸件,断面上均匀出现不同程度的缩松。

铸造中铸铁和有色合金件冒口补缩距离的优化方法

1.灰铸铁件冒口有效补缩距离

一般亚共晶灰铸铁以中间凝固方式凝固,而共晶灰铸铁的凝固方式则接近于层状凝固。灰铸铁凝固时,由于石墨化膨胀可抵消一部分或全部凝固时的体收缩,因此,冒口主要用来补缩液态收缩。即使亚共晶铸铁,在共晶转变之前固体析出量也较少(一般少于30%)。这有利于铸铁的补缩,只要控制铸型刚度(如采用干型浇注),灰铸铁件冒口的有效补缩距离可达

L=(6~10)D (4-1)

式中 D——冒口直径(mm)。

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图4-21 铸钢冒口有效补缩距离试验曲线

a)冒口区长度与壁厚的关系 b)末端区长度与壁厚的关系

1—5∶1(铸件断面的宽厚比,余同) 2—4∶1 3—3∶1 4—2∶1 5—1.5∶1 6—1∶1

图4-23所示为共晶度对灰铸铁件冒口有效补缩距离的影响。从图4-23可以看出,随着灰铸铁共晶度的增大,冒口的有效补缩距离增大。

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图4-22 阶梯形铸钢件冒口的有效补缩距离和厚度的关系

l1=3.5tl2=3.5t3-t1l3=t1+110mm

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图4-23 共晶度对灰铸铁件冒口有效补缩距离的影响(www.daowen.com)

2.球墨铸铁件冒口的有效补缩距离

球墨铸铁件的凝固方式一般为糊状凝固,冒口的补缩通道会较早地受到先析出的共晶团的阻碍,这不利于铸件的补缩,容易出现缩松。球墨铸铁件冒口的补缩距离见表4-2。

4-2 球墨铸铁件冒口的补缩距离 (单位:mm)

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注:表中三组湿型数据是在不同试验条件下得到的。

可锻铸铁件冒口的补缩距离为壁厚的4~4.5倍。

3.非铁合金件冒口的有效补缩距离

(1)铜合金青铜和磷青铜类合金凝固范围一般较宽,呈糊状凝固特性,冒口的有效补缩距离小,易出现分散缩松;不含锡的青铜和黄铜,凝固范围一般较窄,其冒口补缩距离大。铜合金件冒口的补缩距离见表4-3。一般情况下,黄铜件冒口的补缩距离为(5~9)tt为铸件壁厚),铝青铜和锰青铜件冒口的补缩距离为(5~8)t

4-3 铜合金件冒口的补缩距离

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注:1.干型、水平浇注条件下测出。

2.t为板厚或杆的边长。

(2)铝合金 铝合金的特点是密度小、导热快、熔点低、收缩大。共晶型铝合金凝固时易产生集中缩孔。非共晶铝合金呈糊状凝固,冒口补缩效果不佳,容易出现缩松缺陷。共晶铝合金铸件冒口的补缩距离为4.5t;非共晶型铝合金铸件冒口的补缩距离为2t。对于硅含量为7%(质量分数)或铜含量为4%(质量分数)的铝合金铸件,几乎无法测出冒口的有效补缩距离(等于零),剖开铸件,断面上均匀出现不同程度的缩松。

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