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高质量大型球墨铸铁曲轴的低压铸造技术

【摘要】:低压铸造具有较多优点,在有色金属铸造中获得了较广泛的应用。大型球墨铸铁曲轴采用低压铸造工艺是确保其质量的最有效的方法。如果采用砂衬金属型低压铸造,充分发挥这两种工艺各自的优点,则可获得更好的质量。但需要有大型低压铸造设备、地坑等生产条件,且工艺操作过程较复杂,使其推广应用受到了很大限制。有关大型低压铸造的主要设备及工艺流程等的较详细论述,可参阅第2章中2.1.6的相关内容。

低压铸造具有较多优点,在有色金属铸造中获得了较广泛的应用。国内某厂曾用低压铸造方法生产大型船用柴油机气缸套,获得了较好的效果。

采用普通重力浇注时,不论是翻包或漏包浇注,在浇注的全过程中,铁液流均与外界空气接触,铁液流动不平稳,易产生翻腾、飞溅或卷入空气等现象,使铁液产生氧化物渣等。这些氧化物渣一旦流入铸型中,将在充型过程中继续产生。因其具有密度大、粘度大、分散等特点,而难以漂浮集中和清除,从而将形成夹渣等铸造缺陷。

低压铸造的基本特征是:比较纯净的铁液经升液管进入型腔直至全部充满的过程,都是在平稳、平衡的状态下进行,不会产生翻腾、飞溅或卷入空气等现象,从而可在很大程度上减少产生氧化夹渣物的机会。同时,铁液充型时约成40°上升,最上部温度较低的铁液及少量氧化夹渣物等会流入最上端的集渣包内而被车掉,基本上可以避免轴颈表面夹渣等缺陷。

因此,充分利用低压铸造的独特优点,并采用诸多综合性措施,例如:在压力作用下充型、增压、保压和竖箱后在冒口内加压等,提高冒口的补缩能力,增强补缩效能,使铸件各部位都在较大压力的作用下进行结晶凝固;严格选用、控制化学成分;提高铸型刚度,充分利用石墨化膨胀的自身补缩作用和控制压注温度等,能增强晶间补缩作用,减少晶间微观孔洞和降低气体溶解度,从而可减少内部缩松缺陷和增加结晶组织的致密性,提高力学性能。

大型球墨铸铁曲轴采用低压铸造工艺是确保其质量的最有效的方法。如果采用砂衬金属型低压铸造,充分发挥这两种工艺各自的优点,则可获得更好的质量。但需要有大型低压铸造设备、地坑等生产条件,且工艺操作过程较复杂,使其推广应用受到了很大限制。

有关大型低压铸造的主要设备及工艺流程等的较详细论述,可参阅第2章中2.1.6的相关内容。