铸钢件斜向冒口补缩系统设计与应用

采用保温材料制作成形一种斜向冒口座,可增加冒口座内几何空间体积的模数,与发热冒口套配合使用,组成斜向冒口补缩系统,减少金属液的用量;同时,冒口和冒口座轴线与竖直方向成一定的夹角,可增加冒口与铸件侧面的距离,减小冒口对铸件热影响区的负作用,避免铸件相关部位出现缩凹或缩松等缺陷.通过标准试块试验和实际生产,验证了斜向冒口补...     

探讨“普通冒口和纤维复合型保温冒口套”选用不同系数的模数计算

前言为了补充铸型中金属液在冷凝过程中发生体收缩,必须在铸件最后凝固部位设置冒口,同时,冒口本身储存足够金属液并最后凝固才能满足对铸件的补缩作用。众所周知,影响冒口补缩效果的因素很多,如:金属成份、浇注速度、浇注时间、浇注方法、铸型材料等。所以,在冒口尺寸计算过程中,偏大干安全系数,故铸钢件工艺出品率较低。通过我厂从一九八一年到一九八三年在不同结构铸件上,使用纤维复合型保温冒口套,实践证明,该冒口套材质是在保证铸件质     

均衡凝固技术在精密铸造阀瓣类铸件上的应用

采取均衡凝固理论设计的浇冒口,冒口既靠近热节又不在热节上,消除了冒口根部接触热节对铸件几何热节的影响,热冒口的模数可小于或等于铸件几何热节模数;同时控制浇注温度,减小钢液的液态收缩量;上述措施有效消除了精密铸造阀瓣类铸件的缩松缺陷,同时提高了工艺出品率。     

保温冒口研究

采用平板铸件法测定了珍珠岩,发泡石膏、陶瓷棉三种保温材料和湿砂型的热物理系数。从砂型铸件的凝固特点出发,提出了保温冒口的计算方法并利用测得的热物理系数对纯铝立方体铸件做了验证,实验结果与计算相符:珍珠岩和发泡石膏保温冒口比普通冒口约小七倍,陶瓷棉保温冒口小八倍。最后对保温胃口的效用进行了理论分析,说明形成集中缩孔的合金铸件采用保温冒口,可以显著提高生产率和铸件实收率,节省金属熔化和切割冒口费用,减少金属损耗。     

消失模铸造借用型腔作浇道研究

为了减少消失模铸造浇注过程金属液带人的热量损失,简化浇注系统是有效措施之一。铸钢件排碳法浇注工艺,钢液从冒口注入,从形式上而言,无浇注系统,实际上是将型腔作为浇注系统,是借用型腔作浇道。结果表明,借用型腔作浇道,浇口从冒口或铸件的顶部直接引入实现了顶注优先工艺。金属液进入型腔后,直接落底,然后液面水平上升,实现铸件下部温度低,顶部温度高的正向热场。这是消失模铸造值得研究和推荐的工艺。     

发热保温冒口套的结构优化

应用Procast软件对发热保温冒口套和冒口套中金属液的温度场进行数字模拟,并分析了发热保温冒口套在凝固过程中的燃烧情况.及其对金属液温度的影响.并对生产实际浇注过程中冒口套的燃烧情况进行观察,发现可通过优化发冒口套中发热材料的分布,可有效地降低发热保温冒口套的生产成本.     

铸钢件冒口离开热节补缩机理的研究

文章在综述了铸钢件顺序凝固补缩理论和目前生产中常用的模数法、补缩液量法、比例法、工艺出品率验算法、冒口三次方程计算法等冒口设计方法之后,分析了铸钢件冒口尺寸、位置及其形成的顺序凝固模式与铸件收缩缺陷的关系,即冒口设计过大和冒口放在热节上,导致热量过分集中,形成较大的接触热节,并不能实现凝固全程的顺序凝固补缩,造成铸件与冒口邻接处常常发生缩孔、缩松、热裂、晶粒粗大、偏析等缺陷.在冒口离开热节工艺实践和动态顺序凝固理论研究工作的基础上,本文首先对5t～10t铸钢半齿圈冒口离开热节工艺进行了分析研究,统计计算了半齿圈轮缘和轮毂薄壁分析的物理模数、冒口偏移距离、冒口有效补缩距离与冒口有效补缩范围,得出了轮缘上冒口离开热节后中间薄壁处的效应增大系数厂=1.17,冒口偏离系数S=3.04,并推导出了半齿圈类铸钢件冒口偏离系数、冒口偏移距离与冒口有效补缩范围以及铸件结构之间的定量关系式.然后按照结构对称性,截取半齿圈铸件轮缘的一部分,将其简化成"T”型试样,轮缘作为主壁,轮辐简化成"T”型试样的辅壁,利用计算机凝固数值模拟,得出了每一厚度的辅壁在凝固初期,对主壁都起到加热作用,即为热筋,当辅壁完全凝固后,对主壁又会起到冷却作用,即变为冷筋,也就是在试样凝固过程中,都有一个从热筋到冷筋的转变过程,"T”型试样随着凝固时间的推移,由于辅壁凝固后期对主壁的冷却作用,两壁相交区域的几何热节由辅壁下部一分为二向两侧推移,铸件热节这种随凝固时间的变化而变化的性质称为热节的动态性.随着辅壁厚度的增大,热节分裂越来越晚,凝固最后两个热节中心距离也越近,铸件热节随铸件几何尺寸以及铸件一铸型系统内其它各构成因素变化而变化的性质,称为热节的系统性.当铸件的几何节最后凝固为永久热节时,冒口离开几何热节才是真正的冒口离开热节.对21511半齿圈铸件轮缘上5种冒口位置的模拟方案中,冒口偏移距离570mm为推荐的工艺方案,冒口离开热节后,靠接触热节和流通效应的作用,维持了中间薄壁部分补缩通道的畅通.对于21511半齿圈冒口离开热节后,冒口补缩时间可缩短11%,冒口模数可减小5.7%,冒口体积可减少16%,冒口补缩效率可提高2%,铸件工艺出品率可提高3.4%,平均生产每吨铸件节约冒口消耗钢水84kg.通过生产统计与数值模拟,最后对铸钢半齿圈给出了冒口离开热节补缩工艺设计的一般方法,使铸钢件冒口离开热节动态顺序凝固理论实用化向前迈进了一步.     

中小铸钢件应用保温冒口的探讨

介绍了制作保温冒口套的工艺技术技术方法，并以金属液补缩量为依据确定为依据确定保温冒口的尺寸，同时也介绍了保温冒口套的使用方法。为普遍用保温冒口提供了实用可行的经验。     

航天器复杂薄壁镁合金铸件低压铸造工艺研究

分析了航天器复杂薄壁镁合金低压铸造的特点和容易出现的铸造缺陷以及这些缺陷的产生原因。提出综合重力铸造和低压浇注的优点,即铸件上部增设冒口,底部放置冷铁,金属液在压力作用下以底注的方式注入型腔,依靠冒口和低压金属液从上下两个方面对铸件进行补缩,采用片状直浇道控制金属液流量;适当降低升液、充型速度和压力,改善铸型排气能力,结果铸件尺寸精度高,内部质量优良。     

铸钢冒口最小安全高度及富余钢液体积比的计算

通过建立冒口铸件凝固数学模型,利用凝固时间与模数对应关系Chvorinov法则,推导出了冒口最小安全高度、冒口富余钢液体积比计算公式.在用模数法或其他方法设计铸钢冒口时,可用其计算冒口最小安全高度和冒口富余钢液体积比作为校核.实践表明,冒口最小安全高度应大干铸件壁厚或热节圆的25%、冒口富余钢液体积比大干15%,冒口缩孔不会深入铸件内部.在此前提下,冒口补缩效率可不受限制,铸造工艺出品率显著提高.     

Analysis of reasons causing riser feeding failure in nodular iron castings production

1 Introduction It is clarified by reference [1] that, in order to avoid shrinkage defects, a nodular iron casting must be fed from an outside feeding source in addition to use graphitization expansion to compensate it for its volumetric contraction. Because the feeding capacity of gating system is much lower than that of the riser, the mold conditions and other process condition requirements for riserless foundry method are more strict than that of the riser feeding method. Therefore, the rise…     

克服球面瓦体气缩孔缺陷的工艺改进

厚大球面瓦体内腔的“冷却水道”砂芯几乎全部被铁液覆盖,为便于清理而必须使用溃散性好的树脂砂,难以排尽含氮气体,要求在球面顶部安设尺寸足够大的冒口.主要为排气而安设的冒口(特别是冒口颈)尺寸难以确定,并对浇注温度要求苛刻,胃口底部气缩孔缺陷经常导致铸件返修或者报废.通过将原来的底注改为阶梯浇注,并在冒口底部合适位置安设内、外仿形冷铁等工艺改进,使上述缺陷得到很好的解决.     

2000MW级风电行星架大型铸钢件的铸造工艺优化设计

分析了2000MW级风电行星架大型铸钢件铸造生产过程中出现的缩孔缺陷的成因.提出了消除该类缺陷的几种主要工艺措施和方法:浇注位置的合理选择、浇注系统的优化设计、冒口系统的改进、冷铁的优化设置、浇注工艺的改进等措施.通过采用这些措施,有效地消除了铸件的缩孔缺陷.     

消除ZG15Mn磨辊铸钢件缩松缺陷的措施

ZG15Mn磨辊铸钢件属于低碳低合金钢厚大铸件,易产生夹杂、心部缩松、晶粒粗大等缺陷.第一次工艺方案是在铸件上方设2个圆柱形明冒口,结果在两冒口之间存在缩松;第二次工艺方案是在铸件上方设3个圆柱形明冒口,结果在3个冒口之间存在严重缩松.通过对缺陷原因进行分析,认为缩松是由于冒口的热作用很大,冒口与缩松区温度差较小,在最后凝固时,缩松区得不到冒口的有效补缩,造成了缩松.改进后的工艺方案是在铸件正上方设置一个圆柱形明冒口,冒口下设置补贴,形成顺序凝固,冒口向四周均匀补缩,使得铸件外圆的末端区作用发挥出来,从而使中间缩松区消失.经生产验证,新工艺不仅解决了缩松问题,而且铸件质量稳定.     

球墨铸铁件冒口补缩失败原因分析--球墨铸铁缩松、缩孔问题探讨(二)

除铸型刚度和铁液冶金质量外．球铁件冒口补缩失败的原因主要是：①采用冷冒口和明冒口；⑦冒口设置位置不当：③冒日直径或，和高度偏小；④内浇道不能在浇注结束时及时凝固；⑤铸件存在与冒口补缩通道不相通的孤立热节；⑥薄、小件补缩通道窄小．冒口补缩不进等。     

铸铁件表面有限补缩与缩短收缩时间的关系

从浇注速度对铸件质量的影响、冒口和冷铁的处理工艺、内浇口的分布等几个方面进行了分析和探讨,通过不断在实践中摸索和总结,找出铸铁件表面有限补缩与缩短收缩时间的关系。     

球铁后盖铸件缩孔缺陷的消除措施

分析认为球铁后盖铸件热节部位产生缩孔的原因是：原工艺在热节部位设置冒口,使热节增大;而且由于冒口颈偏小,早于铸件热节凝固封闭,使铸件热节不可能通过冒口颈获得补缩。为此采取如下改进措施：1）使冒口远离铸件热节,避免热节增大;2）在热节处设置厚大冷铁,使热节提早凝固收缩,从而可以通过冒口颈获得补缩。改进工艺后,缩孔问题得到了解决。     

利用数值模拟解决灰铸铁制动盘缩松的问题

运用数值模拟软件对DISA线生产灰铸铁制动盘3种不同工艺方案的铸造过程进行模拟。通过对充型温度场和热节点分布进行对比分析,发现仅仅加冒口或者局部设置冷铁不能够彻底解决缩松问题,需要同时加冒口和局部设置冷铁,局部冷铁的厚度要按照经验公式L/H3来决定,这样可以彻底解决制动盘的缩松问题。利用同时加冒口和冷铁配合的方法生产一批铸件后,经X射线探伤机检测的11件铸件,全部未发现缩松缺陷存在,表明对缩松缺陷的预测是准确的。     

大型球铁件HDBT410核电行星架的铸造工艺

简述了核电调速器HDBT410行星架铸件的结构与技术要求,对原工艺生产铸件产生缩孔、缩松缺陷的原因进行了分析;根据分析,改进和优化了铸造工艺,主要措施有：采用顶注式浇注系统分层浇注方式,使温度分布更为合理;采用压边热冒口,使冒口系统能有效发挥补缩作用;在集渣包下设置过滤网,对铁液进行过滤和净化;控制浇注时间在68s以内等,使缩孔、缩松及夹渣缺陷得以解决.     

消除球墨铸铁铸件缩陷缺陷的措施

介绍了球墨铸铁入料座的铸件结构和铸造工艺。采用封闭式浇注系统,横浇道处搭接部位设置纤维过滤网挡渣,顶部设置冷冒口。为解决铸件出现的缩陷缺陷,利用数值模拟软件进行分析,最后通过提高顶冒口高度,并在铸件厚大部位最后凝固区域增加与浇注系统连接的热侧冒口,增强冒口的补缩能力,解决缩陷、缩孔、缩松缺陷问题。