離心鑄造是金屬鑄造行業(yè)中的一種鑄造技術(shù),離心鑄造可以用來鑄造合金鑄件,幾乎一般的鑄造合金都可以使用離心鑄造法來生產(chǎn),其中以離心鑄鐵管、內(nèi)燃機(jī)缸套和軸套等鑄件的生產(chǎn)應(yīng)用相對較為普遍。今天尼森小編就總結(jié)了在生產(chǎn)過程中離心鑄造的工藝要點(diǎn)及原理的相關(guān)內(nèi)容,下面一起來看看吧。
一、離心鑄造的原理
離心鑄造的原理是將液體金屬注入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型內(nèi),使金屬液在離心力的作用下充滿鑄型和形成鑄件的技術(shù)和方法。根據(jù)鑄型旋轉(zhuǎn)軸線的空間位置,常見的離心鑄造可分為臥式離心鑄造和立式離心鑄造。
離心力的作用有:使液體金屬在徑向能很好地充滿鑄型并形成鑄件的自由表面;不用型芯能獲得圓柱形的內(nèi)孔;有助于液體金屬中氣體和夾雜物的排除;影響金屬的結(jié)晶過程,從而改善鑄件的機(jī)械性能和物理性能。
二、離心鑄造的工藝要點(diǎn)
1、應(yīng)用鑄造過濾網(wǎng)
應(yīng)用鑄造過濾網(wǎng)是離心鑄造的工藝要點(diǎn)之一,它可以有效去除金屬液中的夾渣,提高金屬液的潔凈度。有些合金液中有較多難于除去的渣滓,可在澆注系統(tǒng)中放鑄造過濾網(wǎng)清除渣子。
2、鑄型轉(zhuǎn)速
鑄型轉(zhuǎn)速是離心鑄造時的重要工藝要點(diǎn),不同的鑄件,不同的鑄造工藝,鑄件成形時的鑄型轉(zhuǎn)速也不同。過低的鑄型轉(zhuǎn)速會使立式離心鑄造時金屬液充型不良,臥式離心鑄造時出現(xiàn)金屬液雨淋現(xiàn)象,也會使鑄件內(nèi)出現(xiàn)疏松、夾渣、鑄件內(nèi)表面凹凸不平等缺陷;鑄型轉(zhuǎn)速太高,鑄件上易出現(xiàn)裂紋、偏析等缺陷,砂型離心鑄件外表面會形成脹箱等缺陷,還會使機(jī)器出現(xiàn)大的振動、磨損加劇、功率消耗過大。
3、澆注系統(tǒng)
離心鑄造時的澆注系統(tǒng)主要指接受金屬的澆杯和與它相連的澆注槽,有時還包括鑄型內(nèi)的澆道。設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時,應(yīng)注意以下原則:
(1)澆注長度長、直徑大的鑄件時,澆注系統(tǒng)應(yīng)使金屬液能較快地均勻鋪在鑄型的內(nèi)表面上;
(2)澆注易氧化金屬液或采用離心砂型時,澆注槽應(yīng)使金屬液能平衡地充填鑄型,盡可能減少金屬液的飛濺,減少對砂型的沖刷;
(3)澆注成形鑄件時,鑄型內(nèi)的澆道應(yīng)能使金屬液順利流入型腔;
(4)澆注終了后,澆杯和澆注槽內(nèi)應(yīng)不留金屬和熔渣。如有殘留金屬和熔渣,也應(yīng)易于清除。
4、澆注定量
離心鑄件內(nèi)徑常由澆注金屬液的數(shù)量決定,故在離心澆注時,必須控制澆入型內(nèi)的金屬液數(shù)量,以保證內(nèi)徑大小。
5、熔渣的利用
為克服厚壁離心鑄件雙向凝固所引起的皮下縮孔缺陷,可在澆注時把造渣劑與金屬液一起澆入型內(nèi),熔渣覆蓋在鑄件內(nèi)表面上,阻止內(nèi)表面的散熱,創(chuàng)建由外向里的順序凝固條件,消除皮下縮孔。同時,造渣劑還可起精煉金屬液的作用。
6、使用涂料
離心金屬型用涂料的組成與重力金屬型鑄造相似。澆注細(xì)長離心鑄件時,由于清除鑄型工作面上的殘留涂料較為困難,故涂料組成中粘結(jié)劑在高溫工作后的殘留強(qiáng)度應(yīng)盡量低,以便于清除。
7、澆注溫度
離心鑄件大多為管狀、套狀、環(huán)狀件,金屬液充型時遇到的阻力較小,又有離心壓力或離心力加強(qiáng)金屬液的充型能力,故離心鑄造時的澆注溫度可較重力澆注時低5~10°C。
8、鑄件脫型
為了提高生產(chǎn)效率,在保證質(zhì)量的前提下,應(yīng)盡早進(jìn)行鑄件的脫型。有時為了防止鑄件的開裂,脫型后的鑄件應(yīng)立即放入保溫爐或埋入砂堆中降溫。對一些不易脫型又需緩冷防裂的鑄件,則可在鑄型停止轉(zhuǎn)動后立刻把有鑄件的鑄型從離心鑄造機(jī)上取下,埋入砂堆中緩慢冷卻,至室溫時在行脫型。
三、離心鑄造的優(yōu)缺點(diǎn)
1、離心鑄造的優(yōu)點(diǎn)
(1)鑄件致密度高,氣孔、夾渣等缺陷少,力學(xué)性能高;
(2)生產(chǎn)中空鑄件時可不用型芯,故在生產(chǎn)長管形鑄件時可大幅度地改善金屬充型能力,降低鑄件壁厚對長度或直徑的比值,簡化套筒和管類鑄件的生產(chǎn)過程;
(3)基本不存在澆注系統(tǒng)和冒口系統(tǒng)的金屬消耗,提高工藝出品率;
(4)便于制造筒、套類復(fù)合金屬鑄件,如鋼背銅套、雙金屬軋輥等;成形鑄件時,可借離心力提高金屬的充型能力,故可生產(chǎn)薄壁鑄件。
2、離心鑄造的缺點(diǎn)
(1)鑄件易產(chǎn)生比重偏析,因此不適合于合金易產(chǎn)生比重偏析的鑄件(如鉛青銅),尤其不適合于鑄造雜質(zhì)比重大于金屬液的合金,但近年來,也有利用離心鑄造的這個特點(diǎn)來生產(chǎn)梯度復(fù)合材料的情況;
(2)鑄件內(nèi)孔直徑不準(zhǔn)確,內(nèi)孔表面比較粗糙,質(zhì)量較差,加工余量大;
(3)用于生產(chǎn)異形鑄件時有一定的局限性。
綜上,離心鑄造的工藝要點(diǎn)有應(yīng)用鑄造過濾網(wǎng)、鑄型轉(zhuǎn)速、澆注系統(tǒng)、澆注定量、熔渣的利用、澆注溫度等八點(diǎn),其中應(yīng)用鑄造過濾網(wǎng)與鑄型轉(zhuǎn)速是兩個比較重要的工藝要點(diǎn)。另外我們補(bǔ)充說了離心鑄造的優(yōu)缺點(diǎn),其優(yōu)點(diǎn)是不存在澆注系統(tǒng)和冒口系統(tǒng)的金屬消耗等,缺點(diǎn)是用于生產(chǎn)異形鑄件時有一定的局限性等。尼森過濾網(wǎng)布專注各種鑄造過濾網(wǎng)的生產(chǎn)與銷售,濾網(wǎng)過濾效率高,適用各種金屬液的過濾,耐高溫,如果您有需要,歡迎聯(lián)系尼森詳詢~