4401-与披缝有关的裂纹.docx

与披缝有关的裂纹 工艺基础信息（材质、铸型、熔炼 … ） 1、 适用于铁、钢以及它们的合金 2、适应于所有的成型方法 3、适用于所有的熔炼方式 检测方式 VT、显微检测、 PT、 MT、 UT、 RT、其它检测 缺陷描述 缺陷表明，在 飞翅处存在 裂纹（或有时冷却 筋板上 ） 。 开始时出现的裂纹是氧化皮，主要是敞开式（裂纹壁之间的距离 很明显 ），也称为热裂纹、热撕裂和热脆性。此外，铸件由于应力（收缩）或在较低温度下的 过早打箱 （冷裂纹型）而生 成裂纹 。 有时，特别是对于薄截面和 铸件末端 ，铸 件截面 可以被破坏。 刚开始的热裂纹壁 与冷裂纹（平坦且光滑）相比，裂纹壁更粗糙。 裂纹的金相研究表明残留的熔体有时会渗入裂纹开口。 当铸造材料具有枝状凝固时，这种情况更加频繁。裂纹可在凝固过程中或直接 在 凝固后 出现 。 打箱 温度越高，裂纹越小，裂纹扩展的影响越小。 裂纹 始于飞翅 （或冷却 筋板 ）位置， 冷铁处的裂纹是特殊情况 （ 飞翅、 冷却 筋板作用和冷铁一样 ） ，是和热应力相关的 一种 裂 纹。 裂纹在材料的中心截面处很少或几乎不存在，或者平行于表面壁。它垂直于铸造表面。 缺陷照片 1、灰铁披缝处的裂纹 原因 及其解决措施 1、 模样与砂芯 原因 *分 型 线的位置（ 高的上模样 ） *铸型 /砂芯 有多条分 型 线（避免更多的 砂 芯） *使用垂直定向 砂 芯（可能太长，阻碍 卡 紧） *模板中模样的位置 （分 型 线变形） 解决措施（利） 1.1 定位分 型 线和 内浇口 避免高的 上模样 。 1.2 避免 分型线在内浇口位置 1.3 铸型和砂芯使用一条分型线 1.4 保证垂直导向芯不会太长（ 尽可能正确的卡紧、紧实 ） 1.5 保证 模样 不变形，特别是 分型线 。 解决措施（弊） 1.1 增加 模样 成本 1.2 提高 铸型费用 2、 铸型分型线的位置 原因 *铸型填料面平滑 （大铸件） *模板表面光滑 （小 、 中尺寸铸件） *模具分型线的平整度 、 粗糙度 、 高度 *多级 分型 线（较难正确 合箱 ） 解决措施（利） 2.1 使用平 整 无损坏 的铸型造型板 2.2 使用 结实无 损坏 的模样平板 2.3 保证 铸型 在分 型 线上平整光滑 2.4 确保砂（尤其是化学 粘结 砂）高于 铸型盒 （砂箱），从而 砂子之间嵌紧 。 2.5 通过使用 砂芯 避免多层次分 型 线（它们更难正确 合箱 ） 解决措施（弊） 2.1 增加 模样 成本 2.2 提高 铸型 成本 3、 静压头高度高 原因 *高的上模样 *不正确的高位置浇口盆 *内浇口的位置（分割线或不是） *开放式和封闭式浇注系统（封闭式浇注系统有较高的静压头高度） 解决措施（利） 3.1 避免高 的上模样 3.2 避免过高的浇 口盆 3.3 内浇口在分型线上 （不在下面） 3.4 使用 开放式 浇注系统，其具有较低的 铁水静压头高度 。 3.5 浇注高度变低 （ 浇口盆紊流 ） 解决措施（弊） 3.1 提高 铸型 成本 3.2 增加夹杂物的风险（浇注箱中的 紊 流） 4、 铸型和砂芯的制备、装配 原因 *卡紧和支撑的类型 *卡 紧 力度 *夹具（性能）要求 *铸型压铁尺寸 *铸型压铁位置 *铸型 材料（ 湿 砂变形多于化学 粘结 砂） *太长的垂直 砂芯 *使用 正确 的密封 砂 芯 、铸型 ：厚度均匀 解决措施（利） 4.1 使用 正确的卡紧 方式，适合 砂型 尺寸。 4.2 计算铸件的 向上 力，并与 卡 紧力进行比较。 4.3 正确 采取卡紧 （ 铸型 周围） 4.4 确保夹具处于良好状态 ， 不变形 、 损坏。 4.5 计算重量并将其与 卡 紧力（如果适用）结合起来。 4.6 设计重 心 位置，在 砂芯 上均匀 分布 。 4.7 留意型砂硬度、强度 （化学有界砂） ，正确合箱 4.8 确保垂直 砂芯 不会太长（阻碍 铸型封闭 ） 4.9 应用正确的密封模 /芯厚度 4.10 采用 正确的铸型、砂芯厚度 解决措施（弊） 4.1 提高 铸型卡紧 成本 4.2 提高 砂芯 装配成本 4.3 增加气体 夹杂物 的风险 5、 金属液流动性 原因 *过热度太大（ Tp -Tl） *钢 的 化学 成分 *铸铁中的碳当量 和磷含量 *表面氧化物和气体的存在 *清洁度 *铸型 材料 *浇注条件 解决措施（利） 5.1 限制（ Tp -Tl）温度范围 5.2 在设计浇注系统和砂型冷却能力材料时考虑温度（过热）的影响 5.3 避免 增加 过多流动性元素 5.4 控制 Al、 Mo、 Cr 和 V，如果可能的话 ， 降低 它们的 流动性 5.5 控制 Ni、 Cu 和高 Mn（＞ 2%），如果可能的话 ， 增加 它们的 流动性 5.6 确保 正确 的 CE 值 和 P 含量 ， 以避免过大的流动性。 5.7 改进化学 成分 ：尽可能接近共晶成分（铁） 5.8 确保 正确的去除金属液中气体 5.9 设定 正确的 过热 说明 ，用 真实 化学 成分 计算实际液相线温度 5.10 设置说明去除渣子、杂质以及正确的脱氧操作 5.11 使用干净的废料 5.12 金属液 吹氩或真空下熔化 解决措施（弊） 5.1 增加冷 运动 风险 5.2 增加不正确机械性能 的风险 5.3 降低流动性会增加 “缺 肉 ”和冷 运动 的趋势 5.4 降低流动性会降低 冒口的补缩 长度。 5.5 增加废钢的成本和使用氩气或真空 的成本 5.6 需要吹氩或真空熔炼 的资金投入 5.7 太干净的金属会产生凝固问题 ，无核 6、 材料 原因 *枝状凝固型（尤其是钢和白 口铸 铁） *大量的碳化物促进元素的存在 *在铁（ B， Cr， Sb…）中存在石墨 衰退 元素：降低延展性 解决措施（利） 6.1 避免枝晶凝固的材料 6.2 设定化学成分呈 最小枝晶凝固倾向 6.3 降低碳化物促进元素的 含 量 6.4 铁：减少 、 避免游离石墨 衰退 元素的存在 解决措施（弊） 6.1 机械性能 不正确 的风险 6.2 提高原材料成本 7、 浇注系统和冷却筋板 原因 *冷却 筋板 厚度不正确 *浇注系统在铸型分型线上 *内浇口正对砂芯，尤其是砂芯分型线 *在平滑铸型、砂芯材料上没有冷却速率 解决措施（利） 7.1 正确计算冷却筋板 7.2 避免 浇注系统在砂型分型线上 7.3 避免 从内浇口出来的金属流正 对 砂芯分型线 7.4 使用 的铸型、砂芯材料是光滑的，可以均衡冷却速率 解决措施（弊） 7.1 缩松的风险 7.2 增加铸型、砂芯制作成本 8、 测试设备没有正确校准或者测试不准确 原因 测试设备没有正确校准或者测试不准确 8.1 核实 使用过的设备，特别是称重秤 8.2 培训操作 者 （特别是浇注） 8.3 保证使用 校准过的 光谱仪 采集 样品 解决措施（利） 8.4 在 铸型区域 购买 、 使用 正确 的便携式温度计 8.5 购买 带有合格证书的 热电偶 8.6 设备的总体维护 ， 设置维护计划 解决措施（弊） 8.1 需要 资金投入 8.2 需要时间培训 9、 操作者的错误操作 原因 操作者的错误操作 解决措施（利） 9.1 第二 位 工程师 核对 重量计算 9.2 提供正确完整的浇 口盆 设计计算程序和公式 9.3 提供 正确 的出钢和浇注区域称重设备 9.4 在浇注区 域 提供 正确 的便携式温度计 9.5 培训操作者测试浇包里的金属液温度 解决措施（弊） 9.1 需要资金投入到培训 9.2 需要操作员培训、认证、经验、时间