不锈钢转轮整体铸件气孔和冷隔的成因及预防(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-30 原文发表:2007-06-30 人气:6

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3.2 冷隔产生的主要原因

按原工艺方案组合好型芯后，即使用天然气进行烘烤预热，由于水斗壁薄，水斗型腔空间小、型腔内氧气少，天然气无法持续燃烧，对水斗型腔根本无法预热。因而，型腔内水斗部分的砂型在浇注时温度较低。

由于整铸转轮类似于水平浇注的平板铸件，受生产条件的限制，轮盘厚度范围内的金属液面上升速度很慢，加之钢液易氧化，使金属液面存在严重的氧化现象。当金属液表面温度低于氧化物成膜温度时，液面就形成氧化膜。

金属液充填铸型时，金属液由整铸转轮盘向水斗的流动过程中，其温度会随之下降，当金属液进入水斗时又被1#型芯分割，犹如进入毛细管中，而且钢液与砂型接触面增大（在轮盘时仅底面与砂型接触，进入水斗后两侧面也与砂型接触），钢液温度下降更快，水斗内的金属液表面温度远远低于轮盘内的金属液表面温度，使水斗内的金属液表面张力远大于轮盘内的金属液表面张力。随着金属液面的上升，水斗内的金属液表面温度继续下降，氧化膜的表面张力也越来越大，当金属液的流动压力头不能克服水斗内的金属液氧化膜的表面张力而使金属液面继续上升时，表面氧化膜张力大于金属液水平流动压力头的部分液面就停止上升，而其余部分液面却继续上升，从而形成阶梯形液面，当阶梯达到一定高度时，金属液的压力就大于阶梯前沿氧化膜的表面张力，氧化膜破裂，上升的金属液面漫过停止上升的金属液面，两层液面间被氧化膜隔开，当上层液面温度较高时，会使氧化膜的张力变小而破裂，下层金属液面与上层熔合，而形成深度较浅的氧化膜夹渣纹路或根本看不到纹路，不能熔合时就形成穿透性氧化膜夹渣缺陷，即冷隔缺陷。新进入水斗型腔内的金属液又重复上述过程而形成另1条冷隔缺陷。若砂型干燥不良，产生大量氧化性气体而使金属液面氧化更加严重，并使水斗型腔内压力增高，也会加剧冷隔缺陷的产生。

3.3 冷隔的预防

减轻金属液面氧化程度，使金属液面不形成氧化膜或使氧化膜的表面张力小于金属液水平流动压力，保持金属液面具有足够高的温度，能有效地防止冷隔缺陷。

3.3.1 减轻金属液面氧化程度是减少砂型型腔内氧化性气体（如水蒸汽）。

3.3.2 保持金属液面具有较高的温度，其措施是提高砂型温度。提高砂型温度和降低砂型型内氧化性气体（如水蒸汽）量是防止冷隔缺陷的有效措施。只要控制好砂型二次进炉烘烤后的出炉时间，即可控制浇注时砂型的温度。在其他工艺条件不变的情况下，该方案经过生产实践表明，不仅防止了气孔缺陷，而且也防止了冷隔缺陷。 (

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