防止铸件热裂的方法-仪表网-手机版

铸造工程师可以使用许多方法来解决铸件的热裂问题，可通过采取适当的措施将其防患于未然。

① 改善铸件的充型过程。在实际生产中，通过改进浇注系统成功解决了铸件所有的热裂问题。对于解决热裂，这可能是重要的技术，也是最令人信服的热裂与双层膜间存在强关联的证据。

② 工艺设计。很多的改进设想可以在铸件的设计阶段实现。大致可以总结为：不要设计凹陷的尖锐拐角；不要让两个潜在热节直接相连；圆滑处理各部分铸件；在浇注系统中使用曲线设计，以便更容易吸收变形；添加具有一定角度或偏置的加强筋和筋板来吸收应变；在金属型铸造时，快速移走任何内部钢芯来减少约束，因为这种急剧的冷却很难做到各部分保持一致。

同样值得注意的是由铸型及芯之间匹配较差而产生的飞边也能成为铸件约束的主要来源之一。另外，为了确定约束的真实来源，有必要在铸件打箱后直接进行检测。

③ 冷铁。使用冷铁激冷热节是以一项很有效的工艺措施，它使铸件局部区域的温度迅速降低至易开裂的敏感温度范围之下，使材料在大量应变应力出现之前得到有效强化。冷铁可以通过降低铸件局部区域的温度而使其整体冷却更为均匀，减少了温差驱动的过程，从而使应变集中在铸件更大的区域内进行分散。因此局部激冷是一种很有效的消除热裂方法。

④ 减少约束。在铸件的收缩过程中，可以通过降低铸型的强度来减少铸件的约束应力。①减少铸芯中粘接剂的含量。但这种方法的可行性有限，因为铸造厂并不习惯通过降低型砂强度来降低成本并使落砂变得更容易，他们需要足够多的粘结剂来保证型砂强度来防止砂芯破碎或因误操作产生的缺陷。②用减弱芯子密度的方法来降低芯子的强度，或者改进设计制成中空的芯子。较早地从铸型中落砂或除芯也可能有用，但也会带来其他的问题。

⑤ 加强筋。有时在拐角或者热节处安置加强筋也是消除热裂的有效技术。加强筋不仅可用作强化，还可以用作冷却片。

⑥ 细化晶粒。细化晶粒对于减少裂纹萌生有很大的帮助。然而，也不能忽视这样的事实：细化晶粒有利于组织裂纹的萌生，但不利于组织裂纹的生长。

⑦ 降低浇注温度。降低浇注温度有时对控制裂纹很有帮助，但有时也会出现相反的效果。

⑧ 合金化。改变合金成分有时对控制裂纹很有帮助，但要限制在合金的牌号范围内。加入某些合金元素可增加共晶液体的体积分数，从而通过以下方式起到有益作用：①通过润滑晶界，增加预撕裂之前的延展减少裂纹的萌生。②降低裂纹敏感系数。

⑨ 减少收缩长度。缩短应变集中长度有时可以通过在此长度的中心放置一个冒口而方便地实现。新增的冒口将会在原始冷却收缩长度的中心形成一个巨大的集中热源，从而促使冒口附近的塑性区域吸收部分应变。任何晶粒间的开裂都可以很容易地被其附近的冒口补缩。通过合理地设置冒口，可以将铸件有效地分成一系列应变集中长度较短的区域。如果每一区域的应变集中长度足够小，那么由应变引起的热裂就会消除。同样可以在铸件上设置保温层来消除热裂。