周校進(jìn)，劉宏勛，張慶行

（河北豐維機(jī)械制造有限公司，河北邢臺(tái) 054500）

0 引言

在鑄鋼件生產(chǎn)過程中，內(nèi)部縮孔為常見的鑄造缺陷之一。縮孔多分布在鑄鋼件上部或斷面較厚的熱節(jié)處等最后凝固的地方，在晶粒邊界上和樹枝狀晶的枝晶內(nèi)。消除缺陷的方案就是采取各種工藝措施，促使鑄件按一定的順序凝固，設(shè)法使鑄件在體收縮時(shí)及時(shí)得到合金液體補(bǔ)縮。以我公司最近生產(chǎn)的一款鑄鋼件為例，討論解決支架類鑄鋼件內(nèi)部縮孔方法。

1 縮孔縮松問題

1.1 產(chǎn)品基本情況

支架類鑄鋼件，材質(zhì)：ZG310-570，單重：12.8kg，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：支架結(jié)構(gòu)，分散熱節(jié)多，難補(bǔ)縮，支架鑄鋼件結(jié)構(gòu)見圖1。支架類鑄鋼件屬于多熱節(jié)結(jié)構(gòu)，鑄造工藝采用覆膜砂殼型，補(bǔ)縮冒口和冷鐵放置多受限制，不能按常規(guī)方法設(shè)置，需要綜合考慮、組合使用。

圖1 支架鑄鋼件結(jié)構(gòu)圖

1.2 鑄造工藝設(shè)計(jì)

支架鑄鋼件采用覆膜砂殼型生產(chǎn)，鑄造工藝設(shè)計(jì)采用立式澆注，由于鑄件單重輕，做成一組兩件，從兩厚大凸臺(tái)處澆注，同時(shí)靠立澆道補(bǔ)縮；4個(gè)凸臺(tái)上鑄出孔，減小縮松傾向；上部長條厚大部位，放置補(bǔ)縮冒口；下部長條厚大部位放置外冷鐵，以消除縮孔、縮松。支架鑄鋼件鑄造工藝設(shè)計(jì)三維圖見圖2。

圖2 支架鑄鋼件鑄造工藝設(shè)計(jì)三維圖

1.3 切割檢驗(yàn)

支架鑄鋼件澆注后，進(jìn)行了切割解剖，從剖切結(jié)果看，鑄件雖然采取工藝措施，但內(nèi)部還有多處存在縮孔、縮松。支架鑄鋼件解剖后縮孔、縮松缺陷照片見圖3。

圖3 支架鑄鋼件解剖后縮孔、縮松缺陷

2 鑄造工藝改進(jìn)

2.1 工藝措施

（1）支架鑄鋼件長臺(tái)上冒口原放置在中間，但縮孔在里側(cè)端，故將冒口向里端加長。

（2）支架鑄鋼件鑄孔周圍雖沒有縮孔，但在不遠(yuǎn)的熱節(jié)處仍有縮松。鑄孔處不能再加大，又無法放置補(bǔ)縮冒口，考慮使用外冷鐵，把鑄孔的砂芯換成圓鋼，增加激冷效果。

（3）支架鑄鋼件內(nèi)部熱節(jié)處出現(xiàn)大的縮孔，由于覆膜砂制殼，外置冷鐵無法放置，補(bǔ)縮冒口也不好放置。經(jīng)過多次結(jié)合型殼結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)可以利用型殼外壁內(nèi)腔，增加堵頭，形成暗補(bǔ)縮冒口。經(jīng)過磨制補(bǔ)縮通道，修整暗冒口形狀，粘貼堵頭，形成了完好的暗冒口。支架鑄鋼件鑄造工藝改進(jìn)設(shè)計(jì)后的三維圖見圖4。

圖4 支架鑄鋼件鑄造工藝改進(jìn)設(shè)計(jì)后的三維圖

2.2 生產(chǎn)驗(yàn)證

改進(jìn)后的支架鑄鋼件進(jìn)行了生產(chǎn)驗(yàn)證，通過超聲波和切割檢驗(yàn)，沒發(fā)現(xiàn)支架鑄鋼件內(nèi)部有縮孔、縮松現(xiàn)象，說明產(chǎn)品合格，改進(jìn)工藝措施有效。支架鑄鋼件解剖后的照片（無缺陷）見圖5。

圖5 支架鑄鋼件鑄造工藝改進(jìn)設(shè)計(jì)后的解剖圖

3 結(jié)論

鑄鋼件出現(xiàn)縮孔縮松缺陷比較常見，掌握鑄鋼件收縮率大的特性，認(rèn)真考慮補(bǔ)縮，掌握凝固順序，根據(jù)具體產(chǎn)品、具體部位，采取對應(yīng)工藝措施，可以消除或者最大限度地減少不希望出現(xiàn)的缺陷。