支架鑄鋼件分散縮孔缺陷及消除措施

周校進，劉宏勛，張慶行

（河北豐維機械制造有限公司，河北邢臺 054500）

0 引言

在鑄鋼件生產過程中，內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處等最后凝固的地方，在晶粒邊界上和樹枝狀晶的枝晶內。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，設法使鑄件在體收縮時及時得到合金液體補縮。以我公司最近生產的一款鑄鋼件為例，討論解決支架類鑄鋼件內部縮孔方法。

1 縮孔縮松問題

1.1 產品基本情況

支架類鑄鋼件，材質：ZG310-570，單重：12.8kg，結構特點：支架結構，分散熱節多，難補縮，支架鑄鋼件結構見圖1。支架類鑄鋼件屬于多熱節結構，鑄造工藝采用覆膜砂殼型，補縮冒口和冷鐵放置多受限制，不能按常規方法設置，需要綜合考慮、組合使用。

圖1 支架鑄鋼件結構圖

1.2 鑄造工藝設計

支架鑄鋼件采用覆膜砂殼型生產，鑄造工藝設計采用立式澆注，由于鑄件單重輕，做成一組兩件，從兩厚大凸臺處澆注，同時靠立澆道補縮；4個凸臺上鑄出孔，減小縮松傾向；上部長條厚大部位，放置補縮冒口；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計三維圖見圖2。

圖2 支架鑄鋼件鑄造工藝設計三維圖

1.3 切割檢驗

支架鑄鋼件澆注后，進行了切割解剖，從剖切結果看，鑄件雖然采取工藝措施，但內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

2.1 工藝措施

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

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

（3）支架鑄鋼件內部熱節處出現大的縮孔，由于覆膜砂制殼，外置冷鐵無法放置，補縮冒口也不好放置。經過多次結合型殼結構，發現可以利用型殼外壁內腔，增加堵頭，形成暗補縮冒口。經過磨制補縮通道，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設計后的三維圖見圖4。

圖4 支架鑄鋼件鑄造工藝改進設計后的三維圖

2.2 生產驗證

改進后的支架鑄鋼件進行了生產驗證，通過超聲波和切割檢驗，沒發現支架鑄鋼件內部有縮孔、縮松現象，說明產品合格，改進工藝措施有效。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設計后的解剖圖

3 結論

鑄鋼件出現縮孔縮松缺陷比較常見，掌握鑄鋼件收縮率大的特性，認真考慮補縮，掌握凝固順序，根據具體產品、具體部位，采取對應工藝措施，可以消除或者最大限度地減少不希望出現的缺陷。