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造成數(shù)控江西不銹鋼零件出現(xiàn)縮孔和縮松原因分析?

文章出處:公司動態(tài) 責(zé)任編輯:東莞市博鑫精密機械有限公司 發(fā)表時間:2024-12-09
  ?數(shù)控不銹鋼零件出現(xiàn)縮孔和縮松主要有以下幾方面原因:
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一、凝固特性方面
合金凝固范圍
不銹鋼是合金,其凝固過程不像純金屬那樣在一個固定溫度下完成,而是有一個溫度區(qū)間。對于凝固范圍較寬的不銹鋼合金,在凝固過程中,液態(tài)和固態(tài)共存的時間較長。例如,某些高合金鋼成分的不銹鋼,在凝固初期,先凝固的樹枝晶會將剩余的液態(tài)金屬分割包圍。隨著凝固的繼續(xù),這些被包圍的液態(tài)金屬由于得不到補縮,容易形成縮松。
體積收縮特性
不銹鋼在從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)時會發(fā)生體積收縮。當凝固收縮產(chǎn)生的體積變化不能被及時補充時,就會出現(xiàn)縮孔或縮松。不同型號的不銹鋼收縮率有所不同,如奧氏體不銹鋼的體收縮率相對較大,如果在凝固過程中沒有合適的補縮措施,就更容易出現(xiàn)縮孔。
二、澆注系統(tǒng)設(shè)計
澆口設(shè)計不合理
澆口位置:如果澆口位置不當,液態(tài)金屬不能均勻地填充型腔,會導(dǎo)致零件各部分的凝固順序混亂。例如,澆口設(shè)置在零件厚大部位的一側(cè),液態(tài)金屬可能先填充厚大部位,在凝固收縮時,遠離澆口的薄厚交接處的液態(tài)金屬無法及時補充過來,從而產(chǎn)生縮孔。
澆口尺寸:澆口尺寸過小會使液態(tài)金屬進入型腔的速度過慢,無法在短時間內(nèi)建立足夠的壓力來保證補縮。相反,澆口尺寸過大可能會導(dǎo)致液態(tài)金屬流速過快,產(chǎn)生紊流,卷入氣體,影響補縮效果,進而引發(fā)縮孔和縮松。
冒口設(shè)計問題
冒口數(shù)量和位置:冒口的作用是在零件凝固過程中提供液態(tài)金屬來補償收縮。如果冒口數(shù)量不足或者位置不合理,就不能有效地對零件的關(guān)鍵部位進行補縮。例如,對于有多個厚大部位的復(fù)雜形狀不銹鋼零件,若冒口只設(shè)置在一個厚大部位附近,其他厚大部位在凝固時就可能因得不到足夠的液態(tài)金屬補充而產(chǎn)生縮孔。
冒口尺寸:冒口尺寸的大小直接影響其補縮能力。冒口過小,儲存的液態(tài)金屬量有限,不能滿足零件凝固過程中的補縮需求。而冒口過大則會造成材料浪費,增加成本。
三、澆注工藝參數(shù)
澆注溫度
澆注溫度過高,液態(tài)金屬的液態(tài)收縮增加,同時凝固時間延長。在凝固過程中,較長時間的液態(tài)存在會使液態(tài)金屬更容易在重力作用下下沉,導(dǎo)致零件上部出現(xiàn)縮孔。而且高溫澆注還可能使金屬液吸氣,產(chǎn)生氣孔等缺陷,間接影響補縮效果,加劇縮松的形成。澆注溫度過低則會使液態(tài)金屬流動性變差,無法很好地填充型腔,也不利于補縮,導(dǎo)致縮孔和縮松。
澆注速度
澆注速度對縮孔和縮松也有重要影響。澆注速度過快,液態(tài)金屬容易卷入空氣,形成氣孔,同時可能會造成紊流,使液態(tài)金屬不能平穩(wěn)地填充型腔,影響補縮。澆注速度過慢會使液態(tài)金屬在澆注過程中溫度下降過快,流動性降低,導(dǎo)致填充不完全和補縮不足,引發(fā)縮孔和縮松。
四、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計
壁厚差異過大
當數(shù)控不銹鋼零件存在壁厚差異較大的情況時,厚壁部分和薄壁部分的凝固速度不同。厚壁部分凝固時間長,收縮量大,在凝固過程中會從薄壁部分吸收液態(tài)金屬來補償收縮。如果薄壁部分的液態(tài)金屬不能滿足厚壁部分的補縮需求,就會在厚壁部分產(chǎn)生縮孔,在薄壁和厚壁的交接處產(chǎn)生縮松。
形狀復(fù)雜程度
復(fù)雜形狀的零件會使液態(tài)金屬的流動和凝固過程變得復(fù)雜。例如,零件內(nèi)部有很多型腔、凸臺、肋板等結(jié)構(gòu)時,液態(tài)金屬在這些部位的流動阻力增加,可能會出現(xiàn)局部填充不充分的情況。在凝固過程中,這些局部區(qū)域容易因得不到足夠的液態(tài)金屬補充而產(chǎn)生縮孔和縮松。

造成數(shù)控江西不銹鋼零件出現(xiàn)縮孔和縮松原因分析?

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