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行业资讯

合金管件铸型后如何凝固?

虽然出现合金管件加工的质量问题的原因很多,但调整好就会对生产出合格的管件产品起到相应的推动作用。

   合金管注入铸型后,起先在表面形成凝固层,其中尚处于液态的金属在此外壳中冷却时,由于液态收缩和凝固收缩使体积缩小。如果所减小合金管的体积得不到外来金属液的补充,则在铸件中形成集中于某处的或分散的孔洞——缩孔或缩松。因此,液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。有一些合金管,在凝固过程中体积不但不收缩,反而膨胀,如某些Ga合金,Bi-Sb合金,故凝固收缩率为负值。

  为了防止过程损失,提高产品质量,降低非正常消耗,结合多年的行业经验,火力发电厂广泛采用合金钢管件,管件使用正确与否直接影响到机组的正常运行。由于错用材料而引发机组停机甚至稳定事故屡见不鲜。究其原因,与现场质量控制手段不完善有关。通过合金钢管件质量控制手段的改进,以期降低火力发电厂在施工过程中舍金钢管件错用的概率,即增加光谱检验的次数、做好通长色标以及明确相关人员的岗位职责等等,防止合金钢管材错用,在现场实际管理中起到了较好的效果。
  当温度继续下降,树枝晶数量增多,彼此相连构成连续的骨架,合金则开始表现为固态的性质,即开始线收缩。对于有结晶温度范围的合金,其线收缩不是从全部凝固以后才开始,而是在结晶温度范围中的某一温度开始,这对于铸件中热裂的形成机理是个很重要的概念。所谓顺序凝固,就是在合金管件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施,使铸件上远离冒口的部位先凝固,然后是靠近冒口部位凝固,然后才是冒口合金管本身的凝固。按照这样的凝固顺序,先凝固部位的收缩,由后凝固部位的金属液来补充;后凝固部位的收缩,由冒口中的金属液来补充。从而使铸件各个部位的收缩均能得到补充,而将缩孔转移到冒口之中,即在铸件上远离冒口或浇口的部分到冒口或浇口之间,建立一个递增的温度梯度。冒口为铸件的多余部分,在铸件清理时将其去除。
  1、虽然出现合金管件加工的质量问题的原因很多,但调整好就会对生产出合格的管件产品起到相应的推动作用。
  2、缩松的形成过程。当液态合金充满型腔后,由于温度下降,紧靠型壁处起先结壳,且在内部存在较宽的液固两相共存区。
  3、再度继续下降,结壳加厚,两相共存区逐步推向中心,发达的树枝晶将中心部分的合金液分隔成许多立的小液体区。
  4、缩孔和缩松的相互转化对于相应成分的合金,浇注温度相应时合金的收缩体积满足以下关系:总收缩体积=液态收缩体积+凝固收缩体积=缩孔体积+缩松体积=常数。
  显微缩松在各种合金管件中或多或少都存在,它降低铸件的力学性能,对铸件的冲击韧性和延伸率影响较大,也降低铸件的气密性和物理化学性能,对于一般铸件往往不作为缺陷。这些立的小液体区然后趋于同时凝固,因得不到液态金属的补充而形成缩松。合金管件中还常会产生显微缩松。合金管显微缩松产生在晶间和分枝之间,与细小的析出性气孔很难区分,且经常是同时发生的,在显微镜下才能观察到。但是,在特别情况下,如要求铸件有较高的气密性,高的力学性能和物理化学性能时,则需要设法减少和防止显微缩松的产生。
  合金管件按照顺序凝固原则进行凝固,能保障缩孔集中在冒口中,获得致密的铸件。需要指出,对于结晶温度范围甚宽的合金,结晶开始之后,发达的树枝状骨架布满了整个截面,使冒口的补缩道路严重受阻,因而难以避免显微缩松的产生。显然,选用近共晶成分或结晶温度范围较窄的合金生产铸件是适宜的。固态收缩合金的固态收缩指合金从固相线温度冷却到室温时的收缩,表现为三维尺寸的缩小,即三个方向的收缩。对于金属和共晶合金,线收缩是在金属全部凝固以后开始的。对于具有相应结晶温度范围的合金,当液态金属的温度稍低于液相线温度时,便开始结晶,但是,由于枝晶还比较少,不能形成连续的骨架,仍表现为液态收缩性质。
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