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常见问题

合金管件铸型后形状不一的原因有哪些

合金管件焊缝和热影响区的冷裂倾向除与其成分有关外,组织对性能影响很为明显。在成分相应的前提下,组织决定于冷却速度。

 合金管件的厚度增加,散热加快,焊接接头的散热速度加快,冷裂倾向增加。T形接头和搭接接头比对接接头散热方向增加,焊接区的冷却速度加快,容易产生淬硬组织。采用预热,即提高母材开始焊接时的温度,可降低焊接区的冷却速度。同样,提高合金管焊道间或焊层间的温度,或采取延缓冷却的后热措施,也可降低焊接区的冷却速度。采取提高焊接热输入,也能明显降低接头冷却速度。但焊接热输入增大,会明显增大焊接热影响区粗晶区晶粒尺寸,反而会延缓奥氏体相变,增加淬硬倾向。同时,焊接热影响区晶粒粗化,本身会降低其塑性和韧性,增加其冷裂敏感性。这样,焊缝和热影响区硬度越高,焊接性越差。焊接时,母材已由设计者选定。若要改善焊接性,需要改变组织种类及其百分比。通过控制冷却速度,改变焊接区的组织种类和硬度,降低冷裂纹的可能性。

  合金管件焊缝和热影响区的冷裂倾向除与其成分有关外,组织对性能影响很为明显。在成分相应的前提下,组织决定于冷却速度。不同碳钢的焊缝和热影响区在不同冷却速度下的组织种类和比例可以用其CCT组织获得。某些焊接热循环(加热或冷却)下,可在焊缝或热影响区中形成贝氏体,甚至出现马氏体等淬硬组织。淬硬组织或马氏体组织越多,其硬度越高。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。
  (1)合金管本身的影响:①液态收缩率越大,缩孔容积越大;②凝固收缩率越大,缩孔容积越大;③合金管固态收缩率越大,缩孔容积越小;④导热性越大,温度场均匀,缩孔容积越小。
  (2)冷却条件的影响:①外部冷却强度提高,边浇注边补缩,收缩总量减小,缩孔容积减小,但是缩孔集中;②合金管铸型刚度小,有位移,缩孔容积增大。
  (3)浇注工艺的影响:①浇注温度越高,液态收缩越大,缩孔容积越大;②浇注速度低,边浇注边补缩,缩孔容积减小。
  (4)铸坯结构的影响:铸坯厚度增加,形成表面壳后,内部液态金属多,总收缩量提高。
  有一些合金管件,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。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。当温度继续下降,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。
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