振动浇注与振动结晶.pdf

振 动境注与振 动桔晶水电部北京修造厂执笔?顾寿生我 厂生产的汽轮机错油门套、扩散管、轴套等细筒形铸铜件,由于内径尺寸小?一般在价?,不宜采用离心铸造,采用砂 型又常出现缩松、缩孔、夹渣等缺陷难以保证质量。后来又采用金属型 砂芯,质量比砂型 是好一些,但有 时还出现夹渣现象。在这种情况下,我 们用气动式振动器来做振动浇注与振动结晶的试验,在毛主 席的实践认识再实践再认识的思想指导下,我们 自己摸索着干,现在把我 们生产过程介绍 如下。一、气动式振动器气动式振动 器?见图?是 一个内装活塞的汽缸,活塞本身又是空气分配机构。活塞往复一次,即向右 边及左边 的盖 子撞击一 次,盖子把这个撞击传递到金属?砂?型或底板?铁质?,使之振动。金属?砂?型或底板振动所产生 的一种弹性波又传递给熔融金属。气动式振动器每分钟撞击?次 左右。活 塞直径协?毫米。如 图?所示,在起动 前活塞由弹簧顶到右边,当压缩空气进入活塞 右边的 环形槽中,使沿轴向 的通道进入汽缸的右腔,活塞就往左运 动,撞击左盖子,当活塞 往左移时,便与排气孔相通。当活 塞与左盖 相碰 时,左 腔进气而右腔排气,活塞又开始向右移,如此 往复不已。空 气压力为?大气压,空气耗量?。?米”?分,振动器自重?公斤,冲量。?公斤米?秒。二、操作过程?熔化操作方面 不变。?振动 器使用前 必须检查是否 灵活。有黝黝黝黝黝黝黝锄锄锄锄锄锄锄履履履?而而而而而而 鞠鞠鞠鞠鞠鞠鞠鞠?闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷卜卜月月月伪伪?日一?骥骥骥骥骥骥骥骥骥骥骥骥骥骥骥骥骥骥骥骥骥骥骥骥式式、飞飞飞瞿瞿?门门门塑塑羹羹羹羹羹羹羹羹?熟熟熟熟熟芭芭芭芭芭芭芭芭芭芭芭芭芭一一祥书书子共常子子子子子子子子图?振动器?一进气孔?一活塞左边环形槽乡?一活塞右边环形槽孙卜轴向通道玉?一弹簧玉?一排气孔三?一装固螺粽的孔玉卜衬垫。时活塞会 因灰尘落入或锈蚀而不振动,遇有这种情况可由管接头处灌入媒油,然后再通上压 缩空气,把有弹簧的一边 向地 下碰一碰,这 时活 塞就会振动,此时要 注意排气孔有油泥溅 出。?振动 器位置的确定。?金属型 铸造 时,我 们曹把振动器固定在两种位置上。一种如图?所示,振动器下盖 与底 板接触,振动 器用卡子或铅练 与金属型固定成一刚体,固定得越死实,振动结晶的效率越明显乡另一种 固定 方式如 图?。振动器上盖 与金属型上端 面搭,万万万万?夭夭夭饭二二二吞月月?艺 二 二?泣二 二火火火火火火火火火火火火火?不不毛刁刁厂厂厂?一,?平平?巾一?月月 卜,一月月月月国国国月月月月?月月?二?图?一金属型于?一振动器玉?一夹具升?一底板玉?一铜水。图?一振动器?一夹具三?一金肠 型二?一铜水乡?一砂子乡?一垫跌?一境口。型 时可以 把砂 子紧实 度桩的高一 些,紧实度高了会不会对出气不利?实 践说明,由这种办 法获得 的毛坯机械加工 后,没有 气孔。?振动器数量 的确 定。我 们采用两个振动 器,主耍考虑便于对称的 安装到砂箱上。在 往金属型上定固振动器时,要尽 量做到 对称,否 则 易把金属型振偏。接,采用底注,这一 种固定位置较前一 种 好,因为 可用底注。另外,振动器本身重量下垂,在振动 过程中不易松动。为 了不使金属型在振 动过程中有下沉现象,所以金属型下端必 须立 于一个圆形底板或者用互成?。的三块平 面光 滑的铁块上,井在金属型 周围埋上砂 子以 防漏铜。?砂型铸造时,我 们用卡子把振动器固定在下箱的手柄上,开始振动 时,把 手放到上箱觉得有 麻木之威。说明即使是砂型,振动器的振动 也可 由下箱传到上箱。?振动时间的确 定。?金属型铸造 时,振动 器常按图?所示位置固定。如果金属型里不下砂芯,当浇注时在金属型 里一见有铜水上来,即开始振动,直振动到冒口呈暗红色?约?白?“?,即 可关闭振 动器。不能振动 过早,如 浇口还未充满铜水即振动,会把 浇口振坏,造成冲砂现象。如果金属型下砂芯,要等铜水 上到金属型高度的专一令才开始振动,振动过早会把砂 芯振歪,重 则振碎。按图?固定振动器,不适宜于 下 砂芯 铸造,因为当振动时金属型在底 板平面上会有移动,造 成偏芯。两个振动器固定得对称程 度高,这种移动就少。浇注突心 圆棒形铸件可用这种型式,因为 它是顶浇,所 以可 以在浇注之 前即振动,边浇边振。?砂 型铸造,需从冒口里见到有铜水上来,始能振动,不可 早振。因 为在铜水还未充满型睦前就开始振动,会 把型胺、砂芯振坏。干型、湿 型都可振动。准 备振动 的砂型,在造三、舞造实例用振动 器铸出的毛坯,加 工后 如图?所示。材料为黄铜?。该铸件加工 表面 要求很严,不许 有任 何缺陷。加工后完全 符合 耍求。一勺勺念念念念念念念念念念念念念念念念看看举举州,一七?州 尸一?甲甲甲甲甲甲断断七七五场众子军梦访钮钮价价价图?四、振动澳注与振动桔晶的优缺点?优点?边浇注边振动有利 铜水中夹杂物和气体上浮,起到净 化铜 水的作用?促使晶粒细化,晶间度减少,组织致密,铸件的耐磨性 大为提高,因为硬度提高了?机械强度 有所提高,韧性看不出有什么下降三?减少了缩松、缩孔、夹渣等缺陷。?缺点?由于 目前 我们 固定振动器的卡具不太适用,所以给操作 上增加 一些麻烦。有 时 因振动器固定不好,有松动现象,影响振动效果二?有砂 芯的铸型,掌握不好会把芯子振偏或振碎三砂 型有时甚至会振塌。五、对振动桔晶机理的初步认惑我 们对黄铜?、黄 铜?一?,用金 属型带振动器 做过一些试验。曹用同一 柑锅 的铜使得夹杂物不易积聚,即使已知聚的夹杂物也可能被弹性波破坏,呈微小 分散的状态存在于金属之中。同理,在液态金属的弹性波作用下,气体分子 也不易积聚 成气泡,即使已知聚成气泡,也可能被弹性波所破坏,呈分散的分子状态存在于液体金属之中。这就起到净化液体金属之作用。基于 上述的设想,为了探讨振动结晶 细化 晶粒的作用,我们做过这样一个试验?在盛满水的铁桶里,放入少量 的碎纸屑,手拿木棒敲水桶外 壁?敲击越快越好?,这实际 上是一种低频振动。可以看到纸屑的运动轨迹是 由水桶外边,向中心运动。其轨迹示于图?。?图?抵屠运动就迹。振动结 晶所以能细化 晶粒,是因 为在振动的作用下,铸件外 表面?与铸 型接触 处?生 成的结晶,被弹性波所破坏,离开原来位置?失去平衡?像 图?所示向未凝固的中心部分 运动,井成为晶核,促成结 晶细化。不加振动 的结晶,液体金属只靠外来晶核结晶,完全不自生 晶核,或在结晶最 后瞬间才自生 晶核,由于晶核的数量少所以 晶粒要粗大一些。应该指出,壁厚大的铸件用振动结晶效果明显?对于金属型铸造,铸件壁厚需 在?毫米以 上,砂 型铸造 铸件壁厚也需在?毫 米 以上。壁薄的铸件用振动结晶效果不太明显。这是因 为壁厚的铸件维持液态 时间长,由弹性波引起液态金属振动?搅拌?的时间也长,保证有更多的 晶粒按图了所示轨迹运动,这些 晶粒运动有 的在途中有 的到 中心部分即成为 晶核而结 晶,壁薄的铸件适反。?上接?真?月月份份成分?全月平均?机械性能?全月平均?碳碳碳碳锰锰硅硅硫?磷磷抗拉强度度延伸率率?公斤?毫米约约?笼?一?一?。?,?。?。?。?。?。?。?。?。?。?孽注?机械性能是按全月拉力律的全部数据平均靛算的。状的或成块 的?锈在一 起?,都可以 代替废钢在徽性冷风冲天炉里熔炼优质低碳铁水,直接浇注像汽车钢圈这样高质量的大 型薄壁铸件二?钢屑 无需 压实成块状然后投 炉,事先加工不仅 无益,反 而使它起不到 隔离炉 料和 均匀护气的作用,因而不利于 炉温 的提高乡?有锈屑料代替废钢熔炼,前 炉容量 达?公斤,铁水 出炉温度稳定地 达 到?而用?的无锈钢屑和?的 有锈铁屑混合使用,铁水出炉温度达?,与 废钢熔炼 时的 出炉温度相等?代 料熔化铁水含硫量升高约?,只耍适当控制锰 硫比,则硫量虽高达?左右,既不延长退火时间,亦不降低铸件机械性能,可锻铸铁牌号 可稳定 地达到?一?以上三?本文对低碳铸铁熔化亦有参考价值。?胡和顺、强秀卿、田玉章、信铁峰、王吉兴、孙天定整理。?