球墨铸铁的工艺设计
某型号高镍球墨铸铁生产工艺的研究

某型号高镍球墨铸铁生产工艺的研究摘要:高镍球墨铸铁是一种含Ni在13%-36%范围内的一种奥氏体铸铁,这种材料要求其微观组织中石墨为球状,且基体组织为奥氏体。
我公司承接D-3型号高镍铸铁产品的生产任务,根据实际生产需要,按照化学成分进行配置炉料并制定生产工艺。
关键词:球墨铸铁;熔炼;工艺设计1.实验背景我公司此次承接的产品为轴套类铸件,材质为D-3高镍铸铁,高镍铸铁镍含量在13%-36%之间,在海水等自然水、污水、盐、高温碱及稀酸中具有很好的耐腐蚀性能,无磁,可控热膨胀,低温和高温抗氧化性能良好,在很多领域都有应用。
2、铸件工艺性分析2.1铸件材料分析铸件材料为Ni含量高的奥氏体球墨铸铁,合金含量高,C、Si含量低,熔炼和浇注温度高,奥氏体铸铁的线收缩和体收缩都大于普通的铸铁,接近于碳钢;凝固特性与普通灰铸铁和球墨铸铁有很大不同,也不同于碳钢,更类似于典型的结晶范围很宽的合金。
奥氏体铸铁组织中的奥氏体枝晶发达,石墨和碳化物充填枝晶间的空隙。
奥氏体铸件的缺陷主要为疏松,要获得组织致密的铸件,都必须靠冒口建立起的铁液静压力和温度梯度,使液体的凝固始终处于正压力状态下。
2.2凝固特性奥氏体铸铁的线收缩和体收缩均大于普通铸铁,更接近于碳钢;凝固特性与普通灰铸铁和球墨铸铁有很大不同,奥氏体铸铁组织中的奥氏体枝晶发达,石墨和铬的碳化物充填枝晶间的空隙,奥氏体的主要缺陷是缩孔和缩松,由于产品结构固定,如何根据要求配比出化学成分及性能合格的铸件为此次生产工艺的难点所在。
3、铸造工艺过程与传统砂型铸造不同,此次球墨铸铁的生产采用熔模精密铸造进行生产,与传统砂型相比,熔模铸造铸件尺寸精度高、表面粗糙度值细,生产灵活性高、适应性强,加之技术协议要求不允许补焊,采用熔模铸造更利于实现产品的生产及交付。
3.1炉料配比及熔炼控制因为是配料生产,配制前使用光谱仪对原材料的化学成分进行检测,然后根据实际结果进行配比,使用中频炉进行冶炼浇注,拟配钢水总重为80公斤,熔炼采用中频炉,炉料中要特别注意微量元素的影响,镍有很强的吸气性,为防止铁液吸气,镍板需要在熔炼后期加入,铬铁等合金最好在光谱原铁水成分后调整成分时加入,奥氏体球墨铸铁在容量过程中吸气倾向大于一般球墨铸铁,炉料中回炉料多时吸气倾向更大,因此,有锈、有油污或潮湿的炉料应提前进行预处理,不可直接投入钢液中进行使用。
球墨铸铁施工方案7篇

球墨铸铁施工方案7篇球墨铸铁施工方案(篇1)球墨铸铁管作为一种新型管道材料,近年来在市政建设、工业领域等领域得到广泛应用。
它具有高强度、高耐腐蚀、寿命长等特点,逐渐代替了传统的钢管、水泥管等管道材料。
在球墨铸铁管的应用中,施工方案尤为重要,合理的施工方案能够确保管道的正常运行和安全使用。
本文将详细介绍球墨铸铁管的施工方案。
一、前期准备在进行球墨铸铁管的施工前,需要进行前期准备工作。
首先需要进行管道的勘测和设计,确定管道的走向、长度、倾角等参数,制定出相应的施工方案。
其次需要进货球墨铸铁管的材料,球墨铸铁管的材料质量直接关系到管道的的使用寿命,因此选择合格的材料至关重要。
此外还需要进行土方工程的开挖和修整,确保管道可以顺利敷设。
二、球墨铸铁管的敷设球墨铸铁管的敷设是整个施工程序中的关键步骤。
敷设时应遵循以下步骤:1.布置中心线:根据设计要求,利用激光或其他测量仪器对管道中线进行精确测量,确保管道的走向准确。
2.开挖土方:根据管道的轮廓进行开挖,注意土方的尺寸必须比管道的外径大,开挖土方深度应该符合设计要求。
3.平整底床:开挖完毕后,必须对土方进行恰当的平整处理,确保底床均勻不再存在隆起或凹陷情况。
4.安装管道:铺设的管道长度不宜过长,同时应按照中心线进行穿墙施工,并使用螺母夹紧,并严防漏水。
5.连接管道:连接管道时应该使用类似伸缩节一类的减震装置,并对管道进行正确连接,注意防止漏水。
三、球墨铸铁管的测试在敷设完毕后,对管道进行正确的测试非常必要,主要分为以下几个步骤:1.水压试验:在正式使用之前,需要进行水压测试,测试的压力和持续时间需要符合下洛全国标准GBJ94-88的要求。
减小水压应注意防止爆管,不能应以突然开泵或泵扬不宜立刻达到设计压力。
2.试压记录:测试完毕后必须编写测试记录,记录测试的情况,并对过程中出现的问题进行分析,并进行相应的修补和处理。
3.清洗管道:测试完成之后,对管道进行清洗,确保管道内部干净整洁,一般使用高压水枪进行清洗。
球墨铸铁管施工工艺

第一节球墨铸铁管施工工艺【1】流程图【2】开挖管沟1)挖掘管沟时,应根据现场土质情况、地下水情况、管道断面尺寸、管道埋深等施工条件,正确的选择沟槽断面形式,为施工创造良好的作业条件。
原则在保证工程质量和施工安全的前提下,尽量减少土方的开挖量,降低施工费用,加快施工进度;2)在施工区域内,有碍施工的已有建筑物和构筑物(道路、沟渠、其它管路、电杆、树木等),开挖前建设单位与有关单位进行协商;3)开挖前按设计管线的走向放线;4)挖掘时,应考虑留用部分好的原土以备管沟回填使用,根据作业面堆放原土场地,注意堆土坡度,高度,保证施工安全,在管子的接口处,管沟应宽一些,以方便接口的连接施工;5)挖掘时,防备下雨时雨水流入管沟,活地下渗水现象,应当准备必要的排水设备;6)挖掘管沟尺寸(不用钢板支撑时)一般坡度取0.33,见下表一注:(1)埋深度北方地区应大于在当地冻土层以下;(2)在快速道下、重载车辆路基下埋深管子处,按设计管道内压及外压的1.5-2倍安全系数考虑深度,但绝对不能小于0.7米埋深度;(3)h’为砂垫层厚度,一般在10~20cm;表一(T型管数据)管沟开挖质量应符合下列规定:1)地基处理要符合设计要求;2)沟壁平整,边坡坡度应符合施工设计的规定;3)沟槽底高度的偏差,开挖土方时应为20mm,开挖石方时应为30—150mm,用机械挖沟时,槽底应预留50-100mm左右的厚土层暂不开挖,改为人工清理沟底至标高;4)沟槽开挖深度较大时,应合理确定分层开挖的深度,人工开挖超过3米时应分层开挖,每层深度不宜超过1米;5)管沟的直立壁和有边坡,在开挖过程中和敞露期间应防止塌陷,应根据施工现场的具体情况进行支撑的选择,确保施工安全;6)每一个作业组开挖沟槽修平至标高,最长不应超过多2公里,以免塌陷变形。
1)管道地基应同时满足容许沉降量和容许垂直承载力的要求,如不满足时,应按设计要求采取加固措施,如个别管基段岩土勘测不明,设计未考虑到,开挖后现场发现淤泥质及松质粘土,施工单位应及时通知施工监理及业主,地基采用置换土垫层法或打地基桩等方法解决;2)一般情况下球管管基垂直承载力满足设计要求,不需要设特别基础,个别地段为减少管子产生的应力,施工现场有时把管子的支撑面挖成圆形,使管子安装时管体尽量与原来地基紧密接触;3)管基一般砂垫层为200mm.4)过路口采用套管或混凝土承台式基础;过非主干道路口应对管子两侧强夯提高回填土密实度【3】管道安装一、安装程序本规定按照中华人民共和国GB50268给排水施工及验收规范6-5-1铸铁管道安装基础。
球墨铸铁生产工艺

球墨铸铁生产工艺球墨铸铁是指在铸造过程中,通过球化处理,将铸铁中的石墨形态改变为球状,以提高材料的力学性能和耐磨性能。
球墨铸铁是目前应用广泛的一种铸铁材料,具有优异的力学性能和耐磨性能,被广泛应用于汽车、机械、航空航天等领域。
球墨铸铁的生产工艺主要包括原料选用、融化处理、球化处理、铸造和热处理等几个步骤。
首先,原料的选用对球墨铸铁的性能影响很大。
一般来说,球墨铸铁的主要原料是生铁、废钢和添加剂。
生铁是球墨铸铁的主要原料,其主要成分包括铁、碳、硅、锰等元素。
废钢作为辅料加入到生铁中,不仅能节约成本,还能提供一定数量的硫和氧来参与合金的生成。
添加剂是为了调节球墨铸铁的成分,主要包括球墨化剂、锰铁和硫铁等。
其次,融化处理是球墨铸铁生产的重要过程。
融化处理是将原料进行熔炼,使其达到所需的成分和温度,以便进行球化处理。
融化处理主要通过高炉、电炉等设备进行。
在融化处理中,需要掌握合适的熔炼温度和时间,以保证合金的成分和均匀性。
然后,球化处理是球墨铸铁生产的关键步骤。
球化处理是指在融化状态下,通过加入球墨化剂或球化剂,使石墨形态发生变化,从而获得球状石墨的铸铁材料。
球化处理一般在融化处理结束后进行,其中球墨化剂的添加量、球化剂的种类和比例等因素都会影响球墨铸铁的质量。
接下来,铸造是球墨铸铁生产过程中的关键环节。
铸造是将融化处理后的铁液倒入模具中,使其冷却凝固,形成最终的球墨铸铁产品。
铸造的质量关系到产品的外观和尺寸精度,需要控制铁液的温度、浇注速度和模具设计等因素。
最后,热处理是球墨铸铁生产过程中的最后一个步骤。
热处理主要是通过加热和冷却等工艺,改变球墨铸铁的组织和性能,提高其机械性能和耐磨性能。
常用的热处理方法包括正火、退火、淬火等。
综上所述,球墨铸铁的生产工艺包括原料选用、融化处理、球化处理、铸造和热处理等几个步骤。
良好的生产工艺能够保证球墨铸铁的质量和性能,提高产品的竞争力和市场份额。
随着技术的进步,球墨铸铁的生产工艺将更加精细化和自动化。
球墨铸铁件冒口设计

2.控制压力冒口(又称释压冒口)
特点:利用部分共晶膨胀量来补偿铸件的凝固收缩 浇注结束,冒口补给铸件的冒口以释放“压力”
应用合理的冒口颈尺寸或一定的暗冒口容积控制回 填程度使铸件内建立适中的内压来克服凝固收缩, 从而获得既无缩孔、缩松又能避免胀大变形的铸件
M颈M冒 (㎝)
图4-40 M冒和M件的关系图 1—冶金质量差 2—冶金质量好
图4-41 需要补缩金属液量和铸件模数的关系 VT—设置冒口部位铸件或热节体积 VC—铸件需补缩体积
(2)冒口的补缩距离 指由凝固部位向冒口
输送回填铁液的距离 与铁水的冶金质量和
铸件的模数密切相关
图4-42 铁液输送距离和冶金质量及铸件模数的关系 1—冶金质量好 2—冶金质量中等 3—冶金质量很差
口体积,只有这部分金属液才能对铸件起补缩作用
冒口有效体积依铸件液态 收缩体积而定,一般比铸件 所需补缩的铁液量大
共晶成分的铸铁,冒口有 效体积取铸件体积的5%
碳当量低的铸件,冒口有 效体积取铸件体积的6%
图4-36 铸铁的ε—t浇曲线 ε—液态体收缩率 t浇—浇注温度
1—CE=4.3% 2—CE=3.6%
冒口颈模数M颈的确定:
M颈t浇 t浇 1111550cl0M件(cm )
式中 M颈 ——冒口颈模数(cm) M件——设置冒口部位的铸件模数(cm) t浇——浇注温度(℃) c ——铁液比热容,c与铁液温度有关,在 1150~1350℃范围内,c为835~963 J/(kg·℃) l ——铸铁结晶潜热为(193~247)×103J/kg
实用冒口的工艺出品率高,铸件质量好,更实用
原理:利用冒口来补缩铸件的液态收缩,而当液态收缩
冒口有效体积依铸件液态收缩体积而定,一般比铸件所需补缩的铁液量大
球墨铸铁汽车曲轴的加工工艺

球墨铸铁汽车曲轴的加工工艺学院机电工程学院专业机械类年级班别创新实验班12(1)学号 3112010453 3112010454 3112010455 3112010462 学生姓名罗毓健骆智伟马欣华冼文飞指导教师王成勇2014年 6 月摘要球墨铸铁具有优良的机械性能,已经大量用于制造强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。
球墨铸铁大量地应用于汽车发动机曲轴的加工生产,结合球墨铸铁的特性,本文讲述了球墨铸铁应用于曲轴的切削与磨削加工机理及其加工工艺,介绍了聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具切削加工等温淬火球墨铸铁(ADI)时的特征。
介绍了奇瑞公司曲轴的加工工艺以及几款相关的曲轴专用加工机床。
关键词:球墨铸铁,曲轴,ADI,PCBN目录1球墨铸铁基本性质与应用 (1)1.1 球墨铸铁的成分与组织结构 (1)1.2 球墨铸铁的机械、物理、力学性能 (1)1.3 典型零件、应用场合 (2)1.4 球墨铸铁曲轴加工批量和加工质量要求 (2)1.5 小结 (2)2球墨铸铁切削与磨削加工机理 (2)2.1 等温淬火球墨铸铁(ADI)的切削与磨削可加工性简述 (3)2.2 铸铁应用于曲轴的主要切削、磨削去除过程 (3)2.3 球墨铸铁的切削加工过程特征 (4)2.4 加工等温淬火球墨铸铁常用刀具 (5)2.5 曲轴加工工艺 (6)3曲轴加工专用机床 (12)3.1 曲轴质量定心机 (13)3.2 数控车-车拉机床 (13)3.3 曲轴圆角滚压机床 (13)3.4 绿色粗磨“扒皮”机床 (13)参考文献 (14)球墨铸铁汽车曲轴的加工工艺1球墨铸铁基本性质与应用1.1球墨铸铁的成分与组织结构根据铸铁中石墨形态的不同,铸铁可分为以下四类:(1)普通灰铸铁。
石墨呈曲片状存在于铸铁中,简称灰铸铁或灰铁,是目前应用最广的一种铸铁。
(2)可锻铸铁。
由一定成分的白口铸铁经过石墨化退火而获得。
石墨呈团絮状存在于铸铁中,有较高的韧性和一定的塑性。
球墨铸铁井盖制作工艺

球墨铸铁井盖制作工艺
一、材料准备
球墨铸铁井盖的制作需要准备的材料有:球墨铸铁毛坯、砂型、砂芯、涂料、冷却水等。
二、砂型制作
1. 砂型制作是整个工艺中最关键的一步,需要根据井盖的尺寸和形状
来设计模具,然后在模具中放入球墨铸铁毛坯。
2. 然后将模具密封并注入液态金属,在金属冷却凝固后,将模具拆开,取出球墨铸铁井盖。
三、砂芯制作
1. 砂芯是用来形成井盖内部孔洞的重要部分。
首先需要设计好孔洞的
位置和大小,然后根据设计图纸制作砂芯。
2. 制作砂芯时需要注意填充密实,并且保证其与球墨铸铁毛坯之间留
有足够的间隙。
四、涂料喷涂
1. 涂料喷涂是为了提高球墨铸铁井盖表面质量和耐腐蚀性能。
在喷涂
前需要对毛坯进行清理和处理。
2. 喷涂时需要注意控制喷涂厚度和均匀性。
五、球墨铸铁井盖冷却
1. 冷却是球墨铸铁井盖制作过程中重要的一步,其目的是使球墨铸铁井盖内部结构均匀致密,并且提高其强度和硬度。
2. 冷却过程中需要使用冷却水进行降温,并且控制降温速度,避免产生裂纹和变形等缺陷。
六、球墨铸铁井盖后处理
1. 制作完成后需要对球墨铸铁井盖进行打磨和修整,使其表面光滑平整。
2. 最后进行检验和包装,确保产品质量达到标准要求。
七、总结
以上就是球墨铸铁井盖制作工艺的详细步骤。
在实际操作中需要注意每个步骤的细节,以确保产品质量。
同时,还需要不断学习新技术和新工艺,不断提高自身技能水平。
铸态QT700-10球墨铸铁的研制

Nodular Iron铸态QT700-10球墨铸铁的研制张军,文宏,郑言彪,齐基(湖北省机电研究设计院股份公司,湖北武汉430070)摘要:介绍了QT700-10球墨铸铁的生产工艺:合理设计化学成分,采用0.5t中频电炉熔炼;选用FeSiMg8RE3球化剂,包内孕育剂选用75SiFe,二次孕育及随流孕育采用自行配制含有Sb、Ba、Ca等多种元素的复合孕育剂,冲入法进行球化及孕育处理。
生产结果显示:从浇注的Y型试块及铸,检测得到的铸学均符合技术要求,随后进行了批生产,试棒结果:球化等1~3,墨6~7,+铁素,中,珠光体体积分数50%~70%,抗拉强度700-750MPa,伸长率10%~13.5%,硬度220-250HB。
关键词:球墨铸铁;;中图分类号:TG255文献标志码:B文章编号:1003-8345(2020)06-0011-03D0I:10.3969/j.issn.1003-8345.2020.06.003Development of As-cast QT700-10Nodular IronZHANG Jun,WEN Hong,ZHENG Yan-biao,Qi Ji(Hubei Mechanical and Electrical Research and Design Institute Co.,Ltd.,Wuhan430070,China)Abstract:The production process of QT700-10nodular iron was introduced:using0.5t medium frequency furnace to conduct melting,using FeSiMg8RE3nodularizing alloy,choosing75SiFe for ladle inoculation,for secondary inoculation and stream inoculation using self-made composite inoculants containing multiple elements including Sb,Ba,Ca,adopting pour-over processto conduct nodularization and inoculation treatment.The production results showed:by sampling from Y-type test block andfrom casting body,detected metallographic structure and mechanical properties met technical requirements.Subsequently,small batch production was carried out,the inspection results of casting body test bar were as following:nodularizing gradewas of1-3grade,graphite size was of6-7grade,the matrix structure was of pearlite+ferrite,and the volume fraction of pearlitewas of50%-70%,tensile strength was of700-750MPa,elongation was of10%-13.5%,hardness was of220-250HB.Key words:nodular iron;high strength;high toughness中制2025化政策要求,、球墨铸铁的合要求GF公司、公司等采用、、等的铸球墨铸铁生产高,技术处,的低端球墨铸铁为主c1d,公司了收稿日期:2020-06-11修订日期:2020-11-28作者简介:张军(1979—),男,安徽阜+人,硕士,/0工程3,主要从事ADI、铸态/强度、耐疲劳球墨铸铁和耐磨铸铁材料的研I及管理工作。
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球墨铸铁的工艺设计
第一节工艺特点
一、球墨铸铁的流动性与浇注工艺
球化处理过程中球化剂的加入,一方面使铁液的温度降低,另一方面镁、稀土等元素在浇包及浇注系统中形成夹渣。
因此,经过球化处理后铁液的流动性下降。
同时,如果这些夹渣进入型腔,将会造成夹杂、针孔、铸件表面粗糙等铸造缺陷。
为解决上述问题,球墨铸铁在铸造工艺上须注意以下问题:
(1)一定要将浇包中铁液表面的浮渣扒干净,•最好使用茶壶嘴浇包。
(2)严格控制镁的残留量,最好在
0.06%以下。
(3)浇注系统要有足够的尺寸,以保证铁液能做尽快充满型腔,并尽可能不出现紊流。
(4)采用半封闭式浇注系统,根据美国铸造学会推荐的数据,直浇道、横浇道与内浇道的比例为4:8:3。
(5)内浇口尽可能开在铸型的底部。
(6)在浇注系统中安放过滤网会有助于排除夹渣。
(7)适当提高浇注温度以提高铁液的充型能力并避免出现碳化物。
对于用稀土处理的铁液,其浇注温度可参阅我国有关手册。
对于用镁处理的铁液,根据美国铸造学会推荐的数据,当铸件壁厚为25mm时,浇注温度不低于1315℃;当铸件壁厚为6mm时,浇注温度不低于1425℃。
二、球墨铸铁的凝固特性与补缩工艺特点
球墨铸铁与灰铸铁相比在凝固特性上有很大的不同,主要表现在以下方面:
(1)球墨铸铁的共晶凝固范围较宽。
灰铸铁共晶凝固时,片状石墨的端部始终与铁液接触,因而共晶凝固过程进行较快。
球墨铸铁由于石墨球在长大后期被奥氏体壳包围,其长大需要通过碳原子的扩散进行,因而凝固过程进行较慢,以至于要求在更大的过冷度下通过在新的石墨异质核心上形成新的石墨晶核来维持共晶凝固的进行。
因此,球墨铸铁在凝固过程中在断面上存在较宽的液固共存区域,其凝固方式具有粥状凝固的特性。
这使球墨铸铁凝固过程中的补缩变得困难。
(2)球墨铸铁的石墨核心多。
经过球化和孕育处理,球墨铸铁的石墨核心较之灰铸铁多很多,因而其共晶团尺寸也比灰铸铁细得多。
(3)球墨铸铁具有较大的共晶膨胀力。
由于在球墨铸铁共晶凝固过程中石墨很快被奥氏体壳包围,石墨长大过程中因体积增大所引起的膨胀不能传递到铁液中,从而产生较大的共晶膨胀力。
当铸型刚度不高时,由此产生的共晶膨胀将引起缩松缺陷。
(4)在凝固过程中球墨铸铁的体积变化可以分为三个阶段:
铁液浇入铸型后至冷却到共晶温度过程中的液态收缩,共晶凝固过程中由于石墨球的析出引起的体积膨胀,铁液凝固后冷却过程中的体收缩。
由于上述凝固特性,从补缩的角度考虑,球墨铸铁在铸造工艺上有以下特点:
(1)铸型要有高的紧实度,以使铸型有足够的刚度以抵抗球墨铸铁共晶凝固时的共晶膨胀力。
需要指出的是,此时要特别注意采取适当的措施提高铸型的透气性,同时要尽可能地降低型砂中的水份,以防止出现“呛火”。
(2)合理设置浇冒口。
球墨铸铁的冒口与普通钢及白口铁不同,球墨铸铁冒口设置的合理性在于它能够充分补充铁液的液态收缩,而当铁液进入共晶膨胀阶段时,浇注系统和冒口颈及时冷冻,使铸件利用石墨析出的膨胀进行自补缩。
(3)砂箱应有足够的刚度,上箱和下箱之间应有牢固的紧固装置。
第二节冒口设计
一、冒口模数的定义与计算:
一定的液态球铁铸件的冷却速度及其凝固所需要的时间取决于铸型的热性质、所浇注的合金、浇注温度以及铸件的形状和尺寸。
假定铸型的性质和浇注温度不变,则冷却和凝固速度完全取决于铸件。
为了设计冒口,无论重量或壁厚都不能像模数那样准地代表铸件。
对于形状简单的铸件其模数计算是简单的。
二、实用冒口设计
从事实践的铸造工作者对前节的结沦可能感到满意,这个结沦这里要重复。
只要冒口的模数大于它所连接着的铸件的分体的模数(表示为Ms或M
L)则冒口保持为液体的时间比铸件分体的要长,这个观点需要立即说明。
铸件或其任何部分是不会同对凝固的,下面就这个问题将进一步讨论。
说到冒口(明冒口或暗冒口)最重要的是冒口中所包含的液体要与外部大气保持连通。
图3-5所示是完全背离正常冒口设计原则的。
楔形冒口(示于上模板)首先在其顶部凝结,而顶部凝固的冒口与大气不连通,因而冒口不能发挥其作用。
结果铸件产生缺陷。
通常冒口的形状应使体积与冷却表面的比值(模数)达到最大值。
这并不是说推荐冒口应该是球形的,显然球形具有最大的模数。
甚至在小冒口中,热流把比较热的(低比重的)液体带到冒口顶部,帮助顶部区域保持为液态。
冒口底部温度要稍低一些,也需要有措施以防止冒口颈冻结。
所以,一个设计好的冒口其高大于直径,而且冒口下部延伸到冒口颈以下,以便使冒口受热。
而且冒口的水平截面通常是圆形的,虽然并非必须这样。
因为若用一个冒口补给几个铸件是可以用其它形状的。
由于以上以及其他许多理由,冒口形状不能标准化。
然而,在许多设计中可以采用标准的冒口形状,这样可以明显地减少冒口的体积和模数的计算时间。
现在可以从生产陶瓷的厂商买到非常薄的易割芯片,这种易割芯片可以减小所需要的孔口的直径(见图3-8)。
而且这种易割芯片也可与预制的暗冒口保温壳一起组装好造入铸型内,这种方法可以适用于所有生产场合(图3-9)。
三、控制压力冒口
这是实用冒口设计的第三种也是最后一种方法,它同样也是利用了膨胀的好处。
控制压力冒口试图控制膨胀所产生的压力,使铸型不致发生塑性交形。
这种方法自从球墨铸铁一开始生产就有采用的,但是,它的应用是根据失败、成功等反复试验以及学习了铸造工作者的经验。
这是当前应用最普遍的冒口设计方法,只有在下述条件时才不必采用控制压力冒口:
a)当铸件模数小于
0.4cm(
0.16in)时(膨胀所产生的压力不应使湿型变形)。
b)当湿型铸件厚壁处内部允许有缩松时。
c)当铸型强度高,能够抵抗膨胀压力而不产生塑性变形时。
因为大部分铸铁件采用湿型或壳型都是强度比较低的,而铸件壁厚(至少部分厚度)往往超过10mm或
0.4in,因此,大部分铸件需要用控制压力冒口的方法。
它比直接实用冒口设计方法的铸件工艺出品率要低,但是在上述情况时,为完全消除缩松,就必须适用它。
四、冒口颈设计
冒口颈的有效模数应当等于M
T,但是它的尺寸总是小于几何形状和大小相同但分开铸造的单体。
主要是由于在铸件与冒口相连接处没有冷却表面而获得了好处。
实际上,这两个非冷却表面从邻接的铸件和冒口中获得并将热量传送给冒口颈。
延长冒口颈冷却和凝固时间的第二个影响因素是在它附近地区的砂型被炽热。
其温度高于铸件和冒口处的砂型,冒口颈愈短,则其温度愈高。
内绕道连接冒口(热冒口)也得到类似的及附加的热效果。
冒口颈在造型条件允许的限度内应尽量短一些。
因为M
T取决于冶金质量,所以M也是如此。
在大多数生产情况下M值为铸件关键部分模数的35—55%,这不仅是足够的而且也是安全的。
冶金质量越是好,则M能够选得更小一些。
在减小安全系数、使用方形冒口颈的条件下,以上冒口颈设计原则得到了充分的考验。
图3-10表示设计中的一例,铸件的断面(图3-10B)清楚地表明了它的成功。