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半環(huán)類鑄鐵砝碼出現(xiàn)裂紋缺陷的原因分析 說明：

摘要：在鑄造過程中，為防止半環(huán)形鑄鐵砝碼變形，通常放置工藝?yán)睿墒窃阼T鐵砝碼粗加工后工藝?yán)钷D(zhuǎn)角處經(jīng)常產(chǎn)生嚴(yán)重的裂紋缺陷。文中從改變拉筋與本體連接方式、加草繩、紙殼、干砂以及冷鐵、止裂筋等方法的研究，最終得出了消除半環(huán)類鑄鐵砝碼裂紋缺陷的方案。

1半環(huán)類鑄鐵砝碼產(chǎn)生裂紋原因分析

在鑄造過程中，為防止半環(huán)類鑄鐵砝碼變形，通常放置工藝?yán)?，拉筋會在熱處理后去除。拉筋位置及形狀如圖1所示。然而，在粗加工后，半環(huán)類鑄鐵砝碼工藝?yán)钷D(zhuǎn)角處經(jīng)常產(chǎn)生裂紋缺陷，甚至在毛坯狀態(tài)時就已經(jīng)在拉筋轉(zhuǎn)角處出現(xiàn)開裂，或在鑄鐵砝碼端面位置被拉裂，裂紋位置如圖2所示。拉筋與本體連接的轉(zhuǎn)角處是應(yīng)力集中的地方，過大的拉應(yīng)力是導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生的主要原因。由于半環(huán)類鑄鐵砝碼大量的產(chǎn)生裂紋缺陷，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)周期，一度成為生產(chǎn)瓶頸。

2處理方案分析

（1）減小熱應(yīng)力由于厚薄處固態(tài)線收縮速率不一致，因而產(chǎn)生不同的熱應(yīng)力。厚大斷面的鑄鐵砝碼冷卻后，外層存在壓應(yīng)力（冷卻快），心部是拉應(yīng)力（冷卻慢）。厚薄相差越大，熱應(yīng)力越大，即固態(tài)線收縮越大。細(xì)的（先冷）最后被壓縮，粗的（后冷）被拉伸，最終導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。為減小這種熱應(yīng)力，采用改變拉筋與本體的連接形式的方法，見圖3。為驗證此種處理方案的效果，共選擇6種半環(huán)類鑄鐵砝碼，跟蹤21件鑄鐵砝碼的生產(chǎn)情況，具體結(jié)果如表1所示。由此可見，改變拉筋與本體的連接形式并不能很好地消除裂紋缺陷，半環(huán)類鑄鐵砝碼應(yīng)力大主要是由于型芯退讓性差、收縮應(yīng)力導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。

（2）增加砂芯退讓性、減小收縮應(yīng)力為減少砂芯阻礙鑄鐵砝碼不能自由收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力，可以從兩方面入手，一方面是增加砂芯退讓性，即在砂型中加草繩、紙殼、填干砂等，或者在轉(zhuǎn)角處多刷涂料，見圖4；另一方面是加強(qiáng)轉(zhuǎn)角處結(jié)殼強(qiáng)度，即在轉(zhuǎn)角處放置冷鐵，或轉(zhuǎn)角處放置止裂筋，見圖5。經(jīng)過近一個月的時間，通過干砂法、止裂筋、冷鐵、草繩等方法共澆注44件半環(huán)，由于上述方法有一定的工藝要求，操作起來有一定的不穩(wěn)定性，一段時間后，除止裂筋效果稍好，其它效果并不明顯。

（3）轉(zhuǎn)移應(yīng)力位置由于拉筋與本體連接的轉(zhuǎn)角處是應(yīng)力集中的地方，故將拉筋由原來的內(nèi)孔位置移至端面或上面，轉(zhuǎn)移應(yīng)力產(chǎn)生的位置，見圖6、圖7。拉筋移至端面后，轉(zhuǎn)角位置散熱條件較好，能較快地凝固，提高承拉強(qiáng)度；即便有拉裂，也在拉筋位置，離中心點較遠(yuǎn)。

上述是半環(huán)類鑄鐵砝碼出現(xiàn)裂紋缺陷的原因分析的詳細(xì)介紹！