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  • 不銹鋼精密熔模鑄造與鑄造中的缺陷形成
    發布日期:2017-03-19

    不銹鋼   熔模鑄造有以下基本特點:

    1)生產、適應性強

    熔模鑄造既適用于大批量生產,也適用于小批量生產甚至單件生產。生產過程無需復雜的機械設備。工裝模具可以采用多種材料和工藝方法制造,便于新產品研制。有些急用的單件,甚至可用模料切削加工和手工制成熔模,能縮短試制周期,節約研制費用,所以熔模鑄造生產具有高度的靈活性和廣泛的適應性。

    22)鑄件尺寸   、表面光滑

    熔模鑄件   主要的特點是尺寸精度和幾何,表面粗糙度細。目前,精鑄件的尺寸精度可超過±0.005cm/cm,表面粗糙度   細可達0.63-1.25μm(相當于7-8)因而可以減少鑄件的切削加工余量,并可實現無余量鑄造。

    3)可鑄造形狀復雜的鑄件

    熔模鑄造能鑄出形狀復雜的鑄件,也能鑄造壁厚為0.5mm、重量小至18的鑄件,還可以鑄造組合的、整體的鑄件,以代替幾個零件的焊接或裝配件,并減輕零件重量。所以熔模鑄造能   大限度地提高毛坯與零件之間的相似程度,這就為零件的結構設計帶來很大方便。

    4)不受合金材料的限制

    熔模鑄造法可以鑄造碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵、銅合金和鋁合金鑄件,還可以鑄造高溫合金、鎂合金、鈦合金以及貴金屬等材料的鑄件。對于難以鍛造、焊接和切削加工的合金材料,特別適宜于用精鑄方法鑄造。

    5)可以提高金屬材料的利用率

    熔模鑄造能顯著減少產品的成形表面和配合表面的加工量,節省加工臺時和刃具材料的消耗。可以回收廢舊金屬材料:精鑄車間的澆冒口和廢鑄件幾乎全部回用,因而能提高金屬材料的利用率。以CA6140普通車床為例,64種、74個零件采用熔模鑄造時,材料利用率可達81.72%,有的零件可達100%;而相間的零件用鍛造方法生產時,材料消耗為梢鑄件的2.8倍。

    合金成分的影響在不銹鋼   鑄造充型過程中,合金高溫溶液一部分熱量用于汽化EPC模樣,一部分傳給了周圍的型砂。鋁、鎂合金由于自身低潛熱、低比熱容冷隔缺陷、低密度的特點,散熱和冷卻較快,易提前凝固,容易產生澆不足、冷隔缺陷。提高合金澆注溫度,雖然可以提高金屬液的流動性,然而隨著澆注溫度的提高,裂解產物中氣體含量會隨之增多,金屬一模樣間隙的壓力也相應增大,合金充型速度的提高并不是很明顯。另一方面,過高的澆注溫度會使得鋁、鎂合金氧化、吸氣比較嚴重。

    模樣材料與結構的影響不銹鋼   鑄造中所用模樣密度,決定了EPS模樣在澆注過程中裂解產物的量。模樣導致產生   多裂解的氣態產物,從而在金屬液前沿形成   高的背壓,這將降低金屬充型速度,在充滿之前使   多的熱量損失到型砂中;而且模樣在充型過程中需要   多的熱量來裂解,因此對金屬液前沿的激冷作用   為明顯。模樣幾何結構相當于砂型鑄造中的型腔部分,其結構越復雜,壁越薄,拐角越多,金屬液在流動時阻力就增加,動能損失就越多,形成澆不足、冷隔缺陷的概率就會越大。

    涂料層的影響涂料的性能對消失模鑄件的質量有很大的影響,除了強度要求外,還有透氣性、吸著性和導熱能力的要求。低透氣性的涂料層,增大了金屬液前沿的背壓,導致低的填充速度,充型時間延長,金屬液向型砂中傳遞   多的熱量,加大了澆不足缺陷形成的可能性。涂層的吸著性反映了涂層吸附液態熱解產物的能力,包括潤濕速率和吸收量,對于鎂、鋁合金消失模鑄件質量非常重要,特別是會影響金屬液的充型能力和型腔內的流動方式,進而影響澆不足缺陷和氣孔缺陷的形成。涂層的吸著性一般在金屬液前沿經過的時候表現出來。當涂層的潤濕速率過低或吸收容量過小時,將會在金屬液凝固之前阻止液態熱解產物順利從型腔內移出,從而增大形成澆不足、冷隔缺陷的概率。涂層厚度同時影響著涂層的透氣性和熱傳導能力,進而影響金屬液的流動性。增大涂層厚度,將降低涂層的透氣性;但同時提高了涂層的隔熱保溫能力和吸收液態熱解產物的能力。因此,應根據鑄件的結構和特點來確定涂層厚度。