大连铸造件作为现代工业的重要基础部件,其工艺水平和应用范围正在不断扩展。随着新材料、新工艺和新技术的引入,铸造行业将迎来更多发展机遇。未来,铸造企业需要在技术创新、质量提升、环保合规等方面持续努力,以满足市场需求并推动行业进步。
随着铸造技术的不断发展,现代铸造工艺可以达到较高的尺寸精度,减少了后续加工的工作量,提高了生产效率和材料利用率。如熔模铸造、压力铸造等工艺生产的铸件,尺寸精度可达到IT8-IT12级。
大连铸造件的表面质量如何保障?
一、原材料与熔炼控制
金属材料纯度
严格控制炉料(如废钢、生铁、合金等)的杂质含量(如硫、磷、氧化物),避免因杂质偏析或氧化产生表面缺陷(如气孔、夹砂)。
示例:铝合金铸造中,铝液含氢量过高会导致表面针孔,需通过精炼剂(如六氯乙烷)除气。
熔炼工艺优化
控制熔炼温度和保温时间,避免金属液过度氧化形成氧化皮(如铸铁熔炼温度不足易产生皱皮)。
采用覆盖剂(如草木灰、玻璃料)隔绝空气,减少液面氧化;使用精炼剂(如铝用C₂Cl₆、钢用硅钙合金)去除熔渣和气体。
二、造型与制芯工艺控制
造型材料选择
砂型铸造:
使用粒度均匀、耐火度高的石英砂,搭配粘结剂(如膨润土、树脂)提高型砂强度和透气性,避免砂粒脱落形成砂眼。
示例:树脂砂型表面光洁度高,适用于高精度铸件;水玻璃砂型需注意退让性,防止铸件收缩时表面拉裂。
金属型铸造:
模具表面需精细加工(粗糙度Ra≤1.6μm),并喷涂隔热涂料(如氧化锌、氧化铝),避免金属液冲刷模具导致粘模或表面粗糙。
造型操作规范
砂型紧实度均匀,避免局部疏松导致金属液渗入形成机械粘砂;起模时防止砂型损坏,必要时用修补膏(如石墨粉+粘结剂)修复表面。
芯子需定位准确,避免合箱时偏移造成飞边或披缝。
三、浇注系统设计
浇口位置与尺寸
浇口应避免正对砂型壁或芯子,防止金属液高速冲刷造成冲砂;采用底注式或阶梯式浇口,减少液流冲击和飞溅。
示例:大型铸钢件采用底注式浇口,金属液平稳充型,可减少表面氧化皮和气孔。
冒口与冷铁设置
冒口需保证补缩效果,避免铸件表面因收缩形成凹坑;冷铁用于控制凝固顺序,防止局部过热产生缩松或表面粗糙。
四、冷却与脱模控制
冷却速度调节
砂型铸造中,过早开箱会导致铸件表面急冷产生裂纹或白口组织(铸铁);过晚开箱则可能因砂型吸湿导致表面锈蚀。
金属型铸造需控制模具温度(如铝合金模具预热至150~250℃),避免骤冷引起表面应力开裂。
脱模剂使用
金属型、压铸模需喷涂高效脱模剂(如硅基、石墨基涂料),厚度均匀且不过厚,否则易产生积碳或涂料夹杂。
五、后处理工艺
表面清理
机械清理:
喷砂/抛丸:用石英砂、钢丸去除表面粘砂、氧化皮,适用于铸铁、铸钢件(如阀门壳体);
滚筒清理:加入星形磨料滚动摩擦去除毛刺,适用于中小型铝合金、铜合金件。
化学清理:
酸洗(如硫酸、盐酸溶液)去除不锈钢、铜合金铸件的氧化皮;
碱煮(如NaOH溶液)清理铝铸件表面残留的脱模剂和氧化物。
表面精整
打磨与抛光:用砂带机、抛光轮去除飞边、毛刺,提高表面光洁度(如卫浴五金铸件);
电化学抛光:通过电解作用使表面微观凸起溶解,适用于精密零件(如航空航天铸件)。
表面防护
喷涂防锈漆、电镀(如镀锌、镀铬)或热浸锌,防止铸件表面锈蚀(如户外用铸铁井盖);
铝合金件可进行阳极氧化,形成致密氧化膜提高耐腐蚀性和美观度。
铸造工艺能够制造出形状复杂、结构精细的工件,尤其适用于难以通过其他加工方法成型的零件。例如,发动机缸体、泵体、涡轮叶片等。相比于其他制造工艺(如锻造、切削加工),铸造具有较低的材料浪费率和较高的生产效率,尤其适合大批量生产。
在铸造生产过程中,对各个关键环节进行监控,如熔炼温度、浇注温度、造型紧实度、冷却速度等,及时发现和纠正偏差,保证工艺参数的稳定性。采用超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、射线探伤等无损检测方法,对铸件进行检测,发现内部和表面的裂纹、气孔、夹杂等缺陷,确保铸件质量符合标准。