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          解決機體裂紋缺陷 從三個方面入手
          2016-11-14 14:17

          2013年初,我廠機體鑄件裂紋缺陷一直居高不下,通常由裂紋產生的廢品占到總廢品的50%~80%,由此可見,裂紋缺陷是制約我廠鑄件品質提高的重要因素。

           

           ?。保?span style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; line-height: 28.4444px;">原因分析

            鑄件裂紋一般分為熱裂和冷裂,造成裂紋的因素有許多,如材質成分配比不當、鐵液含磷高、鑄件結構不合理,以及生產方式的影響等,結合我公司的實際生產情況,列出以下幾個主要影響因素。

           ?。?)造型線冷卻時間短  目前冷卻時間80min,取件采用振動方式。

           ?。?)鐵液成分工藝問題  鐵液成分C低、Si高、Sb高,鑄件石墨形態不好,共晶團數多。另外,還有鐵液檢驗方式、檢驗元素種類和控制方式不適應鐵液管理,從而導致鐵液質量失控。

           ?。?)機體鑄件結構問題  裂紋部位壁厚較?。?~8mm),應力較集中。

           ?。?)原材料問題  原材料含磷量過高,孕育劑質量難以檢測和控制。

           ?。?)清理運輸過程磕碰,環節較多。

           

            2.工藝措施

            通過上述原因分析,機體裂紋缺陷是綜合性因素造成。經過仔細分析研究,我們決定主要從鐵液成分控制和機體鑄件結構問題及原材料質量控制這三方面入手,具體實施過程如下。

           ?。ǎ保┠壳吧a工藝條件下,結合國內外機體生產廠家、TFTE的技術資料及與有關專家的技術交流,我們前期做了一些工作,對鐵液成分有所調整,由原來wC=(3.05±0.05)%、wSi=2.2%=2.5%、Cu:1㎏/包、Sb:130g/包,調整為wC=(3.10±0.05)%、 wSi=2.1%~2.2%,不加銅、Sb:110g/包,去掉澆注時的隨流孕育,試驗后效果不理想?!‰S后我們決定在鐵液成分上再次進行如下調整,即wC=(3.15±0.05)%、wSi=2.0%~2.2%,Cu:1㎏/包、Sb:70~80g /包,并恢復澆注時的隨流孕育,同時加大三角試片的檢查數量,觀察鐵液孕育效果。經過試驗,機體裂紋廢品有所下降。

           ?。?)在調整鐵液成分的同時,對廢鋼、生鐵、孕育劑等原材料嚴格控制,與供貨商建立評價體系,有問題時及時溝通并解決。

           ?。?)改變機體結構,即機體前后端面出現裂紋的R角處加厚2mm。

           ?。?)澆注時箱數由5箱/包改為6箱/包,減少回硅、回銻量,增加孕育效果。

           ?。?)在鐵液成分及澆注工藝不變的前提下,爐前孕育劑由硅鋇孕育劑改用75硅鐵孕育劑,同時粒度嚴格控制在5~10mm,加強孕育效果。

            按此工藝共試驗生產機體419件,內廢19件(無裂紋缺陷)。此批機體轉機加工300件,廢4件,其中裂紋3件,裂紋廢品率1%,效果較好。

            試驗的機體物理性能如下:試樣強度275MPa、260 MPa,實物硬度205HBW,10點硬度90HRB以上,均符合標準。其實際控制的化學成分為wC=3.07%~ 3.18% 、wSi=2.03%~2.30%(90%的機體鑄件wSi控制在2.03%~2.2%), 符合鑄件的工藝要求.故決定按此工藝正式生產機體。

           

            3.實施效果

            實施上述措施后,機體裂紋缺陷所占比例開始大幅下降,從2013年1月份的74.25%下降至12月份的12.46%,且2014年全年機體裂紋缺陷所占比例一直維持在較低水平(多數在10%以下),同時機體廢品率也由2013年1月份的11.04%下降至2014年12月份的1.01%,這說明我們采取的措施對解決機體裂紋缺陷是非常有效的,同時使機體廢品大幅降低。

            因此,為了使機體裂紋不再重復批量發生,一定要建立原材料評價體系,合理控制化學成分,嚴格執行鐵液處理工藝。

           

            作者簡介:汪海峰、李文軍,天津一汽夏利汽車股份有限公司內燃機制造分公司。

           

          來源:《金屬加工(熱加工)》轉載請注明出處

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