Литье мелких металлических деталей

Существует множество методов классификации отливок: в зависимости от различных используемых металлических материалов они делятся на стальные отливки, чугунные отливки, медные отливки, алюминиевые отливки, магниевые отливки, цинковые отливки, титановые отливки и т.д. Каждый тип литья может быть дополнительно разделен на различные типы в зависимости от его химического состава или металлографической структуры. Например, чугунные отливки можно разделить на отливки из серого чугуна, отливки из шаровидного чугуна, отливки из червеобразного чугуна, отливки из ковкого чугуна, отливки из легированного чугуна и т.д; В соответствии с различными методами формования отливки можно разделить на обычные отливки из песка, металлические отливки, отливки под давлением, центробежные отливки, непрерывные отливки, отливки по выплавляемым моделям, керамические отливки, отливки электрошлакового переплава, биметаллические отливки и т.д. Среди них наиболее широко используются обычные отливки из песка, на долю которых приходится около 80% от общего объема производства отливок. Отливки из алюминия, магния, цинка и других цветных металлов - это в основном отливки под давлением

Качество литья

Это в основном включает в себя качество внешнего вида, внутреннее качество и качество использования. Качество внешнего вида относится к шероховатости поверхности, дефектам поверхности, отклонению размеров, отклонению формы и отклонению веса отливок; Внутреннее качество в основном относится к химическому составу, физическим свойствам, механическим свойствам, металлографической структуре, отверстиям, трещинам, включениям и сегрегации в отливке.; Качество обслуживания относится к рабочей долговечности отливок в различных условиях, включая износостойкость, коррозионную стойкость, термостойкость при закалке, усталость, амортизацию и другие свойства, а также обрабатываемость, свариваемость и другие технологические свойства.

Качество литья оказывает большое влияние на эксплуатационные характеристики механических изделий. Например, износостойкость и стабильность размеров отливок для станков напрямую влияют на точность и срок службы станков; размер, точность и шероховатость поверхности рабочего колеса, корпуса и внутренней полости гидравлических деталей различных насосов напрямую влияют на эффективность работы насосов и гидравлических систем, потребление энергии и развитие о кавитации; Прочность и стойкость к тепловому удару отливок, таких как блок цилиндров, головка блока цилиндров, гильза цилиндра, поршневое кольцо и выхлопная труба двигателя внутреннего сгорания, напрямую влияют на срок службы двигателя.

Существует множество факторов, влияющих на качество отливок. Первый - это процесс проектирования отливок. Во время проектирования, в дополнение к определению геометрии и размера отливки в соответствии с условиями работы и свойствами металлического материала, рациональность конструкции также должна учитываться с точки зрения характеристик литейного сплава и процесса литья, то есть очевидного влияния размера и затвердевания, усадки, напряжения и других проблем., чтобы избежать или уменьшить возникновение дефектов, таких как сегрегация компонентов, деформация и растрескивание отливки. Во-вторых, должен быть разумный процесс кастинга. То есть, в соответствии со структурой отливки, весом и размером, характеристиками литейного сплава и условиями производства, выберите подходящую разделительную поверхность, способ моделирования и изготовления сердцевины, а также разумно установите литейную арматуру, холодный чугун, стояк и литниковую систему. Для обеспечения высокого качества отливок. Третье - это качество сырья для литья. Качество металлической шихты, огнеупора, топлива, флюса, модификатора, литейного песка, формовочного песка, связующего, покрытия и других материалов не соответствует стандарту, что приведет к таким дефектам, как пористость, точечные отверстия, включение шлака и прилипание песка, повлияет на внешний вид и внутреннее качество отливки, а также приведет к отказу от кастинг в серьезных случаях. Четвертое - это технологическая операция. Необходимо сформулировать разумные процедуры эксплуатации процесса, повысить технический уровень работников и правильно внедрить технологические процедуры.

При литейном производстве качество отливок должно контролироваться и проверяться. Прежде всего, мы должны сформулировать технологические коды и технические условия для контроля и инспекции сырья, вспомогательных материалов и каждого конкретного продукта. Каждый процесс должен контролироваться и проверяться в строгом соответствии с технологическим кодексом и техническими условиями. Наконец, проверяется качество готовых отливок. Должны быть оборудованы разумные методы испытаний и соответствующий испытательный персонал. Как правило, о качестве внешнего вида отливок можно судить по шероховатости поверхности отливок с помощью сравнительных образцов; Незначительные трещины на поверхности можно проверить методом окраски и методом магнитных частиц. Для внутреннего качества отливок используются звуковые, ультразвуковые, вихретоковые, рентгеновские и γ-рентгеновские и другие методы проверки и оценки.

Контроль качества литья

Проверка отливок в основном включает в себя проверку размеров, визуальный осмотр внешнего вида и поверхности, анализ химического состава и проверку механических свойств. Для отливок с важными требованиями или подверженных проблемам в процессе литья также требуется неразрушающий контроль. Технологии неразрушающего контроля, которые могут быть использованы для контроля качества чугунных отливок с шаровидным графитом, включают тестирование на проникновение жидкости, тестирование магнитными частицами, вихретоковое тестирование, рентгенографическое тестирование, ультразвуковое тестирование и вибрационное тестирование и т.д.

1. Обнаружение поверхностных и приповерхностных дефектов отливок

1) Испытание на проникновение жидкости

Испытание на проникновение жидкости используется для проверки различных дефектов отверстия на поверхности отливок, таких как поверхностные трещины, поверхностные точечные отверстия и другие дефекты, которые трудно обнаружить невооруженным глазом. Обычно используемым тестированием на проникновение является тестирование красителя, которое заключается в смачивании или распылении окрашенной (обычно красной) жидкости (пенетранта) с высокой проницаемостью на поверхности отливки, проникновении пенетранта в открытые дефекты, быстром удалении поверхностного слоя пенетранта, а затем распылении легко высыхающего дисплейного агента (также известный как проявитель) на поверхности отливки, после отсасывания пенетранта, оставшегося в дефекте отверстия, дисплейный агент окрашивается, чтобы отразить форму, размер и распределение дефекта. Следует отметить, что точность проникающего контроля снижается с увеличением шероховатости поверхности тестируемого материала, то есть чем ярче поверхность, тем лучше эффект обнаружения. Поверхность, отполированная шлифовальной машиной, обладает высочайшей точностью обнаружения, и могут быть обнаружены даже межкристаллитные трещины. В дополнение к обнаружению красителя, обнаружение флуоресцентного пенетранта также является распространенным методом обнаружения жидкого пенетранта. Он должен быть оснащен ультрафиолетовой лампой для наблюдения за облучением, а чувствительность обнаружения выше, чем при обнаружении красителя.

2) Вихретоковое тестирование

Вихретоковое тестирование применимо для проверки дефектов глубиной менее 6 ~ 7 мм под поверхностью. Вихретоковое тестирование делится на два типа: метод размещения катушки и метод сквозной катушки. Когда испытуемый образец помещают рядом с катушкой с переменным током, переменное магнитное поле, входящее в испытуемый образец, может индуцировать вихревой ток (вихревой ток), протекающий в направлении, перпендикулярном магнитному полю возбуждения в испытуемом образце. Вихревой ток будет создавать магнитное поле, противоположное направлению магнитного поля возбуждения, частично уменьшая исходное магнитное поле в катушке, что приводит к изменению импеданса катушки. Если на поверхности отливки имеются дефекты, электрические характеристики вихревого тока будут искажены для обнаружения наличия дефектов. Основным недостатком вихретокового контроля является то, что он не может непосредственно отображать размер и форму обнаруженных дефектов. Как правило, он может определить только положение поверхности и глубину дефектов. Кроме того, его чувствительность к обнаружению небольших дефектов отверстия на поверхности заготовки не так чувствительна, как при проникающем тестировании.

3) Испытание магнитными частицами

Испытание магнитными частицами подходит для проверки поверхностных дефектов и дефектов на глубине нескольких миллиметров под поверхностью. Для проведения испытаний требуется оборудование для намагничивания постоянным (или переменным током) и магнитная частица (или жидкость для магнитной левитации). Оборудование для намагничивания используется для создания магнитного поля на внутренней и внешней поверхностях отливок, а для выявления дефектов используются магнитные частицы или жидкость для магнитной суспензии. Когда магнитное поле генерируется в пределах определенного диапазона отливки, дефекты в намагниченной области будут создавать магнитное поле утечки. Когда магнитная частица или суспензия разбрызгиваются, магнитная частица поглощается, так что дефекты могут быть видны. Дефекты, отображаемые таким образом, в основном представляют собой дефекты, пересекающие магнитную силовую линию, но дефекты длинной полосы, параллельные магнитной силовой линии, отображаться не могут. Поэтому направление намагничивания необходимо постоянно менять во время работы, чтобы гарантировать, что все дефекты в неизвестном направлении могут быть обнаружены.

2. Проверка внутренних дефектов отливок

Для внутренних дефектов обычно используются методы неразрушающего контроля - рентгенографический контроль и ультразвуковой контроль. Среди них эффект рентгенографического тестирования является наилучшим. Он может получить интуитивно понятное изображение, отражающее тип, форму, размер и распределение внутренних дефектов. Однако для больших отливок с большой толщиной ультразвуковой контроль очень эффективен. Он может точно измерить местоположение, эквивалентный размер и распределение внутренних дефектов.