冒口有四大功效:补缩、排气、集渣、调温。目前,较大的铸件冒口必须使用发热保温技术已经成为共识。国藩工矿在多年的高锰钢生产实践中,积累了丰富的经验,并经常向同行学习,积累了一定的经验,欢迎大家批评指正。
一、技术优势。
1、冒口补缩是防止铸件产生收缩类缺陷的重要工艺措施。铸件凝固后,普通冒口的补缩体积仅占冒口体积的10~14%,真正用于补缩铸件的只占6%~10%,而保温冒口可将冒口的补缩效率提高至20%~25% ,集保温与发热于一体构成发热保温冒口,更可将冒口的补缩效率提高至45%。
2、铸钢件的金属补贴工艺也广泛采用保温补贴和发热保温补贴,并且随着保温、发热材料的开发,保温补贴和发热保温补贴逐步取代了金属补贴。这样不仅提高铸件的工艺出品率和成品率,而且省去了切割金属补贴工序,降低能耗,避免因切割补贴可能产生的裂纹,以及凹凸不平的切痕对后序加工的影响。
二、应用说明。
1、用普通冒口由于冒口顶部首先凝固结壳,造成上冷下热的不合理温度分布,使冒口内的物理热节点下降到冒口根部,增大了铸件的实际热节,由于冒口先于铸件凝固,使最后凝固的热节部位得不到很好地补缩,并且气体迁移其中,使铸件生产缩松、缩孔、气孔缺陷。而发热保温冒口能明显提升产品的成品率。
2、使用保温覆盖剂及发热覆盖剂。在普通冒口上覆盖保温剂,可使冒口凝固时间延长1倍,在保温冒口上覆盖保温剂可使凝固时间延长4倍。冒口覆盖的主要功能是减小顶面辐射和对流的热量散失,冒口在凝固期间,总热量的55%是由冒口顶面辐射损失的。显然,保温冒口覆盖材料中再加入发热材料,即构成保温冒口的发热覆盖。
3、在冒口处补水。使用保温冒口时,在钢水达冒口处三分之一时,常用冒口补水的工艺增加补缩和提高温度,然后再用加热覆盖剂。
三、注意事项。
1、由于金属液进入型腔时的高温气流易使保温冒口物质分解剥落,回落到金属液中,随液流流至铸件本体的某些部位而形成夹杂,甚至气孔,因此,在铸造工艺设计时应尽可能避免浇注系统的液流直接冲击保温冒口。
2、一般冒口的实际要遵循顺序凝固的基本条件,保证:(1)补得对。对高锰钢来说,体收缩不大,线收缩较大,故可以考虑顺序凝固,也可以考虑均衡化凝固,故一般放在最厚的地方。冒口不能阻碍铸件的收缩,故不要放在应力集中处和重要、受力较大的地方,以免产生裂纹和组织粗大,尽量放在加工面。(2)补得进。冒口要晚于铸件上被补缩部位凝固,补缩期间,要有足够的补缩压力和通道,故一般冒口位于最高处。故一般采用发热保温冒口、保温覆盖剂及发热覆盖剂。(3)补得够。冒口要能够提供足够量的金属液以补充铸件凝固收缩退让的空间。采取顶冒口时,冒口直径取壁厚的2.3-3倍,高度取直径的1.5倍。采取侧冒口时,冒口直径取壁厚的2.5-3倍,高度取直径的2倍。数量要根据总体积和补缩距离确定。冒口间的净距离一般设计成4倍壁厚,保温冒口可以设计成5倍壁厚,如果两冒口间加上冷铁,距离可以翻倍。一句话,做成较大、通畅,放在最高、最厚。
3、而消失模铸造中的冒口除补缩和调整温度场外,还需要更多的承担集渣、排气作用。在浇注过程中,远离浇道的位置和铸型的死角、顶端部位,经常容易出现夹渣、冷隔等缺陷,可以在这些部位设置集渣或收集过冷金属液的冒口。
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