大型機床鑄件成品的質量檢測方案及技術路線

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大型機床鑄件成品的質量檢測方案及技術路線
大型機床鑄件外觀質量檢測內容主要包括大型機床鑄件表面不允許有裂紋、穿透孔、縮孔、縮松、冷隔、夾渣、飛邊、毛刺、披縫、澆冒口殘余、凸瘤、變形及裂紋等；檢驗方法主要根據大型機床鑄件實際情況。采用直觀目測法。 表面粗糙度檢測是把GB/T6060.1規定的鑄造表面粗糙度比較樣塊與被檢大型機床鑄件的鑄造表面用視覺或觸覺的方法進行比對。
大型機床鑄件尺寸精度質量檢測
采用試驗對比的方式，每次開箱后對結構尺寸的精確丈量。
由于模具設計時己嚴格控制了模樣及鐵水冷卻時的收縮形變，所以大型機床鑄件尺寸精度主要是由于泡沫塑料模樣形變引起。在大型機床鑄件結構不緊湊、剛性差時，具有變形的可能性，其次，掛涂料和埋箱造型時方法不對，也可能使模樣變形。通過改進掛涂料和埋箱造型時的方法，改進泡沫塑料珠粒，甚至通過加工藝支撐、工藝拉筋來提高模樣強度進而提高大型機床鑄件尺寸精度。
大型機床鑄件內在質量檢測
根據該大型機床鑄件的使用要求，內在質量主要為致密性、力學性能及金相組織。
對于致密性能，通過加壓試驗檢查大型機床鑄件的強度、致密性、針孔、疏松、氣孔和貫穿的裂紋等。加壓試驗是把一定壓力的介質壓入經密封的大型機床鑄件內腔，當 內部有缺陷時，受壓的介質就可能在缺陷處滲漏出來，便可粗略地確定缺陷的性質及位置。
對于力學性能，首先需要標準試件，標準試件通過模樣制作，并在大型機床鑄件造型時與碟閥大型機床鑄件模樣一同組模，在同一砂箱內澆注，保證成分、晶體結構形成的一致，開箱后經加工成型后檢測。
對于金相組織，則采取微觀檢驗法，即在大型機床鑄件木體的指定部位截取一個試塊，經過磨削平整、拋光、洗滌、干燥，做成合格的金相試樣，將試樣直接或經過浸蝕后，在顯微鏡下觀察，將觀察到的金相組織與標準金相圖譜對比鑒定。為不破壞大型機床鑄件，在批量生產后試塊將在同爐鐵水澆注的大型機床鑄件澆道中截取。
大型機床鑄件的耐磨性和尺寸穩定性，直接影響鑄件的精度保持壽命。
影響鑄件質量的因素很多。
第一是鑄造用原材料的質量。金屬爐料、耐火材料、燃料、熔劑、變質劑以及鑄造砂、型砂粘結劑、涂料等材料的質量不合標準，會使鑄件產生氣孔、針孔、夾渣、粘砂等缺陷，影響鑄件外觀質量和內部質量，嚴重時會使鑄件報廢。
第二是機床鑄件的設計工藝性。進行設計時，除了要根據工作條件和金屬材料性能來確定鑄件幾何形狀、尺寸大小外，還必須從鑄造合金和鑄造工藝特性的角度來考慮設計的合理性，即明顯的尺寸效應和凝固、收縮、應力等問題，以避免或減少鑄銅件的成分偏析、變形、開裂等缺陷的產生。
第三要有合理的鑄件工藝。即根據鑄件結構、重量和尺寸大小，鑄造合金特性和生產條件，選擇合適的分型面和造型、造芯方法，合理設置鑄造筋、冷鐵、冒口和澆注系統等。以保證獲得優質鑄件。
第四是工藝操作，要制定合理的工藝操作規程，提高工人的技術水平，使工藝規程得到正確實施。
鑄件表面形成硬殼以后，內部的金屬液溫度越高，液態收縮就越大，則縮孔、縮松的容積不僅絕對值增加，其相對值也增加。另外，若壁厚變化太突然，孤立的厚斷面得不到補縮，使產生縮孔縮松傾向增大。澆注溫度高，有利于補縮，但太高會增加液態收縮量，對消除縮孔、縮松不利，所以應根據具體情況合理選擇澆注溫度，一般以1300～1350℃為宜。若砂型的緊實度太低或不均勻，以致澆注后在金屬靜壓力或膨脹力的作用下，產生型腔擴大的現象，致使原來的金屬不夠補縮而導致機床鑄件產生縮孔縮松。未加工表面的缺陷填補，應選用非加工表面缺陷修補膠（AK01-2），按2：1的重量或體積比例分別取A膠2份，B膠1份，充分混合均勻（按一個方向攪拌）用專用調膠刀或硬橡膠將膠用力刮平，注意孔洞內空氣的排除，所調膠體應在30-40分鐘內用完；加工面的缺陷填補，應選擇加工面缺陷修補膠（AK01-2B）按說明書上的規定比例，將A、B膠體調均，在涂膠過程中，應注意與表面平整及基準面的保護。
隨著科學技術的迅猛發展，對 缺陷的修復范圍也在不斷擴大，從而達到降低鑄造產品的廢品率。鑄造廠根據鑄件自身的情況和使用條件來確定是否對缺陷進行修復，對于材質不合格或者主要部位存有缺陷的鑄件，把它歸為不可修復類，對于鑄件的不用加工表面或需要加工面上可以看到的氣孔、縮孔、夾渣、砂眼、縮松等缺陷可作為可修復類鑄件。目前修復鑄件缺陷的方法很多，常用電弧冷焊、熱焊、氣焊、釬焊等方式。鑄鐵的焊接性能比較差，容易產生自口化和焊接裂紋，這些給大型機床鑄件的修復工作帶來很大的困難，所以有的時候也使用塞補、填補和膠接等方法對鑄件缺陷進行修補。
以下主要敘述的是鑄造件修復技術中幾種焊接方法。大部分的鑄造廠家都采用焊補來解決生產中遇到的鑄造缺陷。焊補方法使用的是和大型機床鑄件材質基本相同和相近的焊接材料，所以焊接以后的大型機床鑄件基本上可以達到原鑄件材質的要求，焊接修補的方法因為操作簡單，工作效率很高，在鑄造廠家中大量使用。焊接修補分為下面幾種：(1)常用的方法是使用普通電焊機用來進行焊補鑄件的缺陷。 這種方法的優點是可以修復大的鑄件缺陷，而且效率高它的缺點是焊點硬度很高，還容易產生裂紋，一般焊補后還要進行退火熱處理。因為受到焊接條件的限制，鑄件的內部容易產生氣孔、夾渣等二次缺陷。(2)氬弧焊：采用氛弧焊機焊補方式多用于精密鑄件及鋁合金壓鑄件，也有部分模具制造廠家使用氛弧焊修復模具缺陷。這種方法的優點是焊補效率高，精度比較高。焊妊的種類比較多，在不銹鋼、鋁合金產品上廣泛應用。缺點是用于修復氣孔、砂眼等小缺陷時，因為沖擊過大，熔池周圍會有痕跡。在焊補有色鑄件或薄壁件時，容易產生熱變形，操作技術要求高。(3)冷焊機：是近年來新興的修復技術因為技術日益成熟，在鑄件的缺陷修補中占有很大的比例。冷焊機的缺點是焊補效率比上述兩種方法稍低，優點是在修復毫米級缺陷和加工面缺陷時，此方法優勢突出。
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