对001,002转向节的工改探讨

1.     工改原因：

001、002出现批量的微缩松，裂纹，拽肉。

2.  对历史工艺的追溯：

   自从3月7日我提出对氛围进行观测调整，对转向节问题进行了全面的综合分析，认定了加大冒口抑制缩松的工艺方向，起初虽出现了裂纹，但经大家研究改变了加大方式，使取得了工艺成效。但微缩松现象一直就有，用户的无缺陷验收，加大了001、002的废品率，相对来说，4月初的情况是好的，4月15日出现了大批的裂纹、微缩松废品，又一次是001、002步入了工改的旅途。

3．          对001、002的情况分析：

对001、002问题综合考虑在补缩量充足的情况下，我认为是冒口区所形成的物理热源的不良干扰导致了微缩松，拽肉，裂纹的出现。

 成因分析：

     微缩松：是微小热孤立去的产物，我们希望微缩松区有一个向冒口区在凝固时可以有序推进的补缩通道，每一段关闭时间同离冒口的距离成正比；然而，上述的物理热源的作用，是该区氛围热量加大，改变了冷却氛围，使得微缩松热节区或多或少相对的增大了热节，从而延缓了凝固，形成了孤立的过热区，导致了微缩松的出现。

拽肉：首先是材质不均衡的表现，断面应是最小的截面，材质的不均衡所带来的组织的不均衡会是断面出现曲线，是明显的机械性能不一的表现；当然，有时外力的作用也有可能造成，但应是个例。铸件被拽部分不是晶粒粗大便是组织不致密，是冷却延缓或孤立热区导致的缩松。上述的物理热源的干扰，同样会导致此问题的发生，形成不协调的通道关闭。

裂纹：内应力是产生裂纹的根本原因，而应力的产生由不均衡的热力场所致，不均衡的热力场导致了不均衡的冷却速度，导致了各部位凝固收缩的不一，从而带来了裂纹缺陷。001,002转向节冒口区不合理的布局所带来的物理热源对周边的辐射热干扰了客观的热能散发，对周边制造了不应有的过热区，干扰了正常的有序凝固，裂纹也应是物理热源的杰作。
综上所述:

在补缩量充足，通道设计合理的情况下，物理热源应是微缩松，拽肉，裂纹形成的罪魁祸首。

对策：合理分布冒口，避免形成不 应有的物理热源，形成良好的铸件冷却氛围，用工艺保证补缩通道的有序关闭。物理热源的消除，就等于相对的减小了缩松部位的热节，也许在有物理热源的情况下不能完成补缩任务的冒口，在消除了物理热源后可以实现补缩通道的畅通。

4：具体措施及实施情况

    5月21日，首先更改了002的冒口位置，分散了热力分布，经22-23日试验消除了裂纹，但是未消除拽肉和微缩松。

    紧接着25-27日对001进行了工改，另加工了冒口，分散了热力分布，比002加大了分散力度，28日进行了工艺试验，消除了裂纹，但是未消除拽肉和微缩松。

针对以上情况，从001着手探索消除其余两项缺陷，改变了冒口颈的输入位置，试验了三箱，结果大部分消除了缩松，但又出现了大部分的拽肉，拽肉的不缩松，缩松的不拽肉，切割实验（4件）拽肉的无缩松痕迹。

5.综合上述情况的分析

  (1)冒口的补缩力度不足。按理应加大冒口，提高补缩力，但受先天性的模具位置的制约，想通过别的工艺途径，同时也不想降低工艺出品率。

  （2）从理论的角度分析，考虑到4月份初期001,002缺陷少的情况，本人认为还是热力分散问题，当时的铸型透气率高，热分散能力强，所以铸件的冷却氛围同现在有明显的差异，同时，天气气温也高了，铸型向外的温度梯度比以前减小了大约20度左右。在这种情况下，我厂将砂型透气率也降低了，使得同4月初的冷却氛围有了相当大的差异，温度梯度的不同，使每分钟的散热量也大不相同。因此，接连出现了一些不该出现的缺陷。

依据传热学的原理，改变热力分布，也可以改变铸件的热节状态，鉴于这种观点之上，我认为，设计合理的散热条件，增大热节部位的趋向散热，是液固线逐渐向冒口移动，有规则的逐步关闭液态通道是着重考虑的工改的思维方向。

常规的铸造工艺仅考虑加大冒口，牺牲工艺出品率，我认为加强铸件向冒口反方向的趋向散热力度，是一个改变凝固路径的可取的科学思维，它是在不增加冒口重量的前提下进行，只要达到散热同凝固周期的匹配和协调。我认为，可以实现转向节的优化工艺。

6.对001第二次工改的评价

鉴于上述分析,30日对001进行了第二次工艺试验，在冒口的对面加了Φ60的出气孔，相对加大了铸件内壳向外的散热量，以相对减小热节，缩短凝固周期，是想在较短的时间段完成热节部位向冒口处的迁移，但是未得消除微缩松，本人认为是力度还不够大，若达到了协调，微缩松就会消失。

我们的芯子均缺乏通气气道，气流不通畅，散热慢，往往造成局部过热，导致局部缩松，球墨铸铁导热性又差，势必难以消除微缩松，若有良好的芯子通气条件加上散气孔的工艺配合一定会优化铸件凝固条件，避免缩松倾向。

 有一个情况值得我们引起重视，那就是在浇不足的两箱铸件上。一箱未浇起，压力头太低，没有成品；另一箱压力头仅等于铸件的高度，但全部成活，一二检全部无缺，但经切片仅有微缩松。我认为这是一个良好的现象，说明此工艺方案步入了正确的方向。在此基础上，继续加大内芯的散热力度，完全可以形成优化的转向节工艺。

7： 第三次工艺方案

（1）             继续加大内芯的散热力度，在芯子上搞孔洞，类似于壳芯的功效，再加上通气道。

（2）             更改拽肉铸件的冒口颈，稍加大冒口弯的补贴，延时冒口颈的封闭时间。

（3）             总结历史经验，回归4月初的冷却曲线，依据氛围温度，降低浇注温度20℃，以形成4月初降温曲线的回归。

希望大家能交流指导