意大利TEKSID公司合金灰鑄鐵汽缸體的焊補技術(shù)

綜述了用作發(fā)動機缸體缸蓋的低合金高強度灰鑄鐵和蠕墨鑄鐵的鐵液處理技術(shù)。分析了合金灰鑄鐵的化學成分、金相組織和金屬爐料對力學性能的影響,對熔煉溫度和過熱溫度控制要點提出建議,并詳細討論了鐵液過濾和各種孕育合金的優(yōu)缺點;介紹用于蠕墨鑄鐵生產(chǎn)的亞球化和反球化蠕化處理方法,以及孕育方法、蠕化處理包的控制措施。

分析當前我國缸體缸蓋生產(chǎn)中材質(zhì)的選擇與控制,并探討了今后的發(fā)展方向。通過采用低合金化、高碳當量、獲得高溫優(yōu)質(zhì)鐵液和孕育處理等措施,可以有效地提高發(fā)動機缸體和缸蓋等薄壁高強度灰鑄鐵件的成品率。

低合金鐵素體灰鑄鐵閥體的研制

針對大型ht250汽輪機缸體的壁厚差別大,尺寸精度和表面粗糙度要求高等諸多難點,進行了砂型和制芯工藝方案設(shè)計,對兩種工藝方案進行了分析和選定,并就選定的造型工藝進行了澆口、冒口、冷鐵工藝設(shè)計。結(jié)合缸體鑄造工藝設(shè)計要求,給出了合箱、熔煉、澆注和熱處理等工藝的控制要點。按照工藝方案成功地生產(chǎn)出了大型ht250汽輪機缸體鑄件,鑄件品質(zhì)達到工藝設(shè)計要求。

提高鑄件表面質(zhì)量是現(xiàn)代機械制造業(yè)發(fā)展的迫切需要。本文結(jié)合汽車發(fā)動機缸體、缸蓋鑄件表面質(zhì)量改進的實踐,對影響鑄件表面質(zhì)量的主要因素———型砂性能進行了研究,提出滿足現(xiàn)代造型方法和鑄件表面質(zhì)量要求的型砂性能標準。實踐結(jié)果表明型砂性能對于鑄件表面質(zhì)量有著重要的影響,選擇合適的型砂性能能夠顯著提高鑄件表面質(zhì)量。

采用等離子相變硬化設(shè)備對汽車發(fā)動機缸體灰鑄鐵進行了表面相變硬化處理,分析了處理后鑄鐵的顯微組織和硬度特征。結(jié)果表明,相變硬化處理后的灰鑄鐵分三個區(qū),即熔化區(qū)、固態(tài)相變區(qū)和熱影響區(qū),熔凝層的組織是細小的萊氏體。處理后的表面硬度有顯著提高,并明顯提高了發(fā)動機缸體的耐磨性和使用壽命。

分析了目前發(fā)動機缸體、缸蓋滲漏缺陷的主要原因,縮松的形成及影響因素。通過控制鐵液的成分,選擇合適的孕育劑種類和加入量,對縮松部位涂刷碲涂料等控制措施,可有效控制縮松引起的滲漏。

分析引起缸體、缸蓋滲漏的原因。綜述ce、si/c比、孕育劑種類和加入量、cr-fe加入量以及微量元素對縮松滲漏的影響。指出防止縮松引起的滲漏的有效措施是:選擇恰當?shù)蔫F液成分,選擇合適的孕育劑種類和加入量,在縮松部位涂刷碲涂料等。

灰鑄鐵手工電弧焊的焊補

大中型汽車的灰口鑄鐵發(fā)動機缸體在運行過程中由于潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障,導致缸體的曲軸瓦蓋、瓦座嚴重磨損,修理時與新瓦片的配合間隙過大,使整個缸體報廢.由于備件貨源不足,且價格昂貴,整車修理周期過長等原因,采用氬弧堆焊方法修復缸體曲軸瓦座,使發(fā)動機缸體能夠重新使用,可收到可觀的經(jīng)濟效益.1焊接性分析灰口鑄鐵焊接性較差,由于熔池凝固快,焊縫及近縫區(qū)極易產(chǎn)生白口及脆性馬氏體組織,因此,其強度低、塑性差,而且由于焊接局部不均勻加熱及快速冷卻易產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力,導致焊縫和熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋及焊道剝離.

本文簡述了球墨鑄鐵材料的缸體，工作中出現(xiàn)裂紋后用手工電弧焊法修復。由于球墨鑄鐵的特殊的物理和化學性能，焊接時極易出現(xiàn)各種缺陷，如裂紋、熔合區(qū)產(chǎn)生白口及淬硬組織等。結(jié)合自己多年的焊接經(jīng)驗和理論知識，總結(jié)了一套缸體為球墨鑄鐵的焊接工藝方法，解決了焊接過程中出現(xiàn)的問題。

就三輥卷板機機座的開裂機損,分析了灰鑄鐵材質(zhì)的焊接性能,制定了有效的修復工藝措施,成功地進行了灰鑄鐵機座的裂縫焊補

灰鑄鐵氣缸蓋的氣焊修復——灰鑄鐵氣缸蓋的氣焊修復

考慮到大量使用生鐵使鐵液收縮傾向增大且使鑄件性能降低,以及為解決鑄鐵熔煉所需原材料生鐵價格不斷上漲等問題,在缸體類鑄鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)中,采用合成鑄鐵,即廢鋼加增碳劑增碳的方式進行鑄鐵生產(chǎn)。此工藝采用增硫防止石墨長成粗大片狀,適當?shù)暮辖鸹驮杏幚?可以使鐵液的收縮傾向得到明顯改善。采用合成鑄鐵生產(chǎn)的缸體類產(chǎn)品力學性能和金相組織均優(yōu)于傳統(tǒng)熔煉工藝生產(chǎn)的鑄鐵產(chǎn)品。

對組裝后的發(fā)動機進行試壓試驗時,缸體部位出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。對出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象的缸體部位進行解剖,采用掃描電子顯微鏡對缸體漏氣部位進行微觀形貌觀察,并結(jié)合能譜測試,對缸體滲漏原因進行了分析。結(jié)果表明:縮松是導致灰鑄鐵缸體滲漏的主要缺陷,而pb、al元素偏析,遠高于正常缸體鑄件的平均水平,是缸體鑄件產(chǎn)生縮松缺陷的重要原因。孕育過量、廢鋼加入過量、出爐溫度及澆注溫度過高都是使鉛、鋁含量增高的因素,也是縮松缺陷產(chǎn)生的重要原因;通過嚴格控制化學成分和熔煉工藝,控制好爐料中廢鋼的加入量,并合理進行孕育處理,有效降低了缸體的滲漏率。

蠕墨鑄鐵在國外高性能發(fā)動機缸體缸蓋上的應(yīng)用日益普遍。本文主要介紹采用蠕墨鑄鐵進行6dl發(fā)動機缸體缸蓋的樣件技術(shù)開發(fā),在蠕化率、抗拉強度、基體組織、蠕化衰退以及鑄造工藝等方面進行了系統(tǒng)的試驗研究,并成功開發(fā)出具有國際同類產(chǎn)品水平的批量產(chǎn)品樣件。

介紹了蠕墨鑄鐵缸體、缸蓋的化學成分控制、鐵液熔煉以及蠕化處理工藝。說明確保蠕化處理質(zhì)量的主要措施是:(1)在蠕化的過程中應(yīng)防止出鐵斷流,以減少蠕化劑蒸發(fā)損耗;(2)要經(jīng)常更換蠕化處理包,或者處理后及時對包底蠕化劑安放坑吹風冷卻;(3)蠕化劑頂面的孕育劑或者鐵屑覆蓋量要根據(jù)鐵液反應(yīng)的劇烈程度來控制;(4)蠕化處理前要對resife合金進行過篩處理,將粉末去除,保證粒度均勻。最后指出:為防止氣、縮孔缺陷,砂芯應(yīng)留有足夠的排氣通道,并使用表面光潔的芯骨或者冷鐵。

為了促進鑄鐵缸體缸蓋鑄造技術(shù)水平的發(fā)展,全國鑄造學會鑄鐵及熔煉專業(yè)委員會與現(xiàn)代鑄鐵編輯部于2007年12月2～5日在杭州新世紀大酒店聯(lián)合主辦了"鑄鐵缸體缸蓋鑄造生產(chǎn)技術(shù)研討會"。

為進一步推動我國鑄鐵缸體、缸蓋鑄造生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,交流經(jīng)驗和存在的問題,明確鑄鐵缸體缸蓋鑄造生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的方向,茲定于2007年12月5～7日在浙江省杭州市召開

汽缸套行業(yè)普遍認為,磷在硼鑄鐵中有助于提高耐磨性,因而采用0.2%～0.4%的含磷量。通過理論和實踐的綜合分析,認為磷不利于充分發(fā)揮硼鑄鐵的耐磨性,磷加大了汽缸套的夾雜傾向,磷提高了汽缸套的制造成本,硼鑄鐵汽缸套采用磷<0.1%是可行的。

總結(jié)了低碳含硼貝氏體鑄鐵氣缸套的特點及生產(chǎn)難點,提出了鑄件生產(chǎn)過程控制的重點。通過試驗分析對鑄件的化學成分、澆注溫度、保溫、涂料量、內(nèi)孔加工余量等工藝參數(shù)進行了選擇與控制,確保了低碳含硼貝氏體氣缸套的生產(chǎn)。

大口徑灰鑄鐵閥體加強筋部位易產(chǎn)生裂紋,在其它條件不變的情況下,加入0.2%的稀土合金有效的預防了該裂紋的產(chǎn)生。