球铁无冒口工艺.doc

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1、球铁无冒口工艺球铁件铸造除了利用石墨化膨胀进行自补缩之外必须进行外部补缩，无冒口铸造实际上是利用浇注系统进行补缩。由于浇注系统的补缩能力往往不如冒口，因而无冒口铸造对铸型条件以及其他工艺条件的要求远远高于采用冒口补缩。由于这个缘故，冒口补缩工艺仍然是目前球铁件的主要生产工艺。然而，冒口补缩工艺在实际应用中遭遇失败的实例也甚多，致使不少铸造人员往往轻易认为某些球铁件不能采用冒口补缩工艺，只能采用无冒口工艺，实际上冒口补缩失败的原因往往是由于所采用的工艺不恰当所致。因此，对引起冒口补缩失败的原因进行分析，将有助于认识球铁的工艺特性和正确掌握球铁件的铸造工艺。根据笔者的实践，除铸

2、型刚度、化学成分、原材料和铁水熔炼处理方面的因素之外，造成球铁件冒口补缩失败的铸型工艺因素（１）采用明冒口，导致石墨化膨胀压力松驰，使膨胀不能用于补缩。（２）铁水先进入铸件型腔，加热型腔、温度降低后，再由铸件型腔进入冒口，因而后者温度始终低于铸件，故称为“冷冒口”；这种冒口由于其铁水先加热型腔，使型腔过热，冒口本身早于铸件凝固，不但不能起补缩作用，反而从铸件抽吸铁水，使铸件产生缩松、缩孔。不少人企图通过加大冷冒口的尺寸希望能使其冷速减慢，起到补缩作用，结果是：冷冒口越大，铸件排放的冷铁水越多，型腔铁水流过量越大，过热也就越严重，“上冷下热”温差越大，缩孔、缩松越严重。即使浇

3、注后往冷冒口冲注热铁水，由于冲入铁水量有限，并不能扭转情况。铁水经由冒口进入铸件，冒口温度高于铸件，故称为“热冒口”，冒口迟于铸件凝固，使轮毂部位直接得到补缩，而从轮毂流出的铁水在向周围的轮辐扩散、流入轮缘过程中，由于轮辐散热面积大，铁水温度迅速降低，完成部分凝固和收缩，及时从冒口吸取补缩液体，因而也有利于防止轮缘部位缩松。均衡凝固技术推荐采用“飞边冷冒口”、“鸭嘴冷冒口”“耳冒口”和冒口颈设冷铁的“冷颈冒口”，企图通过使冒口颈在浇注结束时尽快凝固，减少冷冒口从铸件抽吸铁水来防止冒口颈处缩孔、缩松，但实践证明，冒口颈加快凝固顶多能减少铸件被冷冒口抽吸的铁水量，略微减轻其危害

4、性，并不可能使冷冒口有补缩作用，而且由于型腔仍会因铁水流过量大而过热，因而仍然容易引起缩孔、缩松。此外，有人以为，增大冷铁水排放量可以更换铸件顶部铁水，提高顶面温度，利于气体排出，并使冒口起集渣作用，实践证明：这种方法由于提高铸件顶面铁水温度，使铁水相对不太容易结氧化膜，有时确实能稍微减少顶面气孔，然而，由于液流路线固定（内浇道→冒口），能更换铁水的只限于顶部的局部区域，而气孔和夹渣浮到顶面后，由于型壁激冷作用，使它们与铁水一起很快凝固或半凝固而丧失流动性，因而总是黏附在铸型顶面，不可能被更换而听从人意进入冒口，而靠排放冷铁水提温，即使顶部局部区域温度提高了，本来偏高的下部

5、温度更加提高，更加重“上低下高”的温度分布状况，不但使缩孔、缩松更严重，而且顶面大部分区域仍旧是先冷却结皮或形成夹渣，阻止气体排出。因此，采用冷冒口底注工艺并不能彻底解决夹渣、气孔问题。笔者的实践证明，与采用底注和冷冒口相比较，采用热冒口顶注更有利于提高顶面温度、提高铁水压力以及延长传递冒口压力的液态通道的畅通时间，因而更有利于防止气孔和夹渣缺陷