在離心鑄造機的作用下

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　　將液態(tài)金屬澆入旋轉的鑄型里，在離心力作用下充型并凝固成鑄件的鑄造方法。離心鑄造用的機器稱為離心鑄造機。

　　。離心鑄造用的機器稱為離心鑄造機。按照鑄型的旋轉軸方向不同，離心鑄造機分為臥式立式和傾斜式3種。臥式離心鑄造機主要用于澆注各種管狀鑄件，如灰鑄鐵球墨鑄鐵的水管和煤氣管，管徑小75毫米，可達3000毫米此外可澆注造紙機用大口徑銅輥筒，各種碳鋼、合金鋼管以及要求內外層有不同成分的雙層材質鋼軋輥。立式離心鑄造機則主要用以生產各種環(huán)形鑄件和較小的非圓形鑄件。

　　離心鑄造所用的鑄型，根據(jù)鑄件形狀、尺寸和生產批量不同，可選用非金屬型（如砂型、殼型或熔模殼型）、金屬型或在金屬型內敷以涂料層或樹脂砂層的鑄型。鑄型的轉數(shù)是離心鑄造的重要參數(shù)，既要有足夠的離心力以增加鑄件金屬的致密性，離心力又不能太大，以免阻礙金屬的收縮。尤其是對于鉛青銅，過大的離心力會在鑄件內外壁間產生成分偏析。一般轉速在每分鐘幾十轉到1500轉左右。

　　離心鑄造從發(fā)明到現(xiàn)在以有七八十年的歷史了，直到上世紀初才逐步推廣于工業(yè)生產。直到 40 年代初期我國才開始運用離心鑄造方法來生產鑄鐵管。而在現(xiàn)代 ， 離心鑄造已經是一種應用廣泛的鑄造方法，尤其對生產盤環(huán)類及管套類鑄件生產得心應手。離心鑄造還可用于諸如生產葉輪等異型鑄件、造紙、無縫管坯、雙金屬鑄件 （ 如鋼套鑲銅軸承 ）、干燥滾筒等。離心鑄造機如今已實現(xiàn)了高度自動化、機械化，一些機械化離心鑄管已實現(xiàn)了十幾萬噸的年產量。

　　離心鑄造是將熔融金屬澆入高速旋轉的金屬鑄型內 ， ， 鑄型高速旋轉 ， 在其離心力的驅使下 ， 冷卻結晶的一種鑄造成型方法。

　　為使鑄型旋轉，離心鑄造就要在離心鑄造機上進行。根據(jù)鑄型旋轉空間位置的不同，離心鑄造機可分為立式與臥式兩大種類。在立式離心鑄造機上 ，鑄型是繞垂直軸旋轉的。由于離心力和液態(tài)金屬自身重力下，使鑄件的內表面呈拋物面形狀， 造成鑄件上薄下厚。在其他條件不變的情況下 ， 鑄件的高度越高 ， 壁厚差越大。所以 ，立式離心鑄造主要用于小于直徑盤環(huán)類鑄件，而且由于在液態(tài)金屬自身的重力下，壁厚不均勻，后續(xù)要加大其切削加工。臥式離心鑄造機，鑄型是繞水平軸旋轉的。鑄件各部分冷卻條件大體相同，所以可以鑄造出壁厚較均勻的圓筒形及管套類等鑄件。

　　由于離心鑄造時，液體金屬是在旋轉情況下充填鑄型并進行凝固的，因而離心鑄造便具有下述的一些特點：

　?。?）在離心力的驅使下，金屬結晶從鑄型壁逐步向鑄件內表面順序進行，具有一定方向性的冷卻結晶，從而改善了補縮環(huán)境 ， 使一些熔渣、氣體、夾雜物等雜質集中于鑄件內表層，也是因為離心的件用下使鑄件其他部分組織細密，由于在離心力的驅使下 ， 使金屬液體甩向鑄型側壁 ， 使氣孔、縮孔等鑄造類缺陷在壓力的作用下彌合，從而得到組織致密的鑄件 ， 有助與其機械性能的提高。

　?。?）離心鑄造不需要澆道口，也并不需要鑄造冒口，鑄造空心鑄件時還可省去型芯，金屬利用率可達 80%-90%， 降低生產成本 ， 提高生產效率。

　　（3）對于中空鑄件的生產為適合 ， 相比與傳統(tǒng)的砂型鑄造可以省去活動型芯的拆裝 ， 節(jié)省原材料的消耗 ， 降低其生產成本及勞動強度。

　　離心鑄造的特點是金屬液在離心力作用下充型和凝固，金屬補縮效果好，鑄件組織致密，機械性能好；鑄造空心鑄件不需澆冒口，金屬利用率可大大提高。因此對某些特定形狀的鑄件來說，離心鑄造是一種節(jié)省材料、節(jié)省能耗、高效益的工藝，但須特別注意采取有效的安全措施。

　　離心鑄造機由主機、澆注小車、取件機構、噴涂機構、電氣控制系統(tǒng)、管模預熱裝置、水冷系統(tǒng)、安全防護罩等部分組成。

　　主機是離心鑄造機的核心部分，完成管模的旋轉動作。管模轉速可無極調節(jié)，以滿足不同管徑的工藝要求。主機由大底座、電機底座、調速電機軸承座、軸、皮帶傳動、漲閘等部分組成。

　　噴涂機構完成管模的噴涂料動作，主要由氣動元件、涂料罐、噴涂移動小車等組成。

　　管模的旋轉由交流電磁調速電機提供動力，調速平穩(wěn)，且調速范圍寬。以適應不同管徑的生產要求。

　　電氣控制系統(tǒng)調速電機控制器、控制柜、低壓電氣元件、按鈕、指示燈等組成，控制系統(tǒng)具有完善的動作互鎖、過流、過載等安全保護措施。

　　離心鑄造的優(yōu)點很多 ， 但在鑄造一些合金材料制成的管套類構件時會出現(xiàn)包括其充型不完整，表面存在氣孔，夾砂，裂紋，夾渣及表面存在針刺等缺陷 ， 下面對其主要缺陷作以介紹。

　?。?）裂紋缺陷 ： 在鑄造管類鑄件時 ， 有時會有橫縱向裂紋的出現(xiàn)。其中又以橫裂紋居多 ， 縱向裂紋主要出現(xiàn)在離心機使金屬鑄型在高速旋轉的狀態(tài)下 ， 鑄型自身會產生一定的震動 ， 會使金屬在冷卻結晶時產生裂紋 ， 因為此時鑄件溫度較高 ， 強度較低 ， 但在實際生產過程中橫裂紋出現(xiàn)的多，這些裂紋常出現(xiàn)在管的端面位置，在出型時管類鑄件容易開裂 ， 嚴重的甚至沿中心位置斷開 ， 所以在生產中一定要控制好鑄型的轉速。

　?。?）充型不完整。在離心鑄造鋼管中充型不完整常有兩種情況：種是澆注的的填充金屬液不夠 ， 造成管套類構件的尺寸變??；第二種是管子壁厚不均勻，這類缺陷在鑄造壁厚為 7 到 8 mm 的管套類鑄件時尤為明顯，所以要特別注意管套的長徑比的值（L/D15）。

　　（3）氣孔缺陷。這類缺陷主要存在于管套類構件的內表面 ， 且直徑較小 ， 一般為 0.25mm~3 mm，深 0.4mm~2.5mm，密度較大 。常以片狀區(qū)域出現(xiàn)。

　?。?）鋼管表層夾砂。在鋼管表面局部出現(xiàn)粗糙麻面并稍有凸起，粗糙麻面有清晰的周邊輪廓。嚴重時成為環(huán)帶狀夾砂。當去掉粗糙的鋼表層后可見存在其中的薄涂料層即夾砂。夾砂部位經過 1mm~2mm的加工即可去除。但它嚴重影響鑄皮質量，如是非加工的鋼管就很可能報廢。這種缺陷多出現(xiàn)于掛涂料的鋼管。

　　（5）鑄件端面針刺。在鑄造管類鑄件時 ， 在涂較厚的涂料時 ， 鑄件端面的局部會出現(xiàn)針狀的毛刺 ， 直徑在 0.5mm~1mm 之內 ， 其高度在 2mm 之內 ， 密度較大。， 如出現(xiàn)其 3、4、5、類缺陷時 ， 都應加大機械加工余量。

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　　陳楠; 王蕊 淺談離心鑄造的應用及其特點 山東工業(yè)技術 2017-05-15
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