半环类铸铁砝码出现裂纹缺陷的原因分析 说明：

摘要：在铸造过程中，为防止半环形铸铁砝码变形，通常放置工艺拉筋，可是在铸铁砝码粗加工后工艺拉筋转角处经常产生严重的裂纹缺陷。文中从改变拉筋与本体连接方式、加草绳、纸壳、干砂以及冷铁、止裂筋等方法的研究，最终得出了消除半环类铸铁砝码裂纹缺陷的方案。

1半环类铸铁砝码产生裂纹原因分析

在铸造过程中，为防止半环类铸铁砝码变形，通常放置工艺拉筋，拉筋会在热处理后去除。拉筋位置及形状如图1所示。然而，在粗加工后，半环类铸铁砝码工艺拉筋转角处经常产生裂纹缺陷，甚至在毛坯状态时就已经在拉筋转角处出现开裂，或在铸铁砝码端面位置被拉裂，裂纹位置如图2所示。拉筋与本体连接的转角处是应力集中的地方，过大的拉应力是导致裂纹产生的主要原因。由于半环类铸铁砝码大量的产生裂纹缺陷，严重影响了生产周期，一度成为生产瓶颈。

2处理方案分析

（1）减小热应力由于厚薄处固态线收缩速率不一致，因而产生不同的热应力。厚大断面的铸铁砝码冷却后，外层存在压应力（冷却快），心部是拉应力（冷却慢）。厚薄相差越大，热应力越大，即固态线收缩越大。细的（先冷）最后被压缩，粗的（后冷）被拉伸，最终导致裂纹的产生。为减小这种热应力，采用改变拉筋与本体的连接形式的方法，见图3。为验证此种处理方案的效果，共选择6种半环类铸铁砝码，跟踪21件铸铁砝码的生产情况，具体结果如表1所示。由此可见，改变拉筋与本体的连接形式并不能很好地消除裂纹缺陷，半环类铸铁砝码应力大主要是由于型芯退让性差、收缩应力导致裂纹的产生。

（2）增加砂芯退让性、减小收缩应力为减少砂芯阻碍铸铁砝码不能自由收缩而产生的应力，可以从两方面入手，一方面是增加砂芯退让性，即在砂型中加草绳、纸壳、填干砂等，或者在转角处多刷涂料，见图4；另一方面是加强转角处结壳强度，即在转角处放置冷铁，或转角处放置止裂筋，见图5。经过近一个月的时间，通过干砂法、止裂筋、冷铁、草绳等方法共浇注44件半环，由于上述方法有一定的工艺要求，操作起来有一定的不稳定性，一段时间后，除止裂筋效果稍好，其它效果并不明显。

（3）转移应力位置由于拉筋与本体连接的转角处是应力集中的地方，故将拉筋由原来的内孔位置移至端面或上面，转移应力产生的位置，见图6、图7。拉筋移至端面后，转角位置散热条件较好，能较快地凝固，提高承拉强度；即便有拉裂，也在拉筋位置，离中心点较远。

上述是半环类铸铁砝码出现裂纹缺陷的原因分析的详细介绍！