如何能避免三维焊接平台铸件出现缺陷？

发布时间：2021-04-25

三维焊接平台的炉料一般由新铁、废钢、回炉料和铁合金等组成。加入废钢，降低铁液含碳量，可以提升灰铸铁的力学性能，在生不同牌号灰铸铁时将加入不同比例的废钢作为确定材质性能的一个控制指标。近年来由于工业发达废钢供应充裕，价格也远较新铁便宜，于是发展了不用新铁而只用废钢和回炉料，用增碳方法调节碳量的合成铸铁及其冶炼方法。合成铸铁不仅能降低成本，而且在同样的化学成分下能获得好的力学性能。合成铸铁的生产需要能将铁液温度过热到1500℃以上的熔炼设备。优先采用砂型铸造，据统计，我国是在全部铸件产量中，60%~70%的铸件是用砂型生产的，而且其中70%左右是用粘土砂型生产的。主要原因是砂型铸造较之其它铸造方法成本还行、生产工艺简单、生产周期短。所以像汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件都是用粘土湿型砂工艺生产的。当湿型不能达到要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其他砂型。粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤，而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。

如何能避免三维焊接平台铸件出现缺陷？主要需做好以下几点：

一、焊接平台铸件平面壁上的铸孔，应用凸边加固，以减少壁厚；

二、铸件壁与壁之间的连接应严防尖角和金属集聚，厚壁与薄壁之间应逐渐过渡，严防突变，以免造成热节和应力集中，形成热裂、缩松等；

三、要三维焊接平台铸件有良好的成形性，控制铸件的小壁厚不低于允许值。

四、平台铸件的局部厚断面，应尽可能采用挖空或铸孔结构，并以增加肋适当加固；

五、铸件的壁厚应力求均匀，以防止缩孔、热裂，当需确定顺序凝固条件时，应尽量使其具有朝一个方向变化的壁厚，当需确定同时凝固条件时，应尽量使其具有等断面壁厚；

六、平台应尽量避免铸件内具有大的水平面；

七、铸件结构应尽可能使其冷却时能无阻碍地收缩；

八、铸件内水路、气路等大面积的夹层腔，应有若干连接柱。

三维焊接平台虽然是一种柔性可重复利用的工装，但其本质决定了需要有足够的结构强度和结构刚度来确定其定位准确度；同时，柔性工装要实现其柔性功能，使得其结构较一般刚性工装复杂。因此，针对柔性工装特点的结构优化设计技术是柔性工装设计的一项重要技术。三维焊接平板柔性工装的结构优化设计技术主要包括：工装结构（特别是骨架结构）轻量化设计优化以及静刚度变形分析，针对工装应用工况的结构模态分析，焊接平板厂家柔性工装的柔性功能特性对其结构的影响分析，模块化单元的结构设计等。

三维焊接平台在使用中，它需要承受相应的负载。如果检验平板的刚度较差，则由负载引起的偏差将很大，因此铸铁平板的平坦度较差，并且它将不再用作参考平面。因此，板的刚度是影响其使用精度的重要因素，因此三维焊接平台刚度是衡量板材质量的重要指标。柔性三维组合工装系统的承载能力高，刚性稳定，在1吨左右集中载荷作用下，其变形量只有0.553mm；而在均布载荷作用下，其变形量只有0.024mm。全部可以达到绝大多数的焊接及装配加工的需要。所有模块加工精度均高，工作平板定位孔的中心距公差为±0.05mm，有较不错的定位精度。