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铸造铜铅合金轴承产生缺陷的原因及分析与防范

在铸造铜铅合金轴承生产中,常见的轴承缺陷有铅偏析、缩孔、气孔、裂纹、夹渣、脱壳等。通常,产生这些缺陷的原因不单是浇注问题,有时还有合金成分的合理选择、合金熔炼、离心机的转速控制等许多生产实际间题,因此必须具体分析,以使采取相应的合理措施加以解决。

生产铸造铜铅合金轴承时,常见的缺陷及其原因分析与防止方法如下:

一、裂纹

1.表面裂纹

2.内裂纹

特征:

1.合金层丧面存在着方向性或不规则分布的裂纹

2.轴瓦横截面的铜层之间沿圆周方向产生圆弧形裂纹

原因分析:

1. 冷却速度过大或不均匀,合金的磷含量过高,离心机转速过大或夹具不同心

2.产生内裂纹的根本原因是由于在冷却过程中轴瓦内产生的热应力超过合金在该温度下的强度极限

防止办法:

1.控制水温、水压和水的流量。避免冷却速度过大:合理设计和安装冷却喷嘴,使钢壳均匀冷却,调整离心机转速和夹具

2.在不形响钢壳和合金结合强度的前提下尽可能降低钢壳的加热温度

  二、铅偏析

1.组织偏析

2.成分偏析

特征:

1.铅分布不均匀,局部区域呈微观或宏观聚集,铅块较大

2.铅含量沿合金层断面分布不均匀

原因分析:

1. 加入的第三元素不适当,合金的浇注温度过低,冷却速度过慢,冷却不均匀

2.合金液成分不均匀,离心机转速太大,浇注温度过高或过低,冷却速度过慢,喷水过晚

防止办法:

1.合理选择第三元素,加入量要适当,提高浇注温度,提高冷却速度,合理设置冷却喷嘴,使钢壳均匀冷却

2.浇注前应加强搅拌,降低离心机转速。浇注温度要合适,增加冷却速度,及时喷水

   三、与钢壳粘结不良

特征:

敲击时有破裂声,破坏性检验时合金层与铜壳脱离

原因分析:

钢壳清洗不干净。钢壳或硼砂湿度过高或过低,合金温度过低,合金中磷含量过高,硼砂质量差,钢壳从高温硼砂炉中取出后操作速度太慢,未立即进行浇注

防止办法:

钢壳应清洗干净,严格控制钢壳、硼砂和合金温度,合金ωP勿超过1%,严格控制硼砂质量,不用质量不合格的硼砂,操作速度要快,避免钢壳降温

四、缩孔

特征:

合金表面沿圆周方向有细小的孔眼或隐藏在表面皮下层

原因分析:

合金或钢壳温度过高,冷却速度太慢,不能形成从外向内的定向凝固

防止办法:

降低合金或钢壳的温度,提高冷却速度

五、夹渣

特征:

合金表面或内部存在着非金属夹杂物

原因分析:

合金浇注温度过低,硼砂或钢壳的温度过高或过低。硼砂质量低劣,熔炼时脱氧不充分

防止办法:

合金浇注温度,硼砂或钢壳温度应控制适当,严格控制硼砂质量。金属炉料要干净,熔炼时脱氧要充分

六、气孔

特征:

合金表面或表面层有不规则分布的小孔洞

原因分析:

合金熔炼时间过长,熔炼和浇注湿度过高,冷却速度过快或过慢

防止办法:

熔炼时所用的炉料要干燥清洁,熔炼时间不宜过长,合金浇注温度不宜过高,应正确控制冷却速度

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