双盘弯头管件热裂纹产生的原因跟球化不良和球化衰退影响因素分析

其一、双盘弯头热裂纹产生的原因

双盘弯头形成热裂纹的理论原因和实际原因很多，但根本原因是铸件的凝固方式和凝固时期铸件的热应力和收缩应力。

液体金属浇入到铸型后，热量散失主要是通过型壁，所以，凝固总是从铸件表面开始。当凝固后期出现大量的枝晶并搭接成完整的骨架时，固态收缩开始产生。但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固舶液体金属薄膜（液膜），如果双盘弯头收缩不受任何阻碍，那么枝晶骨架可以自由收缩，不受力的作用。当枝晶骨架的收缩受到砂型或砂芯等的阻碍时，不能自由收缩就会产生拉应力。当拉应力超过其材料强度时，枝晶之间就会产生开裂。如果枝晶骨架被拉开的速度很慢，而且被拉开部分周围有足够的金属液及时流入拉裂处并补充，那么铸件不会产生热裂纹。相反，如果开裂处得不到金属液的补充，铸件就会出现热裂纹。

由此可知，宽凝固温度范围，糊状或海绵网络状凝固方式的合金较容易产生热裂。随着凝固温度范围的变窄，合金的热裂倾向变小，恒温凝固的共晶成分的合金较不容易形成热裂。热裂形成于铸件凝固时期，但并不意味着铸件凝固时必然产生热裂。主要取决于铸件凝固时期的热应力和收缩应力。铸件凝固区域固相晶粒骨架中的热应力，易使铸件产生热裂或皮下热裂；外部阻碍因素造成的收缩应力，则是铸件产生热裂的主要条件。处于凝固状态的铸件外壳，其线收缩受到砂芯、型砂、铸件表面同砂型表面摩擦力等外部因素阻碍，外壳中就会有收缩应力（拉应力），铸件热节，特别是热节处尖角所形成的外壳较薄，就成为收缩应力集中的地方，铸件较容易在这些地方产生热裂。

热裂纹产生的原因体现在工艺和铸件结构方面其中有：铸件壁厚不均匀，内角太小；搭接部位分叉太多，铸件外框、肋板等阻碍铸件正常收缩；浇冒口系统阻碍铸件正常收缩，如浇冒口靠近箱带或浇冒口之间型砂强度很高，限制了铸件的自由收缩；冒口太小或太大；合金线收缩率太大；合金中低熔点相形成元素超标，铸钢铸铁中硫、磷含量高；铸件开箱落砂过早，冷却过快。

其二、球墨铸铁件球化不良和球化衰退影响因素分析

(1)特征在银白色的断口上，分布有肉眼可见的黑点。且黑点多、直径大，球墨铸铁件表明球化不良的程度比较严重。球墨铸铁在观察显微组织时，除了球状石墨外，还存在大量的厚片状石墨。由此造成力学性能达不到牌号所规定的指标而使铸件报废。

(2)产生的原因主要是因为原铁液中的含硫量过高；球化元素残留量不足(球化剂加入量不足，球化剂中的镁含量不够或发生严重偏析，铁液温度过高，处理时球化剂烧损量较大；或处理温度低，球化剂粘结在包底等)；铁液中有干扰元素存在等。

(3)防止措施可以采取对应的防止措施，若炉前检査发现，若炉前检查球墨铸铁件球化不良后，应及时向处理包内补加适当的球化剂。