问答:介绍衬氟泵铸件热裂原因是怎么造成的？

衬氟泵广泛应用于化工行业。衬氟泵采用外铸钢衬氟塑料(F46)，耐腐蚀性强，适用于输送酸、碱、盐等任何浓度的腐蚀性液体。鲸圣泵阀衬氟泵分为衬氟离心泵和衬氟磁力泵。化工泵的应用逐渐广泛，泵铸件的使用要求不容低估，铸件不合格或裂纹会对化工泵的使用产生很大的影响，这里介绍铸件热裂纹的原因：热裂纹是裂纹弯曲，断裂非常不规则，表面宽，内部窄，热裂纹机制是：钢水注入腔冷凝，当结晶骨架形成并开始线收缩时，由于内部钢水没有凝固成固体，收缩受阻，铸件会产生应力或塑性变形，当它们超过高温下的材料强度极限时，铸件会开裂。热裂纹可分为外裂纹和内裂纹。热裂纹可分为外裂纹和内裂纹。铸件表面可见的热裂纹称为外裂纹。铸件角落、截面厚度变化急剧或局部疑固缓慢，容易产生应力集中，常产生外裂纹。其特点是表面宽，内部窄，撕裂。有时断口会贯穿整个铸件断面。热裂纹的另一个特点是裂纹沿晶粒边界分布。铸件内部凝固部位的裂纹形状一般不规则，断面常伴有树枝晶体，通常，内部裂纹不会延伸到铸件表面。

热裂纹是由于铸件固态收缩受阻而引起的裂纹，铸件在凝固末期或凝固后不久仍处于强度和塑性低的状态。热裂纹是铸钢件、可锻铸铁件和一些轻合金铸件生产中常见的铸造缺陷之一。晶界发芽热裂纹，沿晶界扩展，形状粗细不均匀，曲折而不规则。裂纹表面呈氧化色，无金属光泽。铸钢裂纹表面接近黑色，铝合金为深灰色。肉眼可见外裂纹，可根据外观和断裂特点与冷裂纹区分开来。

1、热裂纹形成的原因：热裂纹形成的理论原因和实际原因有很多，但根本原因是铸件在凝固期间的凝固方式、热应力和收缩应力。

液体金属浇注铸型后，热量流失主要通过型壁，因此，凝固始终从铸件表面开始。凝固后期出现大量枝晶并搭接成完整骨架时，开始产生固态收缩。但此时，进口液体金属膜（液体膜）尚未凝固。如果铸件收缩不受任何阻碍，则分支晶体骨架可以自由收缩而不受力。当枝晶骨架的收缩受到砂型或砂芯的阻碍时，不能自由收缩会产生拉应力。当拉应力超过其材料强度极限时，枝晶之间就会开裂。如果枝晶骨架开启速度慢，开启部分周围有足够的金属液及时流入开裂处并补充，铸件不会产生热裂纹。相反，如果开裂处不能补充金属液，铸件就会出现热裂纹。在宽凝固温度范围内，糊状或海绵网络凝固合金容易产生热裂。随着凝固温度范围的缩小，合金的热裂倾向较小，恒温凝固的共晶成分合金不易形成热裂。热裂形成于铸件凝固期，但并不意味着铸件凝固时必然会产生热裂。主要取决于铸件凝固期间的热应力和收缩应力。铸件凝固区固相晶粒骨架中的热应力容易产生热裂纹或皮下热裂纹；外部阻碍因素引起的收缩应力是铸件热裂纹的主要条件。铸件外壳处于凝固状态，其线收缩受砂芯、砂、砂表面摩擦等外部因素阻碍，外壳会有收缩应力（拉应力）、铸件热节，特别是热节尖角形成的外壳较薄，成为收缩应力集中的地方，铸件容易产生热裂纹。

热裂纹的原因体现在工艺和铸件结构上：铸件壁厚不均匀，内角过小；重叠部分分叉过多，铸件框架、肋板阻碍铸件正常收缩；铸件系统阻碍铸件正常收缩，如箱带附近或铸件间砂强度高，限制铸件自由收缩；太小或太大；合金线收缩率过大；合金中低熔点形成元素超标，铸钢铸铁中硫磷含量高；铸件开箱落砂过早，冷却过快。

二、如何防止热裂纹发生

1、提高合金材料的熔化质量：去除金属液体中的氧化混合物和气体。控制有害杂质的含量，采用合理的熔化工艺，防止冷裂纹。

2、采取正确的铸造工艺措施：使铸件同时凝固不仅有助于防止热裂纹，而且有助于防止冷裂纹。合理设置浇注口的位置和尺寸，使铸件各部分的冷却速度尽可能均匀，减少冷裂纹的倾向。正确确定铸件在砂型中的停留时间。砂型是一种很好的保温容器，可以进一步均匀化铸件较厚较薄的温度，降低温差，降低热应力，降低冷裂纹的倾向。延长铸件在铸件中的停留时间，避免在铸件中过早开箱造成较大的内应力和冷裂纹。增加砂型和砂芯退让铸件凝固后，尽快拆除压箱铁，松开砂箱紧固装置，是防止铸件因收缩应力而冷裂的有效措施。浇注后，大型铸件的砂型和砂芯可提前挖出部分砂型和芯砂，以降低其对铸件的收缩阻力，促进铸件各部分的均匀冷却。铸件在落砂、清洗、搬运过程中，应避免碰撞、挤压，防止铸件产生冷裂纹。

3、及时热处理：铸造应力大的铸件应及时进行及时热处理，避免铸件残余应力过大造成冷裂纹。必要时，铸件应在切割或焊接后进行快速及时的热处理

4.改善铸件结构：壁厚力求均匀，转角处应形成过渡圆角，以减少应力集中。必要时，轮式铸件的轮辐可弯曲。