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我国机床铸件的发展概况及凝固方式-新闻中心-泊头市东建铸造有限责任公司
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  • 我国机床铸件的发展概况及凝固方式
      2010年在我国国际铸造博展会上可以看出近30年来我国机床铸件的进步。1) 大型铸件的材质。20世纪80年代以前,我国机床铸件几乎都是 灰铸铁,牌号为HT200,HT250,比国外低1-2个牌号。20世纪90年代后能生产HT300铸件,21世纪初开始生产HT350铸件。2009年对有一定规模的11个机床铸造厂调研结果表明,能生产HT300铸件的占100%,能生产HT350铸件的占55%。近代高精度机床对机床铸件的材质刚度要求越来越高,我国近年来采用高强度、高弹性模量的球墨铸铁材质来生产机床铸件的也日益增多,表1为各类机床采用的球墨铸铁件。生产大型机床也可采用高刚度的碳钢材质,具有无需用模样、成本低、制造周期短、工序简便等优点。
    机床铸件结构刚度的提高与薄壁化的趋势。为了提高机床抗变形的能力,不仅要增加材质的弹性模量,也在不断提高铸件的结构刚度,在受力的机床铸件上多采用双层壁或多层壁的结构。图3为德国机床上的多层壁立柱的剖面。为了减轻机床重量,机床铸件的薄壁化是 必然趋势。
    重型、超重型机床的发展与机床铸件的大型化。随着船舶、航空、石油、矿山、化工、冶金的发展对重型机床需求日益增加。
    目前我国已成功地制造了工作台宽16.2m的重型数控龙门车铣复合机床,16m的数控立式车铣复合机床,锁杆直径为φ260mm的数控落地锁床及长60m,2个移动龙门架的超重型龙门铣,这类机床的立柱、横架、工作台、床身、机座的单体重量可达40~160t。
    机床导轨形式的多样化。20世纪50年代以前,为了提高床身、工作台、立柱、横梁等导轨处的耐磨性。国内机床铸件广泛采用低合金的减磨铸铁。
    当时除采用合金铸铁外,也有部分机床采用淬火导轨。随着机床精密化、大型化的发展,现在机床的导轨形式已向多样型发展,众多机床已采用镶钢导轨、直线导轨和液压导轨。据不完全统计,目前我国的机床铸件产量已达220~300万t,还有继续增长的趋势。
    大型机床铸件的热处理:钢铁是 机械工业中应用较广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是 金属热处理的主要内容。
    为使和机床铸件有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺是 必不可少的。
    另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。整体热处理是 对铸铁平板,铸铁弯板或机床床身铸件进行整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变铸铁平台,平板,铸铁弯板或机床床身铸件的整体力学性能的金属热处理工艺。机床铸件的凝固方式
    1、逐层凝固方式,合金在凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开,这种凝固方式称为逐层凝固。常见合金如灰铸铁、低碳钢、工业纯铜、工业纯铝、共晶铝硅合金及某些黄铜都属于逐层凝固的合金。
    2、糊状凝固方式合金在凝固过程中先呈糊状而后凝固,这种凝固方式称为糊状凝固。球墨铸铁、高碳钢、锡青铜和某些黄铜等都是 糊状凝固的合金。
    3、中间凝固方式 大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间,称为中间凝固方式。中碳钢、高锰钢、白口铸铁等具有中间凝固方式。
    机床铸件凝固方式的影响因素
    1、合金凝固温度范围的影响 合金的液相线和固相交叉在一起,或间距很小,则金属趋于逐层凝固;如两条相线之间的距离很大,则趋于糊状凝固;如两条相线间距离较小,则趋于中间凝固方式。
    2、机床铸件温度梯度的影响 增大温度梯度,可以使合金的凝固方式向逐层凝固转化;反之,机床铸件的凝固方式向糊状凝固转化。
    机床铸件的热处理是 机械制造中的重要工艺环节,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是 通过改变工件内部的显微组织,或改变铸铁平台和机床铸件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是 改善铸铁平台和机床床身铸件的内在质量。
    大型床身铸件产品作为一种大型铸件必须要经过时效处理才能提高本身的使用性能,改善床身铸件的内在质量。机床床身铸件,床身立柱,机床工作台等铸件整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。机床床身铸件回火时应严格遵守回火工艺,筋板密集或易变形部位应加支撑筋,防止应回火温度导致变形和断裂。应有专人看管回火炉温度计,及时控制温度,防止温度过高或过低,这样会对回火工件有很大的影响。
    泊头市东建铸造有限责任公司(http://www.dongjianzhuzao.com)是 以 阀门铸件大型床身铸件高铬合金铸件消失模铸造为主的大型铸造、加工生产企业,对产品质量高标准严要求。