为什么带压开孔机部件使用锻件加工而不采用铸造的方式？

栏目：带压开孔工程发布时间：2020-12-04 作者: 先锋管道来源: 原创浏览量: 687

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带压开孔机部件使用双重挤压是当前挤压铸造形式的一种新发展，它在为复杂高质量的或铸造性能差的变形合金的铸件生产，提供了一种有潜力的工艺形式。

压力铸造是一种将液态或半固态金属或合金，或含有增强物相的液态金属或合金，在高压下以较高的速度填充入压铸型的型腔内，并使金属或合金在压力下凝固形成铸件的铸造方法。

带压开孔机部件如选用压铸时，其铸造所常用的压力为4～500MPa，金属充填速度为0.5至120m/s。因此，高压、高速是压铸法与其他铸造方法的根本区别，也是重要特点。

压力铸造的原理主要是金属液的压射成形原理。通常设定铸造条件是通过压铸机上速度、压力，以及速度的切换位置来调整的，其他的在压铸型行进行选择。

压铸时由于液态金属充填型腔速度高，流态不稳定，故采用一般压铸法，铸件易产生气孔，不能进行热处理。因此，这就决定了带压开孔机关键部件如采用铸造方式来生产，即不能去除部件内的气孔，也无法进行后续的热处理来增加强度。因此，在带压开孔施工作业中无法抵御管道内高压介质的冲击力，造成部件龟裂，从而使管道开孔作业失败。

铸钢的机械性能比铸铁高，但其铸造性能却比铸铁差。因为铸钢的熔点较高，钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大，其体收缩率为10～14%，线收缩为1.8～2.5%。为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷，必须采取比铸铁复杂的工艺措施。这些措施严控下来，要比采用锻造和机加工方法制造方法成本高出许多。这就从成本的控制上来讲，有些不划算。

如果铸造的产品价格比正常的价格还要低不少，那就只能是产品质量堪忧。尤其是高熔点合金（如铜，黑色金属），压铸型寿命较低。并且由于压铸件具有尺寸相对精确，表面泛光平整等特点，掩盖了内部金相错杂、混有气泡、夹渣等缺隐。这就是为什么有些铸造方法生产的带压开孔设备在使用过程中出现断齿、压力杆断裂和压力底座破碎的原因。从另一方面原因来分析，这些部件的熔料质量也参差不齐。

而近年来，国内锻造技术的兴起，逐渐代替了铸件的生产方式。尤其是计算机技术的应用及先进锻造设备的开发等原因，使锻造技术前伸至铸造，并实施双重挤压，其模具须设计成可预合模，可锁模，并可实施两次挤压的功能，其挤压铸造设备须是有三个独立操控的油缸的液压机，以便可实现，预合模并锁模、第一次挤压和第二次挤压动作。此液压机必须用电脑（PLC）控制，以便可精确掌握，浇注至第一次挤压、第二次挤压的时间间隔。

双重挤压是当前挤压铸造形式的一种新发展，它在为复杂高质量的或铸造性能差的变形合金的铸件生产，提供了一种有潜力的工艺形式。

当前，计算机技术在挤压铸造工艺中的应用开发，主要围绕两方面：第一是进行挤压铸造过程的数据模拟（CAE）以进行挤压铸造工艺参数及模具设计的优选。进行铸造过程的数据模拟，以给出铸件充型和凝固过程的任何时刻的温度场，速度场，压力场和凝固顺序分布图等。以便可分析判断实际铸造过程中出现缩松，缩孔，裂纹及卷气的可能性，进行工艺参数，模具结构设计的优化。报告均表明，使用CAE技术后，可大大减少工艺试验的次数，节省了时间和资金的投入，提高了产品质量。

计算机应用的第二方面是建立模具设计的专家系统和标准件图库以实现模具的虚拟现实设计及智能化设计，在挤压铸造模具设计中，上述技术的应用实例，它明显提高了设计效率，降低了设计成本。