用热补偿方法解决手轮裂纹

        手轮系易裂件。在教科书或手册里都有记载，把其列为防裂的典型件，然而只是原则、概念性地提出一些防裂措施。现在介绍一下使用“热补偿”解决手轮裂纹的方法。
        一、手轮裂纹热补偿法
        所谓“热补偿”法即是在靠内绕口的轮缘与轮辐之间的地方加一个补缺冒口，用人为的方法扩大热节使远离冒口的部分先凝固，补缩冒口下面和冒口附近，由于受到绕口、冒口的热作用，较迟凝固，造成顺序凝固。这样，由于温差作用，当先冷却凝固的部分已经入弹性收缩阶段时而冒口下面和冒口附近由于受到绕口、冒口热作用较迟冷却凝固的部分可能还处于塑性变形或半凝固状态，从而减少收缩时的阻力，或较迟冷却凝固部分由于先凝固部分的收缩被拉裂也可得到冒口内热的金属液体的填充，使手轮裂纹得到消除。
        二、手轮裂纹消除方法选择
        有人认为铁水中含有气体，在凝固时气体析出；有的认为铁水含碳量高，在凝固过程发生石墨化膨胀；也有人认为主要是铸造应力过大所致。这些见解各有所依，所以在措施上有除气，提高铸铁级别等，在炉料、熔炼上下功夫；在工艺方法上，有明浇，暗浇，轮毂朝上，轮毂朝下，加冒口（在轮辐与轮缘之间和在轮缘之外）、延长打箱时间扥方法。这些措施中，以在轮辐和轮缘之间加补缩冒口，用“热补偿”的方法效果最好。
        在进行各种方法试验过程中，同一天用几种方法同时生产一定数的手轮，用同一包铁水浇注，进行效果比较，筛选出以加补缩冒口用“热补偿”的方法效果最佳。
        三、手轮裂纹热补偿法的工艺方法和出现的问题
        1.热补偿法工艺方法
        轮廓尺寸320mm、轮缘厚度39mm、轮毂直径55mm、高97mm，由于铸造应力大，经常在轮缘靠浇口附近内侧产生裂纹。
        为了消除裂纹，即在靠内浇口的轮辐与轮缘之间，安放一个卡脖冒口。
        2.热补偿法出现的问题
        事实证明以上措施可靠。但在开始试验时发现有的件在轮毂根部与轮辐之间产生裂纹。说明加补缩冒口之后裂纹位置发生了改变，应力是存在的，这是由于加补缩冒口之后，冒口附近虽较其它部分较迟凝固，但与厚大的轮毂部分相比较凝固时间差小，在轮毂与轮辐之间的圆角小，散热条件差的情况下，容易产生应力集中，因此偶然发生类似裂纹现象。所以在加补缩冒口，改变内浇口位置的时候，要特别注意轮毂与轮辐之间不应该有尖角存在；另外，在试验过程中砂眼缺陷增多，这主要是由于加冒口之后再卡脖处砂型强度薄弱，又靠近内浇口造成冲砂。因此，要特别注意卡脖处的砂型强度。