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铸造缺陷-气孔的描述及分析

铸造缺陷-气孔的描述及分析
铸造缺陷-气孔的描述及分析

铸造缺陷-----气孔的概述以及分析

一、术语含义:金属液在凝固过程中陷入金属中的气泡,在铸件中形成的孔洞,称为气孔。还有气眼、气泡、呛火、呛等非正规名称,是孔壁光滑的孔洞类铸造缺陷。

二、目视特征:是指肉眼看到的铸件缺陷的形态特征,是区分气孔、缩孔、砂眼、加渣及确定气孔种类性质的依据。

1、形状:一般为球形或近似于球形、泪滴形、梨形、蠕虫状、长针形等气孔孔洞。

2、表面面貌:在肉眼观察下,气孔孔壁是平滑的,表面颜色有的发亮,有的金属本色,有的发蓝,灰铸铁孔洞表面有的附着一层碳膜。

3、尺寸:由于形成气孔原因复杂,尺寸变动是无规律的,有的大到10至20几毫米,有的小到不到1毫米。

4、部位:是指孔洞在铸件截面中的位置,一般可分为表面气孔,一落砂就可发现,内部气孔只有在机加工后才能显示出来,有的皮下气孔在喷砂后或机加工去除表面硬皮后才能发现。多出现在浇注位置的上面。

5、危害性:气孔是铸件常见和多发性缺陷,一般情况下,气孔使铸件报废数量约占铸件废品率的25%-80%。

6、气孔种类:从气孔形成原因、形成过程、形成机理来分类,气孔可分为5种,及侵入气孔、裹挟气孔、析出气孔和内外反应气孔。

下面先说一说最常见、发生最多的侵入型气孔。

一、从浇注到铸件凝固成壳期间,砂型、砂芯发生的气体侵入金属液

时产生的气孔称为侵入性气孔。

1、它的形状特征:团球形、梨形、泪滴形,小头所指是气体来源的方向。

2、表面面貌:孔壁平滑,铸件侵入气体主要成分是CO时,孔壁呈蓝色;是氢气时,孔壁是金属色,发亮;是水蒸气时,孔壁是氧化色,孔壁发暗,灰色。

3、一般尺寸较大,在几毫米以上。

4、部位:按浇注位置来说,常处于铸件上表面,去掉浇冒口或气针后可看到,有的粗加工后表现出来。

5、分布:大多情况下是单个或几个聚集的尺寸较大的气孔,很少成为弥散性气孔或针孔。

二、形成机理:

1、砂型:砂型中的气体侵入金属液,分为两种:①不润湿型:组成砂型型砂粒度细、强度高、紧实度大(硬),如静压线造型。高温铁水遇到湿砂型,表面水分极度气化膨胀,在砂型毛细管内形成较高压力,一部分向外透过砂型排入大气,一部分因压力大,超过铁水静压力,克服表面张力,便进入铁水中,关系式为:P A>P o+P M+P N P A——表示气体侵入压力

P o——型腔中气体压力,即标准大气压

P M——金属液静压力

P N——金属液表面阻力(表面张力和粘度)

P A P A

不润湿型润湿型

P A>P o+P M+P N P A>P o+P M+P N

②金属液润湿型壁时也就是型砂组成砂粒较粗、紧实度较低情况,砂粒间孔隙较大,有利于气体排出,但也使铁液容易渗入到砂粒孔隙中,形成机械粘砂,并堵死气体通道,并且湿砂型都有气体迁移问题,砂型表面水分100%气化,要比原水分体积大三倍,1300℃多度铁水能使水份离子化,就是分解成O与H,体积又要扩大几倍,并迅速向压力小、湿度低的深层转移,形成水份聚集区,还原成水,堵塞了气体通道,提高了气体压力,向四处扩散,同时一部分侵入到铁水中,当金属液充满型腔时,由于砂粒间隙大,铁水易侵入,不利于上型排气,型腔内气体会聚集在界面上形成气坑或皮下大气孔。总之,金属液不润湿型壁时,有利于防止粘砂,但易使气体侵入形成气孔,润湿型壁时有利于防止侵入气孔,但易形成机械粘砂。

金属液不润湿型壁时侵入气体容易在型壁上形成气泡,从而增大了形成侵入气孔的倾向性,金属液润湿型壁时侵入气体不容易在型壁

上形成气泡,从而减小了形成气孔的倾向性。当侵入气体在型壁上形成气泡核或气泡,同时又发生凝固结壳,并且速度相匹配时,产生如下影响:

⑴金属液不润湿型壁时,残留在型壁上的气泡核,可能形成气坑,或表面气孔,润湿时可能产生皮下气孔。

⑵金属铸型界面发生化学反应,使界面金属层富含氢或氮气时,能使铸件产生反应气孔,类似皮下气孔。

⑶气泡在金属液中排出或滞留,侵入金属液中的气泡,如果能从金属液中排出仍然不会形成气孔,反之则形成气孔。

涉及到铁水的几种典型情况:

⑴铁液浮力和粘度决定气泡上浮速度和大小,气泡上浮过程中还有大气泡兼并小气泡,气体元素扩散到气泡中,使之变大,如果固体壳内铁液仍有上升,更增大了气泡排出可能。

⑵如铁液温度降低有枝晶析出,粘度增大,会阻碍气泡上浮,增大气泡滞留可能性。(缸盖浇温低出气孔)

⑶凝固范围大合金结壳快的薄壁铸件,气体一旦侵入,气泡无法排

出,极易形成气孔。

⑷如果铁液表面存在氧化膜或凝固结壳,也会阻碍气体排出。

⑸如果采用顶注式或上雨淋浇注系统,金属液自上而下充满铸型,液面受液流冲激,上面温度高,并且不平静,气泡就容易排出,浇口上注式优于底注式。

⑹型腔充满时,金属液不润湿型壁气体在金属液向上的压力下,只

要砂型毛细管不堵塞,浮到铁水面上的气体就容易排出,不形成气孔,如果金属液润湿型壁铁液渗入砂粒间毛细管而将其堵塞,上浮至型面上的气泡不能排出,会形成单个或多个气孔。

砂芯条件比较恶劣,粘结剂等发气量较大,气体四下扩散。

三、防止和消除侵入气孔的对策和措施

1、降低砂粒间毛细管中的气体压力,主要措施是控制型砂湿透气性和湿型表面硬度,湿透气性要有一个范围,透气性过高超过了上限,意味着砂粒间孔隙过大,铁液易渗入形成机械粘砂或表面粗糙,如果湿透气过低,低于下下限,铸件易产生侵入气孔。湿透气性的上下限值应根据具体生产情况而定,高压造型,上限一般在140左右,下限为70-100,一般铸件上限在100,下限在50左右,如果手工造型,只要保证混砂质量,紧实均匀甚至可定为30。表面硬度:一般145造型机65-70,148造型机80-90,高压造型90以上,湿透性高,表面硬度可高些,反之表面硬度也应低些。

2、人工增强砂型通气能力,最常用方法是扎通气孔,扎通气孔深度有讲究,一般为不扎通。气孔顶端与型壁工作表面4-5mm扎透了,效果不好,甚至不起作用,扎的太浅是无效的,为什么呢?前面已说过,浇注后型壁被金属液加热,从界面到型壁达到100℃等温面这一区域,水分成为大量水蒸气,向内有侵入铁液倾向,向外扩散到温度低于100℃区域中,水蒸气遇冷又重新凝结成水分,此区域中水分可达原始水分的2-3倍,水分堵塞了砂粒间的孔隙,阻碍了水分的溢出,从而提高了发气区的气体压力,增加了气体侵入金属液的危险性,这

种危险直到金属形成足够厚的固体壳后才能排除。

下型发气区中的水汽上升是自然趋势,因此下型更应该多扎出气孔,松软的下型垫层应划出通气道。

3、砂芯的排气

浇注的砂芯被金属液包围,并被剧烈加热,粘结剂分解产生大量气体,并且砂芯只有芯头同砂型芯座相连通,排气系统变的狭窄,形成瓶颈似的通道关隘,因此保持排气系统的通畅极为重要。

浇注时砂芯排气示意图:

1

2 3

如果砂芯涂料有破损,要及时修复,因为金属液淹没砂芯时,砂芯涂料破损处成为过滤气流,流动气流路程最短出口处气体最易在这些部位侵入金属液中,形成气孔。浇注时在气体出口处点燃气体,可增加对气体的抽力,增大排出速度,并可防止气体爆炸振坏砂芯,并防止产生爆炸气孔(呛火)。

4、型砂水分控制

水的临界发气温度最低,型砂发气区域最厚,因此水的发气量最大,所以应严格控制型砂水分含量,造型方法不同,水分含量有不同范围,一般高压造型控制在3-4%,手工或小造型机控制在4.5-6%。混砂也很重要,湿型砂中不能有小粘土团、铁豆、绣铁丁、死昆虫等

杂物,这些混入型砂中会形成分布杂乱的表面气孔。混砂操作,应先干混,即旧砂、新砂、粘土、煤粉混均后,再加水湿混,如果先加水,干粉料易吸水,形成小粘土团,造成局部呛孔。

5、浇注温度与浇注速度与侵入气孔关系

每一种产品都有一个合适的浇注速度,浇注速度过快,静压力增长过于迅速,易形成机械粘砂,同时铸型上部气体来不及排走,憋住在上型孤立的袋形空腔处,阻碍铁水充填产生呛火(气孔),同时抬箱力也大,易造成跑火。对于形状复杂,体积细薄,难以设置排气系统的砂芯,浇速应慢些,这样可以是砂芯中过滤气体非定向流态时间长,气体大部分从芯的自由表面逸走,砂芯一旦被金属液淹没,气体压力就小,减小了气体侵入的危险性。

6、浇注温度对气孔影响

提高铁液浇注温度,降低铁液粘度,使气体易从铁液中排走,是防止气孔的有效措施,但容易带来缩孔、缩松,粘砂和析出气孔缺陷,如缸盖这种复杂薄壁件,砂芯复杂,细薄窄小,排气不通畅,浇温在1320-1350℃以下时就容易出现气孔,但浇温高时超过1420℃时就易出现断芯、脉纹、飞翅等缺陷,在铁液含硫高时,硫以FeS、MnS化合物形态存在于铁液中,会增加铁液粘度,气泡便难以排出,含硫量不应超过0.08%。

7、浇冒口设置

提高直浇道高度,增加静压力,设置溢流冒口排出冷而脏含气泡的铁液,可防止明通气孔根部出现气孔,机器造型,特别是高压造型,

紧实度大,硬度高,水分偏高时易产生水爆炸,能使铸件产生呛孔或表面粗糙、粘砂,水分突发性的气化现象称为水爆炸。

8、特殊类型的侵入气孔、脱壳与皮片。

浇注时气体强烈阻碍金属液流动,侵占了型腔表面空间,形成铸件表面缺陷,称为特殊类型气孔,形成原因:上升金属液面,把型腔气体憋住,在顶部袋形空腔中,形成气封,在气封中气体压力超过铁液静压力和动压力,液面停止上升,当气体透过型壁被迫排走,压力下降,铁液又开始流动,进入气封所占空间,所以周围脱壳是由再流动的金属液弧形流头形成的。(如493缸体底部齐子与边沿,加气针后若好转,说明就是此原因)

皮片:浇注时型腔中气体被憋住,形成气封或气层,它能使铁液停止流动,后又发生进入气封的铁液再流动,再流动的铁液不能同原停止流动的铁液相溶接,形成可剥落的金属片,即皮片。

解决以上缺陷措施是:排走袋形空腔内气体,不容易形成气封,就不产生脱壳皮片缺陷,最简单的办法就是设置出气针或出气孔。

张部长:王微负责根据本次培训内容出试题并存档。一分厂开式线生产493缸体,7月份气孔占总废品的40%,静压线气孔缺陷较少,在1%左右,分析两条线的差异,变化点在哪?总之,减少发气加强排气,就不会形成气孔。

铸造问题的解决与分析,关键在于钻、学,以及现场经验。江铃工程师提到,铸造是一门经验科学。年轻人一定要多动脑,多看多沟通多问,再做出判断,衡量问题原因。

问题的起因是综合性的,同样的铸造质量问题具有反复性。

杨刚:浇速不同;静压线砂芯的发气方式要畅通。浇注温度高于开式线浇温,末浇温度在1380℃-1390℃,末浇温度如果较低,铁水结壳早,堵塞排气道,气体不能逸出,形成气孔。

张部长:缸体主体芯和盖芯是冷芯,优点是不变形。水套芯主排气道,浇注时,受热气体上升,通道堵塞后,铁水包围砂芯,气体不能逸出,形成气孔。

缸盖水套芯排气较差,与江铃比较没有主排气道,更容易形成气孔。

北区的测温枪可能有问题,测量首浇温度是1420℃,但是铁水颜色偏红。

于师傅:排气阻力比较大,不易逸出气体。

常见铸件缺陷分析

常见铸件缺陷分析缺陷种类,缺陷名称生产原因 多肉类飞翅(飞边) 1.砂型表面不光洁,分型面不增整 2.合理操作xx准确 3.砂箱未固紧 4.未放压铁,或过早除去压铁 5.芯头与芯座间有空隙 6.压射前机器调整、操作不正确 7.模具镶块、活块已磨损或损坏,锁紧元件失效8.模具强度不够,发生变形 9.铸件投影面积过大,锁模力不够 10.型壳内层有裂隙,涂料层太薄 毛刺 1.合型操作不准确 2.砂箱未固紧 3.芯头与芯座间有空隙 4.分型面加工精度不够 5.参考飞翅内容 抬箱 1.砂箱未固紧

2.压铁质量不够,或过早除去压铁 胀砂 1.砂型紧实度低: 壳型强度低 2.砂型表面硬度低 3.金属液压头过高 冲砂 1.砂型紧实度不够,型壳强度不够 2.浇注系统设计不合理 3.金属流速过快,充型不稳定 4.压射压力过高,压射速度过快 5.金属液头过高 掉砂 1.合型操作不正确 2.型砂紧实度不够 3.型壳强度不够,发生破裂 铸件缺陷分析 缺陷种类缺陷名称产生原因 多肉类外渗物(外渗豆)内渗物(内渗豆) 1.铸型、型号、型芯发气最大,透气性低,排气不畅2.合金液有偏析倾向

3.凝固温度范围宽或凝固速度过慢 xx类气孔、针孔 1.铸件结构设计不正确,热节过多、过大 2.铸型、型壳、型芯、涂料等发气量大,透气性低,排气不畅 3.凝固温度范围宽,凝固速度数低 4.合金液含气量高,氧化夹杂物多 5.凝固时外压低 6.冷铁表面未清理干净,未挂涂料或涂料烘透 7.铜合金脱氧不彻底 8.浇注温度过高,浇注速度过快 缩孔 1.铸件结构设计不合理,壁厚悬殊,过渡外圆角太小: 热节过多、过大 2.浇注系统、冷铁、冒口安放不合理,不利于定向凝固 3.冒口补缩效率低 4.浇注温度过高 5.压射建压时间长,增压不起作用撮终补压压力不足,或压室的充满度不合理 6.比压太小,余料饼术薄,补压不起作用 7.内浇道厚度过小,溢流槽容量不够 8.熔模的模组分布不合理,造成局部散热困难

消失模铸造的优缺点分析

消失模铸造的优缺点分析 优点:一、提高铸件质量,降低废品率 1.铸件尺寸形状精确,重复性好,具有精密铸造的特点;2.铸件的表面光洁度高;3.取消了砂芯和制芯工部,根除了由于制芯、下芯造成的铸造缺陷和废品; 4.不合箱、不取模,大大简化了造型工艺,消除了因取模、合箱引起的铸造缺陷和废品; 5.采用无粘结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型,根除了由于水分、添加物和粘结剂引起的各种铸造缺陷和废品;6.可在理想位置设置合理形状的浇冒口,不受分型、取模等传统因素的制约,减少了铸件的内部缺陷;7.负压浇注,更有利于液体金属的充型和补缩,提高了铸件的组织致密度;8.易于实现机械化自动流水线生产,生产线弹性大,可在一条生产线上实现不同合金、不同形状、不同大小铸件的生产;9.可以取消拔模斜度; 二、降低生产成本 1.可减轻铸件重量;2.降低了生产成本; 3.消失模铸造工艺可以实现微震状态下浇注,促进特殊要求的金相组织的形成,有利于提高铸件的内在质量;4.在干砂中组合浇注,脱砂容易,温度同步,因此可以利用余热进行热处理。特别是高锰钢铸件的水刃处理和耐热铸钢件的固溶处理,效果非常理想,能够节约大量能源,缩短了加工周期; 三、减少资源成本 1.落砂极其容易,大大降低了落砂的工作量和劳动强度;2.铸件无飞边毛刺,使清理打磨工作量减少50%以上;3.组合浇注,一箱多件,大大提高了铸件的工艺出品率和生产效率;4.使用的金属模具寿命可达10万次以上,降低了模具的维护费用;5.减少了粉尘、烟尘和噪音污染,大大改善了铸造工人的劳动环境,降低了劳动强度,以男工为主的行业可以变成以女工为主的行业;6.简化了工艺操作,对工人的技术熟练程度要求大大降低; 四、用途广泛 1.零件的形状不受传统的铸造工艺的限制,解放了机械设计工作者,使其根据零件的使用性能,可以自由地设计最理想的铸件形状; 2.消失模铸造工艺应用广泛,不仅适用于铸钢、铸铁,更适用于铸铜、铸铝等;3.消失模铸造工艺不仅适用于几何形状简单的铸件,更适合于普通铸造难以下手的多开边、多芯子、几何形状复杂的铸件;4.利用消失模铸造工艺,可以根据熔化能力,完成任意大小的铸件;5.消失模铸造适合群铸,干砂埋型脱砂容易,在某些材质的铸件还可以根据用途进行余热处理。

铸造缺陷-气孔的描述及分析

铸造缺陷-----气孔的概述以及分析 一、术语含义:金属液在凝固过程中陷入金属中的气泡,在铸件中形成的孔洞,称为气孔。还有气眼、气泡、呛火、呛等非正规名称,是孔壁光滑的孔洞类铸造缺陷。 二、目视特征:是指肉眼看到的铸件缺陷的形态特征,是区分气孔、缩孔、砂眼、加渣及确定气孔种类性质的依据。 1、形状:一般为球形或近似于球形、泪滴形、梨形、蠕虫状、长针形等气孔孔洞。 2、表面面貌:在肉眼观察下,气孔孔壁是平滑的,表面颜色有的发亮,有的金属本色,有的发蓝,灰铸铁孔洞表面有的附着一层碳膜。 3、尺寸:由于形成气孔原因复杂,尺寸变动是无规律的,有的大到10至20几毫米,有的小到不到1毫米。 4、部位:是指孔洞在铸件截面中的位置,一般可分为表面气孔,一落砂就可发现,内部气孔只有在机加工后才能显示出来,有的皮下气孔在喷砂后或机加工去除表面硬皮后才能发现。多出现在浇注位置的上面。 5、危害性:气孔是铸件常见和多发性缺陷,一般情况下,气孔使铸件报废数量约占铸件废品率的25%-80%。 6、气孔种类:从气孔形成原因、形成过程、形成机理来分类,气孔可分为5种,及侵入气孔、裹挟气孔、析出气孔和内外反应气孔。 下面先说一说最常见、发生最多的侵入型气孔。 一、从浇注到铸件凝固成壳期间,砂型、砂芯发生的气体侵入金属液

时产生的气孔称为侵入性气孔。 1、它的形状特征:团球形、梨形、泪滴形,小头所指是气体来源的方向。 2、表面面貌:孔壁平滑,铸件侵入气体主要成分是CO时,孔壁呈蓝色;是氢气时,孔壁是金属色,发亮;是水蒸气时,孔壁是氧化色,孔壁发暗,灰色。 3、一般尺寸较大,在几毫米以上。 4、部位:按浇注位置来说,常处于铸件上表面,去掉浇冒口或气针后可看到,有的粗加工后表现出来。 5、分布:大多情况下是单个或几个聚集的尺寸较大的气孔,很少成为弥散性气孔或针孔。 二、形成机理: 1、砂型:砂型中的气体侵入金属液,分为两种:①不润湿型:组成砂型型砂粒度细、强度高、紧实度大(硬),如静压线造型。高温铁水遇到湿砂型,表面水分极度气化膨胀,在砂型毛细管内形成较高压力,一部分向外透过砂型排入大气,一部分因压力大,超过铁水静压力,克服表面张力,便进入铁水中,关系式为:P A>P o+P M+P N P A——表示气体侵入压力 P o——型腔中气体压力,即标准大气压 P M——金属液静压力 P N——金属液表面阻力(表面张力和粘度)

压铸件的缺陷分析及检验

压铸件的缺陷分析及检验 一、流痕 ( 条纹 )( 抛光法去除 )A. 、模温低于 180( 铝合金 )b 、填充速度太高 c 、涂料过量 D 。金属流不同步。对 a 采取措施:调整内浇口面积 二、冷接: A 料温低或模温低, B ,合金成份不符,流动性差。 C ,浇口不合理,流程太长 D 。填充速度低 E 。排气不良。 F 、比压偏低。 三、。擦伤(扣模、粘模、拉痕、拉伤): A 型芯铸造斜度太小。 B ,型芯型壁有压伤痕。 C ,合金粘附模具。 D ,铸件顶出偏斜,或型芯轴线偏斜。 E ,型壁表面粗糙。 F ,脱模水不够。 G ,铝合金含铁量低于 0 。 6 %。措施:修模,增加含铁量。 四、凹陷(缩凹,缩陷,憋气,塌边) A .铸件设计不合理,有局部厚实现象,产生节热。 B ,合金收缩量大。 C ,内浇口面积太小。 D ,比压低。 E ,模温高 五、,气泡(皮下): A ,模温高。 B ,填充速度高。 C ,脱模水发气量大。 D ,排气不畅。 E ,开模过早。 F ,料温高。 六、气孔: A ,浇口位置和导流形状不当。 B ,浇道形状设计不良。 C ,压室充满度不够。 D ,内浇口速度太高,产生湍流。 E ,排气不畅。 F ,模具型腔位置太深。 G ,脱模水过多。 H ,料不纯。 七、缩孔: A ,料温高。 B ,铸件结构不均匀。 C ,比压太低。 D ,溢口太薄。 E ,局部模温偏高 八、花纹: A ,填充速度快。 B ,脱模水量太多。 C ,模具温度低。 九、裂纹: A ,铸件结构不合理,铸造圆角小等。 B ,抽芯及顶出装置在工作中受力不均匀,偏斜。 C ,模温低。 D ,开模时间长。 E ,合金成份不符。(铅锡镉铁偏高:锌合金,铝合金:锌铜铁高,镁合金:铝硅铁高 十、欠铸 A ,合金流动不良引起。 B ,浇注系统不良 C ,排气条件不良 十一、印痕(镶块或活动块及顶针痕等) 十二、网状毛刺: A ,模具龟裂。 B ,料温高。 C ,模温低。 D ,模腔表面不光滑。 E ,模具材料不当或热处理工艺不当。 F ,注射速度太高。

铸造缺陷分析

发动机铸件汽缸体(汽缸盖)缺陷分析 概述 改革开放后近十年来,我国的汽车制造工业得到了飞速发展,许多高端汽车品牌,几乎与发达国家同步推出面世,与之相适应的汽车发运机制造业也得到了迅猛发展,其中发动机铸造的水平也得到了极大的提高,无论铸造产量还是铸件技术要求及铸件质量,都有基本上满足了现代汽车发动机日益提高的要求。 以中小型乘用发动机主要铸件汽缸体(汽缸盖)生产为例,众多汽车发动机铸造企业都有采用了粘土砂高压造型(少数为自硬树脂砂造型),制芯则普遍采用覆膜砂热芯或冷芯工艺,而在熔炼方面大都采用双联熔炼或电炉熔炼,所生产的发动机均为高强度薄壁铁件。许多厂家为满足高强度薄壁铸铁件的工艺要求,纷纷引进先进的工艺技术装备,如高效混砂机,高压造型线,高度自动化的制芯中心,强力抛丸设备,大多采用整体浸涂,烘干,并且自动下芯。在过程质量控制方面,许多企业实现了在线检测与控制,如配备了型砂性能在线检测,热分析法铁水质量检测与判断装置,真空直读光谱议快速检测。清洁度检查的工业内窥镜等。相当一部分企业还在产品开发方面应用了计算机模式拟技术。可以毫不夸张地说,就硬件配件而言,我国发动机铸造水平丝毫不亚于当今世界上工业发达国家,一句话,具备了现代铸造生产条件。(为叙述方便,以下称上述框架内容的生产条件为现代生产条件。)

然而应该承认,在发动机铸造企业的经济效益与产品质量以及铸件所能达到的技术要求方面,我们与世界发达国家还有较大的差距。 提高生产质量,减少废品损失,是缩小与发达国家差距,发挥引进设备效能,提高企业效益的重要途径。本文试图就我国铸造企业在现代铸造条件下,中小型乘用车发动机灰铸铁汽缸体(汽缸盖)铸件生产中常见的铸造缺陷与对策,与广大业界同仁作一交流。 1气孔 气孔通常是汽缸体铸件最常见缺陷,往往占铸件废品的首位。如何防止气孔,是铸造工作者一个永久的课题。 汽缸体的气孔多见于上型面的水套区域对应的外表面(含缸盖面周边),例如出气针底部(这时冒起的气针较短)或凸起的筋条部。以及缸筒加工后的内表面。严重时由于型芯的发气量大而又未能充分排气,使上型面产生呛火现象,导致大面积孔洞与无规律的砂眼。在现代生产条件下,反应性气孔与析出性气孔较为少见,较为多见的是侵入性气孔。现对侵入性气孔分析出如下: 1.1原因 1.1.1 型腔排气不充分,排气系统总载面积偏小。 1.1.2浇注温度较低。 1.1.3浇注速度太慢;,铁液充型不平稳,有气体卷入。 1.1.4型砂水份偏高;砂型内灰分含量高,砂型透气性差。 1.1.5对于干式气缸套结构的发动机,水套砂芯工艺不当(如未设置排气系统或排气系统不完善;或因密封不严,使浇注时铁水钻入排气通

铸造缺陷总结

铸造缺陷 一、孔眼类 气孔,缩松,缩孔,渣(脏)眼,砂眼,铁豆 气孔:在铸件内部、表面或近于表面处有大小不等的光滑孔眼,为白色或带一层暗色 缩松:在铸件内部聚集在一处或多处微小而不连贯的缩孔 缩孔:在铸件厚断面内部,两交界面的内部及厚断面和厚断面交接处的内部或表面,形状不规则,孔内粗糙不平 渣眼:孔眼形状不规则,不光滑、里面全部或局部充塞着渣 砂眼:在铸件内部或表面有充塞着型砂的孔眼 铁豆:是夹着铁珠的孔眼、别名铁珠、豆眼、铁豆砂眼等。铁豆的特征是:孔眼比较规则、孔眼内包含着金属小珠、常发生在铸铁件上。 二、表面缺陷类 夹砂,粘砂,结疤,冷隔 夹砂:在铸件表面上,有一层金属瘤状或片状物。在金属瘤片和铸件之间夹有一层型砂 粘砂:在铸件表面上、全部或部分覆盖着金属(或金属氧化物)与砂(或涂料)的混合物(或化合物),或一层烧结的型砂·致使铸件表面粗糙 结疤:在铸件表面上,有金属夹杂或包含型砂或渣的片状或瘤状物 冷隔:在铸件上有一种未完全融合的缝隙或洼坑,其交接边缘是圆滑的 三、裂纹类 热裂,冷裂,温裂 热裂:铸件上有穿透或不穿透的裂纹,呈弯曲形,开裂处表面氧化 冷裂:铸件上有穿透或不穿透的裂纹,呈直线形,开裂处表面未氧化。 温裂:温裂又称热处理裂纹由切割、焊接或热处理不当引起。特征是:铸件上有穿透或不穿透的裂纹,开裂处金属表面氧化。 四、铸件形状、尺寸和重量不合格类 浇不足,落砂,抬箱,错箱,偏芯,变形,多肉,损伤,形状尺寸不合格 浇不足:由于金属液未完全充满型腔而产生的铸件缺肉 落砂:由于砂型或泥芯大块脱落产生的,铸件产生多肉或缺肉 抬箱:由于金属液的压力,使上下型分离而造成的铸件外形及尺寸与图样不符 错箱:铸件的一部分与另一部分在分型面上错开,发生相对的位移 偏芯:由于泥芯的位置发生了不应有的变化,而引起的铸件形状与尺寸与图样不符 变形:由收缩应力引起的铸件外形和尺寸与图样不符 损伤:在打箱、搬运或清理时,损坏了铸件的完整性 五、铸件成分组织性能不合格类 化学成分不合格,金相不合格,偏析,过硬,物理机械性能不合格 偏析:同一铸件上化学成分、金相组织和性能不一致,多发生在有色金属件和厚壁钢铸件上 过硬:(白口)铸件全部或局部过硬,有时断面呈白色,使铸件难以加工。多发生在铸铁件上 物理机械性能不合格:铸件的物理机械性能如强度、硬度、延伸率、冲击值以及耐热、耐磨、耐蚀等性能不合技术条件

铸件常见缺陷和处理

铸件常见缺陷、修补及检验 一、常见缺陷 1.缺陷的分类 铸件常见缺陷分为孔眼、裂纹、表面缺陷、形状及尺寸和重量不合格、成份及组织和性能不合格五大类。(注:主要介绍铸钢件容易造成裂纹的缺陷) 1.1孔眼类缺陷 孔眼类缺陷包括气孔、缩孔、缩松、渣眼、砂眼、铁豆。 1.1.1气孔:别名气眼,气泡、由气体原因造成的孔洞。 铸件气孔的特征是:一般是园形或不规则的孔眼,孔眼内表面光滑,颜色为白色或带一层旧暗色。(如照片) 气孔 照片1 产生的原因是:来源于气体,炉料潮湿或绣蚀、表面不干净、炉气中水蒸气等气体、炉体及浇包等修后未烘干、型腔内的气体、浇注系统不当,浇铸时卷入气体、铸型或泥芯透气性差等。 1.1.2缩孔 缩孔别名缩眼,由收缩造成的孔洞。

缩孔的特征是:形状不规则,孔内粗糙不平、晶粒粗大。 产生的原因是:金属在液体及凝固期间产生收缩引起的,主要有以下几点:铸件结构设计不合理,浇铸系统不适当,冷铁的大小、数量、位置不符实际、铁水化学成份不符合要求,如含磷过高等。浇注温度过高浇注速度过快等。 1.1.3缩松 缩松别名疏松、针孔蜂窝、由收缩耐造成的小而多的孔洞。 缩松的特征是:微小而不连贯的孔,晶粒粗大、各晶粒间存在明显的网状孔眼,水压试验时渗水。(如照片2) 缩松 照片2 产生的原因同以上缩孔。

1.1.4渣眼 渣眼别名夹渣、包渣、脏眼、铁水温度不高、浇注挡渣不当造成。 渣眼的特征是:孔眼形状不规则,不光滑、里面全部或局部充塞着渣。(如照片3) 渣眼 照片3 产生的原因是:铁水纯净度差、除渣不净、浇注时挡渣不好,浇注系统挡渣作用差、浇注时浇口未充满或断流。 1.1.5砂眼 砂眼是夹着砂子的砂眼。 砂眼的特征是:孔眼不规则,孔眼内充塞着型砂或芯砂。 产生的原因是:合箱时型砂损坏脱落,型腔内的散砂或砂块未清除干净、型砂紧实度差、浇注时冲坏型芯、浇注系统设计不当、型芯表面涂料不好等。 1.1.6铁豆

铸造(铸铁)缺陷种类

铸造(铸铁)缺陷种类 铸铁件生产过程中会产生各种铸造缺陷,其典型种类有:裂纹、缩孔、缩松、气孔及夹渣。 ——裂纹 铸铁件冷裂纹的外形呈连续的直线状或圆滑曲线,而且常常是穿过晶粒而不是沿晶界断裂。冷裂纹断口干净,具有金属光泽或呈轻微的氧化色。冷裂纹是铸铁件已处于较低温度下在弹性状态时,铸造应力超过铸铁的强度极限而产生的。冷裂纹往往出现在铸铁件受拉伸的部位,特别是有应力集中的地方。 ——缩松 球墨铸铁与灰铸铁相比,因它倾向于“糊状凝固方式”,因而在铸件断面上有较宽的凝固区域,形成坚固外壳的时间较长;相当一部分石墨球是在奥氏体外壳包围下成长,石墨成长时的膨胀力很容易通过奥氏体壳的接触而传递到铸件外壳,从而表现出远比灰铸铁要大的共晶石墨化膨胀力;由于球化处理时加入了镁和稀土元素,增加了铸铁的白口化倾向;同时其共晶团的尺寸比灰铸铁细小得多,所以共晶团之间细小的间隙很难得到铁液的充分补缩。上述这些特点,在生产实际中使球墨铸铁件常常表现出有较大的外形尺寸胀大以及产生缩松的倾向。 ——气孔 铸铁件中存在两类气孔:一类是析出性气孔,另一类是反应性气孔。 铸铁件在凝固过程中,由于温度降低,溶解的气体处于饱和状态,气体以气泡形态逐渐向铁液表面扩散,最终脱离吸附状态,但在实际生产条件下,铁液在铸型内降温较快,气泡上浮困难,或铸件表面已凝固,气泡来不及排除而造成气孔。这一类气孔称为析出性气孔。析出性气孔一般在铸件最后凝固处,冒口附近较多。 铁液与铸型之间或铁液内部发生化学反应所产生的气孔称为反应性气孔,它们常分布在铸铁件表面皮下1-3mm处,所以通称皮下气孔。 ——非金属夹杂物 铸铁在熔炼和铸造过程中,各种金属元素与非金属元素发生化学反应而产生各种化合物,以及铁液与外界物质,如金属炉料表面的砂粒、锈蚀、炉衬、浇包衬等接触后发生的相

消失模铸造详情

消失模铸造详情 消失模铸造(又称实型铸造)是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。 1958年,美国的H.F.shroyer发明了用可发性泡沫塑料模样制造金属铸件的专利技术并取得了专利(专利号USP2830343)。最初所用的模样是采用聚苯乙烯(EPS)板材加工制成的.采用粘土砂造型,用来生产艺术品铸件。采用这种方法,造型后泡沫塑料模样不必起出,而是在浇入液态金属后聚苯乙烯在高温下分子裂解而让出空间充满金属液,凝固后形成铸件。1961年德国的Grunzweig和Harrtmann公司购买了这一专利技术加以开发,并在1962年在工业上得到应用。采用无粘结剂干砂生产铸件的技术由德国的H.Nellen和美国的T.R.Smith于1964年申请了专利。由于无粘结剂的干砂在浇注过程中经常发生坍塌的现象,所以1967年德国的A.Wittemoser采用了可以被磁化的铁丸来代替硅砂作为造型材料,用磁力场作为"粘结剂"。这就是所谓"磁型铸造"。1971年,日本的Nagano发明了V法(真空铸造法),受此启发,今天的消失模铸造在很多地方也采用抽真空的办法来固定型砂。在1980年以前使用无粘结剂的干砂工艺必须得到美国"实型铸造工艺公司"(Full Mold Process,Inc)"的批准。在此以后,该专

利就无效了。因此,近20年来消失模铸造技术在全世界范围内得到了迅速的发展。 消失模铸造工艺的特点 消失模工艺的砂... 1.铸件精度高:消失模铸造是一种近无余量、精确成型的新工艺,该工艺无需取模、无分型面、无砂芯,因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。铸件表面粗糙度可达Ra3.2至1 2.5μm;铸件尺寸精度可达CT7至9;加工余量最多为1.5至2mm,可大大减少机械加工的费用,和传统砂型铸造方法相比,可以减少40%至50%的机械加工间。 2.设计灵活:为铸件结构设计提供了充分的自由度。可以通过泡沫塑料模片组合铸造出高度复杂的铸件。 3.无传统铸造中的砂芯因此不会出现传统砂型铸造中因砂芯尺寸不准或下芯位置不准确造成铸件壁厚不均。 4.清洁生产型砂中无化学粘结剂,低温下泡沫塑料对环境无害,旧砂回收率95%以上。 5.降低投资和生产成本减轻铸件毛坯的重量,机械加工余量小。 消失模铸造工艺与其他铸造工艺一样,有它的缺点和局限性,并非所有的铸件都适合采用消失模工艺来生产,要进行具体分析。主要根据以下一些因素来考虑是否采用这种工艺。1.铸件的批量

铝合金铸造常见缺陷与对策

铝铸件常见缺陷及整改办法 铝铸件常见缺陷及整改办法 1、欠铸(浇不足、轮廓不清、边角残缺): 形成原因: (1)铝液流动性不强,液中含气量高,氧化皮较多。 (2)浇铸系统不良原因。内浇口截面太小。 (3)排气条件不良原因。排气不畅,涂料过多,模温过高导致型腔内气压高使气体不易排出。 防止办法: (1)提高铝液流动性,尤其是精炼和扒渣。适当提高浇温和模温。提高浇铸速度。改进铸件结构,调整厚度余量,设辅助筋通道等。 (2)增大内浇口截面积。 (3)改善排气条件,增设液流槽和排气线,深凹型腔处开设排气塞。使涂料薄而均匀,并待干燥后再合模。 2、裂纹: 特征:毛坯被破坏或断开,形成细长裂缝,呈不规则线状,有穿透和不穿透二种,在外力作用下呈发展趋势。冷、热裂的区别:冷裂缝处金属未被氧化,热裂缝处被氧化。 形成原因: (1)铸件结构欠合理,收缩受阻铸造圆角太小。 (2)顶出装置发生偏斜,受力不匀。 (3)模温过低或过高,严重拉伤而开裂。 (4)合金中有害元素超标,伸长率下降。 防止方法: (1)改进铸件结构,减小壁厚差,增大圆角和圆弧R,设置工艺筋使截面变化平缓。(2)修正模具。 (3)调整模温到工作温度,去除倒斜度和不平整现象,避免拉裂。 (4)控制好铝涂成份,成其是有害元素成份。 3、冷隔: 特征:液流对接或搭接处有痕迹,其交接边缘圆滑,在外力作用下有继续发展趋势。 形成原因: (1)液流流动性差。 (2)液流分股填充融合不良或流程太长。 (3)填充温充太低或排气不良。 (4)充型压力不足。 防止方法:

(1)适当提高铝液温度和模具温度,检查调整合金成份。 (2)使充填充分,合理布置溢流槽。 (3)提高浇铸速度,改善排气。 (4)增大充型压力。 4、凹陷: 特征:在平滑表面上出现的凹陷部分。 形成原因: (1)铸件结构不合理,在局部厚实部位产生热节。 (2)合金收缩率大。 (3)浇口截面积太小。 (4)模温太高。 防止方法: (1)改进铸件结构,壁厚尽量均匀,多用过渡性连接,厚实部位可用镶件消除热节。(2)减小合金收缩率。 (3)适当增大内浇口截面面积。 (4)降低铝液温度和模具温度,采用温控和冷却装置,改善模具热平衡条件,改善模具排气条件,使用发气量少的涂料。 5、气泡 特征:铸件表皮下,聚集气体鼓胀所形成的泡。 形成原因: (1)模具温度太高。 (2)充型速度太快,金属液流卷入气体。 (3)涂料发气量大,用量多,浇铸前未挥发完毕,气体被包在铸件表层。 (4)排气不畅。 (5)开模过早。 (6)铝液温度高。 防止方法: (1)冷却模具至工作温度。 (2)降低充型速度,避免涡流包气。 (3)选用发气量小的涂料,用量薄而均匀,彻底挥发后合模。 (4)清理和增设排气槽。 (5)修正开模时间。 (6)修正熔炼工艺。 6、气孔(气、渣孔) 特征:卷入铸件内部的气体所形成的形状规则,表面较光滑的孔洞。 形成原因:

消失模铸件塌箱缺陷产生的原因分析

消失模铸件塌箱缺陷产生的原因分析 消失模铸造中,塌箱缺陷是一类较为常见的消失模铸件缺陷,该缺陷往往发生在大件(大平台件更突出)或者是内腔封闭、半封闭件的生产中,从整个消失模铸造流程角度来看,该缺陷一般多发生在浇注或者凝固环节。 塌箱缺陷有时也被称为塌型缺陷或者铸型溃散,随着消失模铸造工艺应用的日趋成熟,有关塌箱缺陷的产生原因和防治办法已经有了相对详尽的研究结果,研究结果证实,塌箱缺陷的产生原因并非单方面的,下面就塌箱缺陷的产生原因做出以下总结: a. 在浇注过程中,消失模模样分解产生的气体量太多且急,铸型排气速度赶不上,加上真空泵吸气不足,容易导致铸型溃散、坍塌; b. 金属液“闪流”是造成塌型缺陷产生的原因之一,所谓金属液“闪流”就是在浇注中,部分已经流入填充消失模模样位置的金属液在受到外界作用的情况下改流到其他部位,使得原来置换出来的位置无金属液或者金属充填占据。该类问题多发生在顶注、铸件存在大平面、一型多模样这几种情况; c. 如果金属液的浮力过大,会使铸型上部型砂容易变形,可能导致局部溃散;一般情况下,铸型顶部吃砂量小,负压度不够,可能造成铸件成型不良,甚至不能成型; d. 涂料的耐火度、高温强度不够,极容易产生消失模铸件塌箱缺陷。消失模模样在浇注过程中有缓冲金属液充型和降温的作用,同时可减弱金属液冲刷铸型。当金属液置换消失模模样而充型腔后,干砂主要就依靠涂料涂层支撑,当涂层强度不够或者耐火度不够时,局部铸型会发生溃散、坍塌,特别是大件内浇道上方极容易发生坍塌。 以上为消失模铸件塌箱缺陷产生的各种原因,生产中企业可以参考上述原因并结合自身相关操作分析出消失模铸件塌箱缺陷产生的真正原因,并及时做出调整工作。

铸件缺陷分类

铸件缺陷分类 一、GB5611—1998《铸造名词术语》对铸件缺陷分类的规定: 1、多肉类缺陷; 2、孔洞类缺陷; 3、裂纹、冷隔类缺陷; 4、表面缺陷; 5、残缺类缺陷; 6、形状及重量误差类缺陷; 7、夹杂类缺陷; 8、性能、成分、组织不合格。 二、铸造缺陷术语(72项) 1、多肉类缺陷(8项) 1.1飞翅(飞边) 1.2毛刺 1.3抬型(抬箱) 1.4胀砂 1.5冲砂 1.6掉砂 1.7粘模多肉 1.8外渗物(外渗豆) 2、孔洞类缺陷(9项) 2.1气孔

2.2针孔 2.3表面针孔 2.4皮下气孔 2.5 缩孔 2.6 缩松 2.7 疏松 2.8渗漏 2.9呛火 3、裂纹、冷隔类缺陷(9项)3.1 冷裂 3.2 热裂 3.3 缩裂[收缩裂纹] 3.4 热处理裂纹 3.5网状裂纹[龟裂] 3.6 白点(发裂) 3.7 冷隔 3.8 浇注断流 3.9重皮 4、表面缺陷(14项) 4.1 鼠尾 4.2 沟槽 4.3 夹砂结疤(夹砂)

4.4涂料结疤 4.5 机械粘砂(渗透粘砂) 4.6 化学粘砂(烧结粘砂) 4.7 表面粗糙 4.8粘形 4.9龟裂[网状裂纹]、 4.10流痕[水纹] 4.11印痕 4.12皱皮 4.13 缩陷 4.14拉伤 5、残缺类缺陷(6项) 5.1 浇不到(浇不足) 5.2 未浇满 5.3 炮火 5.4损伤(机械损伤) 5.5型漏(漏箱) 5.6漏空 6、形状及重量误差类缺陷(6项)6.1 拉长 6.2 超重 6.3 变形

6.4 错型(错箱) 6.5 错芯 6.6 偏芯(漂芯) 7、夹杂类缺陷(9项) 7.1 夹杂物 7.2 冷豆 7.3 内渗物(内渗豆) 7.4 渣气孔 7.5 砂眼 8、性能、成分、组织不合格(11项)8.1 亮皮 8.2 菜花头 8.3 石墨漂浮 8.4 石墨集结 8.5 组织粗大 8.6 偏析 8.7 硬点 8.8 反白口 8.9 球化不良 8.10 球化衰退 8.11 脱碳

挤压铸造原理及缺陷分析正式样本

文件编号:TP-AR-L4314 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 挤压铸造原理及缺陷分 析正式样本

挤压铸造原理及缺陷分析正式样本 使用注意:该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 挤压铸造技术与传统金属型重力铸造相比区别较大,对于某些铸件的生产有独特优势,然而实际生产中出现的一些铸造缺陷,成因也不同于传统铸造,本文试图从原理和生产实际出发,分析挤压铸造的原理和流程参数,及其铸造常见缺陷,利用技术上的经验和实践提出改进方法,已达到推进该项铸造技术的推广,减少损失。 挤压铸造原理及特点 1.1.基本原理 挤压铸造又可称为液态模锻,是将金属或合金升温至熔融态,不加处理注入到敞口模具中,立即闭合

模具,让液态金属充分流动以充填模具,初步到达制件外部形状,随后施以高压,使温度下降已凝固的外部金属产生塑性变形,而内部的未凝固金属承受等静压,同步发生高压凝固,最后获得制件或毛坯的方法。由于高压凝固和塑性变形同时存在,制件无缩孔、缩松等缺陷,组织细密,力学性能高于铸造方法,接近或相当锻造方法;无需冒口补缩和最后清理,因而液态金属或合金利用率高,工序简化,为一具有潜在应用前景的新型金属加工工艺。 1.2.挤压铸造的特点 挤压铸造的工艺对铸造设备有特殊的要求,并且目前只对部分铸件有较好的效果。首先,挤压铸造设备,需要提供低速但流量较大的液态金属填充能力,速度约为0.5~3m/s,流量可达1~5kg/s,这样熔融态金属才能平稳地将铸型内气体排出,并填充铸型,随

消失模铸件质量评定标准附检验方法

GB/T xxxx-200x 1. 主题内容与适用范围 本标准规定了300kg以下消失模铸造的铸铁件、铸钢件的质量分级、评定方法、检验方法,以及检验规则、标志、包装、运输和储存。个人收集整理勿做商业用途 本标准适用于消失模铸造生产企业、铸件用户对消失模铸件生产、使用的质量分级、评定和检验。 2. 引用标准 GB5612 铸铁牌号表示方法 GB5613-85 铸钢牌号表示方法 GB6414-86 铸件尺寸公差 GB/T1135-89铸件质(重)量公差 GB6060.1-85铸件表面粗糙度比较样块 3. 技术要求 3.1 消失模铸件外观质量评定 3.1.1 铸件形状外观 铸件外形轮廓、圆角等按其正确、美观程度分为5级。 1级:外观轮廓清晰,圆角尺寸正确且过渡平滑美观; 2级:外观轮廓30%以下欠清晰,圆角过渡不够平滑; 3级:外观轮廓50%以下欠清晰,圆角50%以下未制作出; 4级:外观轮廓70%以下欠清晰,圆角未制作出; 5级:外观轮廓不清晰,铸造圆角未制作出,粘结线(面)凹凸不平。 3.1.2 铸件表面缺陷 3.1.2.1 表面夹杂物(夹砂、夹渣等) 由于脱落型砂、涂料、金属渣及模型分解产生的固液相产物等,进入铸件,残存于铸件表面,形成了铸件表面夹杂物缺陷。个人收集整理勿做商业用途 根据铸件最坏部位100mm×60mm的面积内存在大的夹杂物的大小、数量,将其分为无级(参见图1)。 1级:缺陷3点以下,直径2mm深度≤1mm(图1a); 2级:缺陷5点以下,直径3mm深度≤1.5mm(图1b);

3级:缺陷5点以下,直径5mm深度≤2mm(图1c); 4级:缺陷8点以下,直径7mm深度≤3mm(图1d); 5级:缺陷严重(图1e)。 (a) (b) (e) 图1表面夹杂物(夹砂、夹渣等) 一般情况下,消失模铸件表面夹杂物缺陷应控制在二级以内,有特殊要求情况下要达到一级和特级(无任何夹杂物)。个人收集整理勿做商业用途 3.1.2.2 表面气孔 由于泡沫塑料模型分解产生气体及浇注时裹入气体或涂层未干水气化形成的气体等残留在铸件表面形成表面气孔(或气坑)缺陷。个人收集整理勿做商业用途

铸钢件常见铸造缺陷及预防措施

铸钢件常见铸造缺陷及预防措施 铸钢件在生产过程中经常会发生各种不同的铸造缺陷,如何预防这些缺陷,一直是铸件生产厂家关注的问题。本文主要介绍了笔者在这方面的一些认识和实践经验。 我车间主要采用传统湿型砂铸造工艺生产铸钢件,在长期的生产中,发现铸钢件主要出现以下铸造缺陷,砂眼,粘砂,气孔,缩孔,夹砂结疤,胀砂等等。 1.砂眼及其预防措施 砂眼缺陷处内部或表面有充塞着型(芯)砂的小孔,砂眼是一种常见的铸造缺陷,往往导致铸件报废。砂眼是由于金属液从砂型型腔表面冲下来的砂粒(块),或者在造型,合箱操作中落人型腔中的砂粒(块)来不及浮入浇冒系统,留在铸件内部或表面而造成的。 砂眼的预防措施: 1.1严格控制型砂性能,提高砂型芯的表面强度和紧实度,减少毛刺和锐角,减少冲砂。 1.2合箱前把型腔和砂芯表面的浮砂处理干净,平稳合箱,如果是明冒口或贯通出气眼,应避免散砂从中掉人型腔,合箱后要尽快浇注。 1.3设置正确合理的浇冒系统,避免金属液对型壁和砂芯的冲刷力过大。 1.4浇口杯表面要光滑,不能有浮砂。 2.粘砂及其预防措施 在铸件表面上,全部或部分覆盖着一层金属(或金属氧化物)与砂(或涂料)的混(化)合物或一层烧结构的型砂,致使铸件表面粗糙,难于清理。粘砂多发生在型、芯表面受热作用强烈的部位,分机械粘砂和化学粘砂两种。机械粘砂是由金属液渗入铸型表面的微孔中形成的,当渗入深度小于砂粒半径时,铸件不形成粘砂,只是表面粗糙,当渗入深度大于砂粒半径时,就形成机械粘砂,化学粘砂是金属氧化物和造型材料相互进行化学作用的产物,与铸件牢固地结合在一起而形成的。 粘砂的预防措施: 2.1选用耐火度高的砂,以提高型砂,芯砂的耐火度,原砂的SiO2含量在96%(质量分数)以上,而且砂粒应对粗些。铸钢件的浇注温度越高,壁厚越厚,对原砂中SiO2含量的要求越高。

浅谈消失模铸造铸钢件常见缺陷及防治措施

浅谈消失模铸造铸钢件常见缺陷及防治措施[摘要]文章就铸钢件表面缺陷的形成机制进行了简单论述,对该缺陷防治的 措施进行了浅析,并经过分析指出铸钢件表面形成缺陷气痕和流痕的主要原因:浇注系统不合理、透气性偏低、浇注温度不高不稳定等等,并针对不同原因进行了针对性的研究和分析,总结出一些防治措施和方法。 【关键词】铸钢件;铸造缺陷;缺陷防治 液态金属的质量好坏以及铸造工艺方案的制定、落实与执行的质量都决定了铸件质量的高低。为了使得铸件的质量能够得到保证,从铸件原材料的购买、造型、制芯、合箱、浇注、落沙、铸件清理直至最后的热处理为止,每个制造过程都要进行的严格控制,如有不慎,将会出现各种不同的缺陷。对铸件质量的基本要求是其结构组织和性能符合使用要求,但是由于很多的铸件只是要求为自由表面,而不再对其进行加工,因此对铸件的表面质量以及外表形状和尺寸均有非常严格的要求。铸钢件大致存在以下的常见缺陷:缩孔、缩松、气孔、冷裂与热裂、白点以及偏析和缺陷断口等等。文章针对铸钢件常见缺陷的特点进行了总结,并以此为诊断铸件质量提供参考。 1、消失模铸钢充型的特殊性 在铸件进行铸造充型凝固的瞬间变产生了铸件的缺陷。通常情况下无论大小型铸件的充型时间都比较短。消失模铸件充型与普通空腔铸造不同之处在于其缺陷的形成是由消失模铸钢件夹渣缺陷所产生。 1.1 消失模铸钢件的充型形态 绝大多数对于消失模铸造金属液充型过程的研究都是基于铝合金消失模铸造充型过程的基础上,并且大部分都是在无负压作用下进行的充型。基于这种情况,金属液从内浇通道进入铸件的“型腔”,并且金属液的前沿以扇形的形态向前流动,于此同时金属液在重力的作用下其前沿向下发生了形状的改变,但是其总体的流动方向仍是向着远离内浇道的方向推进,直到“型腔”被金属液全部充满为止。金属液的温度以及模样材料的性质和充型的速度决定了金属液与摸样接触的边界形态,金属液温度越高、摸样密度越小、充型的速度越快,则金属液整体的推进速度就越快。边界区内是一层摸样气化所形成的高压气,该气隙的厚度在1mm至3mm之间,内气压大约为0.12MPa,在抽负压是内气压约为0.096MPa,并且随着合金类型、浇注速度、浇注温度、模样密度、直浇道面积、涂料高温透气性及负压大小的不同而发生改变。在铝合金无负压浇注的情况下,通常根据不同情况将金属液与摸样界面的形态分为以下四种模型:接触模式、间隙模式、溃散模式以及卷入模式。 1.2 金属液充型的湍流形态以及所产生的附壁效应 我国企业在消失模钢/铁件生产浇注的过程中,都是通过对干砂铸型施加负压的方式来紧固干砂的砂型,从而保证铸型有足够的强度和刚度来抵挡金属液的冲击以及浮力,确保铸型在整个浇注和凝固的过程中能够完整有效,最终得到结构完整的铸件。在砂箱高度不再继续增加的情况下,消失模铸造黑色合金铸件中负压方法的使用对于保证干砂铸型的强度和刚度起来到了很大的作用,从而确保了铸造过程的继续实施,这在我国消失模铸造工艺的发展过程中起到了非常重要的作用。 在试验中,充型的金属液在流动过程中为湍流状态,充型前的金属液的形态

铸造铸件常见缺陷分析

铸造铸件常见缺陷分析 工艺过程复杂,影响铸件质量的因素很多,常见的铸件缺陷名称、特征和产生的原因,见表。 1

常见铸件缺陷及产生原因 缺陷名称特征产生的主要原因 气孔 在内部或表面 有大小不等的 光滑孔洞①炉料不干或含氧化物、杂质多;②浇注工具或炉前添加剂未烘干;③型砂含水过多或起模和修型时刷水过多;④型芯烘干不充分或型芯通气孔被堵塞;⑤春砂过紧,型砂透气性差;⑥浇注温度过低或浇注速度太快等 缩孔与缩松缩孔多分布在 铸件厚断面 处,形状不规 则,孔内粗糙①铸件结构设计不合理,如壁厚相差过大,厚壁处未放冒口或冷铁;②浇注系统和冒口的位置不对; ③浇注温度太高;④合金化学成分不合格,收缩率过大,冒口太小或太少 2

砂眼 在铸件内部或 表面有型砂充 塞的孔眼①型砂强度太低或砂型和型芯的紧实度不够,故型砂被金属液冲入型腔;②合箱时砂型局部损坏;③浇注系统不合理,内浇口方向不对,金属液冲坏了砂型;④合箱时型腔或浇口内散砂未清理干净 粘砂铸件表面粗 糙,粘有一层 砂粒①原砂耐火度低或颗粒度太大;②型砂含泥量过高,耐火度下降;③浇注温度太高;④湿型铸造时型砂中煤粉含量太少;⑤干型铸造时铸型未刷涂斜或涂料太薄 夹砂铸件表面产生 的金属片状突 起物,在金属 片状突起物与 铸件之间夹有①型砂热湿拉强度低,型腔表面受热烘烤而膨胀开裂;②砂型局部紧实度过高,水分过多,水分烘干后型腔表面开裂;③浇注位置选择不当,型腔表面长时间受高温铁水烘烤而膨胀开裂;④浇注温度过高,浇注速度太慢 3

一层型砂 错型铸件沿分型面 有相对位置错 移①模样的上半模和下半模未对准;②合箱时,上下砂箱错位;③上下砂箱未夹紧或上箱未加足够压铁,浇注时产生错箱 冷隔铸件上有未完 全融合的缝隙或洼坑,其交接处是圆滑的①浇注温度太低,合金流动性差;②浇注速度太慢或浇注中有断流;③浇注系统位置开设不当或内浇道横截面积太小;④铸件壁太薄;⑤直浇道(含浇口杯)高度不够;⑥浇注时金属量不够,型腔未充满 浇不足 铸件未被浇满 裂纹铸件开裂,开 裂处金属表面①铸件结构设计不合理,壁厚相差太大,冷却不均匀;②砂型和型芯的退让性差,或春砂过紧;③落 4

消失模铸造缺陷有

消失模铸造缺陷有:铸铁件表面皱皮( 积碳) ,铸 钢件增碳,反喷、气孔,尺寸超差、变形,塌箱、溃型,粘砂。节瘤、针刺,冷隔( 对火) 、重皮、浇不到( 足) ,渣孔、砂孔、缩孔、凹陷及网纹,内部夹杂物,缩松、组织不均等,其主要影响因素如下。 1 白模( 模样) 涂料 1 .1 白模( 模样) 常见缺陷及防止 1 .1 .1 模样成型不完整.轮廓不清晰 产生原因:( 1 ) 珠粒量不足,未填满模具型腔或 珠粒充填不均匀;( 2 ) 发泡的粒子粒度不合适,不均 匀;( 3 ) 模具型腔的分布,结构不合理;( 4 ) 操作时进 粒子不规范。 防止措施:( 1 ) 珠粒大小要与壁厚匹配。薄壁模 样,应该用小珠粒( 最好用E P MMA、S T MMA 粒子) ; ( 2 ) 调整模具型腔内结构及通气孔的布置、大小、数 量;( 3 ) 手工填粒时,适当震动或手工帮助填料;用压 缩空气喷枪填料时,应适当提高压力和调整进料方 向。 1 .1 . 2 模样熔结不良.组合松散 产生原因:( 1 ) 蒸汽的热量、温度不够。熟化时 间过长;( 2 ) 珠粒粒度太小,发泡或发泡剂含量太少; ( 3 ) 珠粒充型不均匀或未填满模型。 防止措施:( 1 )控制预发泡粒子比重,控制熟 化;( 2 ) 增加通气的温度、时间和压力;( 3 ) 改用粒度 较小的珠粒。 1 .1 .3 模样外表正常.内部呈未曾熔结颗粒 产生原因:( 1 ) 蒸汽压力不足,没能进入模型中 心或冷气充斥型腔:( 2 ) 成型加热时间短.发泡剂含 量太少;( 4 ) 粒子过期变质。 防止措施:( 1 ) 提高模具的预热温度,且使其整 体均匀;( 2 ) 提高蒸汽的压力,延长成型时间;( 3 ) 控 制粒子熟化时间及发泡剂的用量;( 4 )选用保质粒 料。 1 .1 .4 模样熔融.软化 产生原因:( 1 ) 成型温度过高,超过了粒子的工 艺规范;( 2 )成型发泡时间太长;( 3 )模型通气孔太 多,太大。 防止措施:( 1 ) 降低成型发泡温度、压力;( 2 ) 缩 时间;( 3 ) 调整模具型腔通气孔大小、数量、分布; 1 .5 模样增大。膨胀变形 产生原因:( 1 ) 模具未能充分冷却,温度过高; ( 2 ) 模样脱模过早,过快。 防止措施:( 1 ) 冷却模具,不烫手;( 2 ) 控制脱模 时间。

铸铁件常见铸造缺陷的防止方法

铸铁件常见铸造缺陷的防止方法 作者:蒋智慧, 韩振中, JIANG Zhi-hui, HAN Zhen-zhong 作者单位:一汽铸造有限公司,锡柴铸造分公司,江苏,无锡,214026 刊名: 现代铸铁 英文刊名:MODERN CAST IRON 年,卷(期):2005,25(6) 被引用次数:6次 本文读者也读过(8条) 1.程俊伟.蔡安克.张俊祥.范随长.CHENG Jun-wei.CAI An-ke.ZHAG Jun-xang.FAN Sui-chang铸造缺陷分析技术的应用与思考[期刊论文]-铸造设备与工艺2011(1) 2.史鉴开.史小雨渣气孔的实际观察[期刊论文]-现代铸铁2003(3) 3.冯小涛铸钢件常见铸造缺陷及预防措施[会议论文]-2009 4.陈建军.王守志套筒类铸铁件卧浇爬芯单边浇冒口工艺[期刊论文]-铸造技术2004,25(10) 5.徐兴卫.XU Xing-wei泵壳铸件铸造缺陷及防止[期刊论文]-铸造技术2009,30(11) 6.季文华.JI Wen-hua呋喃树脂砂铸件常见缺陷及防止措施[期刊论文]-现代铸铁2006,26(5) 7.金永锡.JIN Yong-xi汽车球铁件冒口补缩设计方法及其评价(2)[期刊论文]-现代铸铁2010,30(z2) 8.祝要民.付海梅.白宏涛.ZHU Yao-Min.FU Hai-Mei.BAI Hong-Tao4105发动机缸体铸件渣气孔成因分析及对策[期刊论文]-河南科技大学学报(自然科学版)2005,26(5) 引证文献(6条) 1.朱征.石晓菊汽车涡轮增压器中心架铸造工艺的优化[期刊论文]-天津科技大学学报 2007(4) 2.子澍铸铁件针孔缺陷产生的原因与防止方法[期刊论文]-现代铸铁 2011(5) 3.李统宇.苏广才M3000蠕铁气缸盖气缩孔的成因及解决措施[期刊论文]-热加工工艺 2010(3) 4.李统宇.苏广才M3000 蠕铁气缸盖气缩孔的成因分析及克服措施[期刊论文]-铸造技术 2009(12) 5.沈保罗.李莉.岳昌林.张昊石墨漂浮引起的球铁凸轮轴表面缺陷及对策[期刊论文]-现代铸铁 2011(z2) 6.沈保罗.李莉.岳昌林球化处理后w(C)量降低原因分析[期刊论文]-现代铸铁 2012(2) 本文链接:https://www.sodocs.net/doc/03809621.html,/Periodical_xdzt200506019.aspx

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