铸件常见缺陷
常见铸件缺陷及其预防措施
常见铸件缺陷及其预防措施常见铸件缺陷及其预防措施(序+缺陷名称+缺陷特征+预防措施)1 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,形状有圆的、长的及不规则的,有单个的,也有聚集成片的。
颜色有白色的或带一层暗色,有时覆有一层氧化皮。
降低熔炼时流言蜚语金属的吸气量。
减少砂型在浇注过程中的发气量,改进铸件结构,提高砂型和型芯的透气性,使型内气体能顺利排出。
2 缩孔在铸件厚断面内部、两交界面的内部及厚断面和薄断面交接处的内部或表面,形状不规则,孔内粗糙不平,晶粒粗大。
壁厚小且均匀的铸件要采用同时凝固,壁厚大且不均匀的铸件采用由薄向厚的顺序凝固,合理放置冒口的冷铁。
3 缩松在铸件内部微小而不连贯的缩孔,聚集在一处或多处,晶粒粗大,各晶粒间存在很小的孔眼,水压试验时渗水。
壁间连接处尽量减小热节,尽量降低浇注温度和浇注速度。
4 渣气孔在铸件内部或表面形状不规则的孔眼。
孔眼不光滑,里面全部或部分充塞着熔渣。
提高铁液温度。
降低熔渣粘性。
提高浇注系统的挡渣能力。
增大铸件内圆角。
5 砂眼在铸件内部或表面有充塞着型砂的孔眼。
严格控制型砂性能和造型操作,合型前注意打扫型腔。
6 热裂在铸件上有穿透或不穿透的裂纹(注要是弯曲形的),开裂处金属表皮氧化。
严格控制铁液中的 S、P含量。
铸件壁厚尽量均匀。
提高型砂和型芯的退让性。
浇冒口不应阻碍铸件收缩。
避免壁厚的突然改变。
开型不能过早。
不能激冷铸件。
7 冷裂在铸件上有穿透或不穿透的裂纹(主要是直的),开裂处金属表皮氧化。
8 粘砂在铸件表面上,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。
减少砂粒间隙。
适当降低金属的浇注温度。
提高型砂、芯砂的耐火度。
9 夹砂在铸件表面上,有一层金属瘤状物或片状物,在金属瘤片和铸件之间夹有一层型砂。
严格控制型砂、芯砂性能。
改善浇注系统,使金属液流动平稳。
大平面铸件要倾斜浇注。
10 冷隔在铸件上有一种未完全融合的缝隙或洼坑,其交界边缘是圆滑的。
铸件中常见缺陷
铸件中常见的主要缺陷有:1.气孔这是金属凝固过程中未能逸出的气体留在金属内部形成的小空洞,其内壁光滑,内含气体,对超声波具有较高的反射率,但是又因为其基本上呈球状或椭球状,亦即为点状缺陷,影响其反射波幅。
钢锭中的气孔经过锻造或轧制后被压扁成面积型缺陷而有利于被超声检测所发现,如图2.2所示。
2.缩孔与疏松铸件或钢锭冷却凝固时,体积要收缩,在最后凝固的部分因为得不到液态金属的补充而会形成空洞状的缺陷。
大而集中的空洞称为缩孔,细小而分散的空隙则称为疏松,它们一般位于钢锭或铸件中心最后凝固的部分,其内壁粗糙,周围多伴有许多杂质和细小的气孔。
由于热胀冷缩的规律,缩孔是必然存在的,只是随加工工艺处理方法不同而有不同的形态、尺寸和位置,当其延伸到铸件或钢锭本体时就成为缺陷。
钢锭在开坯锻造时如果没有把缩孔切除干净而带入锻件中就成为残余缩孔(缩孔残余、残余缩管),如图2.3、2.4、2.5所示。
如果铸件的型模设计不当、浇注工艺不当等,也会在铸件与型模接触的部位产生疏松,如图2.28所示。
断口照片中的黑色部分即为疏松部位,其呈现黑色是因为该工件已经过退火处理,使得疏松部位被氧化和渗入机油所致。
图2.28 W18钢铸件-用作铣刀齿,采用超声纵波垂直入射多次底波衰减法发现的疏松断口照片3.夹渣熔炼过程中的熔渣或熔炉炉体上的耐火材料剥落进入液态金属中,在浇注时被卷入铸件或钢锭本体内,就形成了夹渣缺陷。
夹渣通常不会单一存在,往往呈密集状态或在不同深度上分散存在,它类似体积型缺陷然而又往往有一定线度。
4.夹杂熔炼过程中的反应生成物(如氧化物、硫化物等)-非金属夹杂,如图2.1和2.6,或金属成分中某些成分的添加料未完全熔化而残留下来形成金属夹杂,如高密度、高熔点成分-钨、钼等,如图2.29,也有如图2.24所示钛合金棒材中的纯钛偏析。
(a)(b)(c)(d)(e)图2.29 BT9钛合金锻制饼坯中的钼夹杂:(a)剖面低倍照片;(b)X射线照相底片;(c)C扫描显示(图中四个白色点状显示为同一个缺陷,是使用水浸点聚焦探头以不同灵敏度检测的结果,其他分散细小的白色点状为与该缺陷无关的杂波显示);(d)B扫描显示;(e)3D显示5.偏析铸件或钢锭中的偏析主要指冶炼过程中或金属的熔化过程中因为成分分布不均而形成的成分偏析,有偏析存在的区域其力学性能有别于整个金属基体的力学性能,差异超出允许标准范围就成为缺陷,如图2.23和2.24、2.27所示。
铸件常见缺陷及防止方法
铸件常见缺陷及防止方法表面缺陷和内部缺陷
T 、跑火:钢水穿透型壳,在铸件上形成不规则的多余金属突起 尺寸和粗糙度超差
1、 拉长:铸件几何尺寸超出图样规定范围
2、 变形:铸件平面度、平行度、同轴度以及各单元的相对位置超出图样规定范围
3、 表面粗糙度差:铸件表面粗糙度超出图样规定范围
1、 2、 3铸件结构和浇铸系统设计不合理,在铸件冷
却过程中收缩受阻,产生的热应力和相变应 力超过在弹性状态的铸件材料的强度而断裂
清理过程中有残余应力铸件受外力作用断裂 钢水质量不高,杂质多 1、 2、 3改进铸件结构,减小壁厚差,增设加强肋
等。
合理设计浇铸系统,减少铸造应力
铸件生产过程中应避免受剧烈撞击 改进熔练工艺,提高钢水质量,减少杂质。
铸件常见缺陷(图文并貌)
铸件常见
缺陷
名称砂眼气孔缩孔
图
片
注释在铸件表面或内部有充塞着型
砂的孔眼。
在铸件内部、表面或近于表面
处有大小不等的光滑孔眼。
一
般为圆球形或近似于球形的团
球形孔洞,孔壁光滑。
形状为不规则的封闭或敞露的
孔洞,孔壁粗糙并带有枝晶
状,常出现在铸件最后凝固的
部位(热节处)。
名称粘砂冷隔冲砂
图片
注释在铸件表面上、全部或部分覆
盖着金属与砂的混合物,或一
层烧结的型砂,致使铸件表面
粗糙。
冷隔是铸件上未完全融合的缝
隙或洼坑,其交接边缘呈圆
角,多出现在远离浇口的铸件
宽大上表面和薄壁处、金属流
股汇合处或激冷部位。
铸件表面上有粗糙不规则的金
属瘤状物,常位于浇口附近。
在铸件其它部位则往往出现砂
眼。
披 缝毛 刺浇 不 足披缝是铸件表面上厚薄不均匀的片状金属突起物,常出现在铸件分型面和芯头部位。
毛刺是铸件表面上刺状金属突起物,常出现在型和芯的裂缝处,形状极不规则。
由于金属液未完全充满型腔而产生的铸件缺肉。
掉 砂缺 损变 形
铸件表面的块状金属突起物,其外形与掉落的砂块很相似。
在铸件其它部位则往往出现砂眼或残缺。
在铸件清理或搬运时,损坏了铸件的完整性。
由于收缩应力或型壁变形、开裂引起的铸件外形和尺寸与图纸不符。
铸造件缺陷
铸造铸铁件常见的缺陷有:气孔、粘砂、夹砂、砂眼、胀砂、冷隔、浇不足、缩松、缩孔、缩凹、疏松、缺肉、肉瘤等。
1、气孔:气体在金属液结壳之前未及时逸出,在铸件内生成的孔洞类缺陷。
气孔的内壁光滑,明亮或带有轻微的氧化色。
铸件中产生气孔后,将会减小其有效承载面积,且在气孔周围会引起应力集中而降低铸件的抗冲击性和抗疲劳性。
气孔还会降低铸件的致密性,致使某些要求承受水压试验的铸件报废。
另外,气孔对铸件的耐腐蚀性和耐热性也有不良的影响。
此类问题可采用美嘉华技术修补铸造缺陷,简便易行,省时省工,且修复治理效果良好,并且可以针对铜、铁、钢、铝等不同材质进行修复,替代焊补工艺,避免应力损坏,为企业挽回巨大经济损失。
防止气孔的产生:降低金属液中的含气量,增大砂型的透气性,以及在型腔的最高处增设出气冒口等。
2、粘砂:铸件表面上粘附有一层难以清除的砂粒称为粘砂。
粘砂既影响铸件外观,又增加铸件清理和切削加工的工作量,甚至会影响机器的寿命。
防止粘砂:在型砂中加入煤粉,以及在铸型表面涂刷防粘砂涂料等。
3、夹砂:在铸件表面形成的沟槽和疤痕缺陷,在用湿型铸造厚大平板类铸件时极易产生。
铸件中产生夹砂的部位大多是与砂型上表面相接触的地方,型腔上表面受金属液辐射热的作用,容易拱起和翘曲,当翘起的砂层受金属液流不断冲刷时可能断裂破碎,留在原处或被带入其它部位。
铸件的上表面越大,型砂体积膨胀越大,形成夹砂的倾向性也越大。
4、砂眼:在铸件内部或表面充塞着型砂的孔洞类缺陷。
此类问题可采用美嘉华技术修补铸造缺陷,简便易行,省时省工,且修复治理效果良好,并且可以针对铜、铁、钢、铝等不同材质进行修复,替代焊补工艺,避免应力损坏,为企业挽回巨大经济损失。
5、胀砂:浇注时在金属液的压力作用下,铸型型壁移动,铸件局部胀大形成的缺陷。
为了防止胀砂,应提高砂型强度、砂箱刚度、加大合箱时的压箱力或紧固力,并适当降低浇注温度,使金属液的表面提早结壳,以降低金属液对铸型的压力。
铸件缺陷有哪些
铸件缺陷有哪些1 气孔气孔是一种常见的铸件缺陷,它是由于铸件内部汽水压力不均衡时形成的“空气孔”,也可能是打火口时残留下来的“砂孔”等引起的汽孔。
此外,由于铸件中砂模、砂滑块等砂型材料表面腐蚀或异物污染,也会使铸件出现汽孔。
气孔的形成,会导致铸件的质量受到影响,它们多为深孔状的内控,很容易被漏检。
而且,汽孔的存在,还会影响铸件的结构强度和使用寿命。
2 挖坑挖坑是指铸件披露时出现的“穴坑、绝缘坑”等外形的缺陷。
主要是由于模具表面的不均匀性或模具颗粒、抛丸和防锈剂等异物污染,在披露过程中没有被充分清除,而且披露工艺过程中,将披露深度过大,或温度过高,也会导致披露处出现凹槽、凹坑等挖坑缺陷。
挖坑的缺陷,会降低铸件的表面质量,从而降低产品的工作性能,甚至影响正常使用。
此外,由于披露缩小了铸件的冷却面积,进一步促使披露部分熔断,增加了披露缺陷的可能性,从而破坏了铸件的均一性。
3 淤渣淤渣是指由于模具内铸造残留物残留在出铸件上形成的缺陷。
它多由于模具内部构形复杂、脱模系统设计不当,模具整体活动量不足,不能将模具内的余铸料和其他废料及产生的气体等以足够的速度排出,而形成的淤渣缺陷。
淤渣的存在,会影响铸件的表面,从而影响产品的外观、形状和工作性能,严重时甚至会使铸件的完整性受到影响,使其尺寸精度、强度、坚固性和耐腐蚀性受到影响,影响其材料等级。
4 熔断熔断是指铸件内部在较低温度时因内部结构发生变化产生的缺陷。
熔断可由多个因素引起,如模具润滑不佳、熔点太高或披露深度过大、冷却效果不好等,此外,对某些特定材料,如煤基铸铁,温度较低时受到高氮含量的影响,也会产生熔断缺陷。
熔断的存在,会影响铸件的结构强度和使用寿命,它们多为深孔状的内控,很难以被检测出来,未能及时发现和纠正,会导致铸件质量减退,乃至于产品失效。
铸造过程中常见的几种缺陷
铸造过程中常见的几种缺陷铸造是一种常见的金属加工方法,通过将熔化的金属注入铸型中,经过凝固和冷却,形成所需的零件或产品。
然而,铸造过程中常常会出现一些缺陷,这些缺陷会影响到产品的质量和性能。
本文将介绍几种常见的铸造缺陷,并提供一些预防和解决这些问题的方法。
1. 气孔:气孔是铸造过程中最常见的缺陷之一。
它们通常是由于熔融金属中的气体未能完全排出而形成的。
气孔会降低产品的密度和强度,导致产品易于断裂。
为了避免气孔的产生,可以通过控制熔融金属的气体含量和改进铸造工艺来减少气孔的形成。
2. 疏松:疏松是指铸件中存在的孔洞和空隙。
疏松会降低铸件的强度和耐久性,使其易于变形和破裂。
疏松的形成通常是由于金属液体在凝固过程中不均匀收缩而引起的。
为了解决疏松问题,可以通过优化冷却过程和改进浇注系统设计来增加金属液体的充填和凝固均匀性。
3. 砂眼:砂眼是指铸件表面或内部的突起或凹陷。
砂眼的形成通常是由于铸型材料的不均匀收缩或砂芯的移位引起的。
砂眼会影响到产品的外观和尺寸精度。
为了避免砂眼的产生,可以通过优化铸型和砂芯的设计,控制铸型材料的收缩率,以及合理调整浇注温度和速度来解决这个问题。
4. 缩松:缩松是指铸件中存在的细小裂纹。
缩松会降低铸件的强度和韧性,使其易于断裂。
缩松的形成通常是由于金属液体在凝固过程中体积收缩而引起的。
为了避免缩松的产生,可以通过增加浇注温度和压力,以及优化铸型设计和浇注系统来减少金属液体的收缩。
5. 夹杂物:夹杂物是指铸件中存在的杂质和非金属物质。
夹杂物会降低铸件的强度和耐久性,导致其易于断裂。
夹杂物的形成通常是由于金属液体中的杂质和氧化物未能完全排除而引起的。
为了避免夹杂物的产生,可以通过改进金属液体的净化和过滤系统,以及优化浇注工艺和铸型设计来减少夹杂物的形成。
铸造过程中常见的缺陷包括气孔、疏松、砂眼、缩松和夹杂物。
这些缺陷会影响到铸件的质量和性能,因此在铸造过程中需要采取相应的措施来预防和解决这些问题。
铸造过程中常见的几种缺陷
铸造过程中常见的几种缺陷
铸造是一种常见的金属加工方法,但在铸造过程中,常会出现一些缺陷,影响铸件的质量和性能。
本文将介绍几种常见的铸造缺陷及其主要内容。
1. 疏松
疏松是指铸件内部存在气孔、夹杂物等空隙。
这种缺陷会导致铸件强度下降、易断裂等问题。
疏松的原因主要有两个方面:一是液态金属中溶解气体过多;二是浇注时液态金属流动不畅或充型不良。
2. 气孔
气孔是指在铸件表面或内部存在的小孔洞,通常由于液态金属中溶解气体过多而形成。
气孔会影响铸件的外观和性能,严重时会导致断裂等问题。
3. 夹杂物
夹杂物是指在铸件中存在的异物,如沙粒、灰尘、切削屑等。
夹杂物会影响铸件强度和韧性,甚至导致断裂。
4. 热裂纹
热裂纹是指在冷却过程中,由于金属内部应力过大而导致的裂纹。
热裂纹通常发生在厚度不均匀的铸件部位,如壁厚变化处、边缘等。
5. 缩孔
缩孔是指铸件内部存在的凹陷或空洞,通常由于液态金属在凝固过程中收缩而形成。
缩孔会影响铸件的强度和密封性能。
为避免上述铸造缺陷的出现,可以采取以下措施:
1. 控制液态金属中溶解气体含量,如采用真空熔炼等方法。
2. 优化浇注系统设计,确保液态金属流动畅通。
3. 严格控制充型质量,如采用振动充型、压力充型等方法。
4. 控制冷却速度和温度梯度,避免产生应力过大的情况。
5. 优化铸件结构设计,避免壁厚变化过大、边角过于尖锐等情况。
总之,在铸造过程中要注意各个环节的质量控制和优化设计,以确保铸件质量和性能。
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;裂纹类缺陷裂纹类缺陷包括:热裂、温裂、冷裂;1.2.1热裂热裂是在较高温度下产生的,常发生在凝固温度附近;热裂的特征是:铸件上有穿透或不穿透的裂纹,呈弯曲形,开裂处表面氧化;如照片4热裂缩松照片4产生的原因是:铁中含硫量过高或杂质过多、砂型的退让性能差、浇注温度控制不当、铸件壁簿厚转接处过渡剧烈、浇口、冷铁、收缩筋、排气孔的尺寸和位置不当等;1.2.2温裂温裂又称热处理裂纹由切割、焊接或热处理不当引起;温裂的特征是:铸件上有穿透或不穿透的裂纹,开裂处金属表面氧化;1.2.3冷裂冷裂是铸件在较低温度下产生的裂纹;冷裂的特征是: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;产生的原因是:铸件结构不合理,厚簿不均、砂型或泥芯退让性能差、铸件各部分冷却不一致,合金自身应力倾向大;表面类缺陷表面类缺陷包括粘砂、结疤、夹砂、冷隔;我们主要针对会造成铸件裂的冷隔做一介绍:冷隔又称对火、接火等冷隔的特征是:在制件表面有不规则的明显下陷线形纹路有穿透的和不穿透的两种,形状细小而狭长,在外力作用下有发展趋势;从冷隔的特征看,它容易造成母体裂的危害;冷隔造成的裂纹,不会马上出现,它是在运用时,在承载受冲击作用下产生疲劳裂;如照片5冷隔照片5产生的原因是:多浇包多点同时浇注,使两股金属流对接,但未完全熔合而又无夹杂存在其间,两层金属结合极弱;浇注温度太低、浇注速度过慢、浇注时间太长合金性能流动性差,碳、硅太低,硫量较高;或多浇包顺序浇注,前后两包断流时间太长;铸件截面薄而长,铁水流不利,浇铸断流、砂型跑火、一次性浇注铁水不足、而补浇又不及时等;尺寸形状和重量不合格类缺陷尺寸形状和重量不合格类缺陷包括:多肉、浇不足、落砂、抬箱、偏芯、变形、错箱、损伤、形状、尺寸和重量不符等;成分组织及性能不合格类缺陷成分组织及性能不合格类缺陷包括化学成份不合格、金相不合格、偏析、过硬、物理力学性能不合格;二、缺陷的处理铸件缺陷处理较为关键,尤其在处理裂纹时,处理过程中任何一个环节不注意都会引发新的裂纹;因此我必须关注细节,严格执行工艺,确保质量;1.铸钢件缺陷修补的原则:缺陷的修补必须在不影响产品质量的前提下进行,修补依据应按相关标准有关技术规定执行;如所存在缺陷是否充许修补,及修补相关的技术要求;参照标准:TB1583-96机车车辆铸钢件补焊技术条件TB1464-91铁道机车车辆用碳钢铸件通用技术条件TB456-84车钩钩尾框技术条件TB1400-91内燃机车用铸钢轮心技术条件2.铸钢件裂纹的处理方法焊补是铸钢件的基本生产工序之一;铸钢件上的铸造缺陷几乎都可以用焊补法修复;电弧焊被广泛采用;1铸钢的焊接性:铸钢的含碳量对焊接性影响极大,合金元素的影响亦相当复杂;碳钢或低合金钢的焊接性通常用碳当量CE估计,近似计算公式颇多,大同小异;2焊补要点:为了保证焊补品质质量,应认真清理缺陷处的粘砂、氧化皮、夹杂物等;开出坡口;并根据钢的焊接性做好焊前预热和焊后热处理;打止裂孔及裂纹的消除裂纹的消除可采用电弧气刨或角型砂轮打磨、风铣刀消磨的冷消除法;建议重要件的裂纹消除尽量采用冷消除,尽可能的减少受热;浅表性裂纹可不做止裂孔,裂的深度、宽度较大必须处理前在裂纹的终端10mm以内,预制5~8 mm的止裂孔,防止裂纹的延伸;预制坡口和间隙我们在处理厂修车、构架拐壁座、轴箱拉杆座、旁承座等的裂纹时,焊缝要求焊透;一般采用60度V型坡口,预留2mm间隙;对于重要部位,裂纹较严重的T形接头或角接接头,建议对立板开30度V型坡口,这样才能保证熔合质量;焊前准备处理焊补铸钢件所用焊条应使熔敷金属的化学成份、机械性能与母材相当;处理裂纹我们建议采用碱性焊条,提高抗裂性和韧性;焊前要求对焊条预热200-250℃,使用温度不底于150℃;环境温度不低于5度;要求对坡口表面及施焊表面20mm区域内砂轮打磨;坡口表面不充许存在2mm 以上沟槽,金属表面无油污、氧化物、铁锈见金属光泽;建议在施焊前对铸钢件母体进行预热;最好采用整体预热,如不能整体预热时,可采用局部预热;局部预热的范围为焊缝两侧至少各取焊缝处截面厚三倍的宽度;各种牌号铸钢件的预热温度、焊后保温措施、焊后去除应力的热处理参照表1表1一些常用铸钢的焊接性焊接过程焊接操者须经平焊考试合格,具备焊工资质的人员操作;在施焊时应该选择合理的焊接规范;焊接引弧时,应防止电弧击伤铸件表面,禁止在非焊接区域引弧打火;施焊部位应避免人为吹风与穿堂风;对接焊缝不能一次填充过多,采用多层焊,不得少于三层;第一层焊缝采用较小直径的焊条施焊,以较小的熔合比,防止产生热裂纹;每焊完一层后,应彻底清除熔渣发现裂纹及缺陷应清除后,再焊下一层;施焊中应保持焊缝层间不低于预热温度;较长焊缝大于200mm的焊接,应采用分段法;每层的起弧和收弧位要错开不少于20mm;尽量避开死角位及终端起弧或收弧;1.铸铁件的焊补铸铁件上的气孔、砂眼、夹渣、裂纹、渗漏等缺陷,若不超过焊补的允许范围,可以进焊补修复;但是,铸铁的焊接性能差,焊后常出现气孔、变形,易断裂,难加工,因此焊补铸铁时,应非常慎重;1焊补方法:铸铁的焊补方法通常按工件的预热温度分类2焊前不预热或仅预热到250℃以下,称为冷焊;焊前预热到250~450℃,称为半热焊;焊前预热到500~700℃,称为热焊;铸铁常用焊补方法的特点及适用范围见表2.3铸铁的焊补方法及其适用范围表22焊条的选用焊补铸铁缺陷应根据母材选用适当焊条,见表3;表3根据铸铁材质选用焊条日本焊接协会注:日本JISZ3252铸铁焊条下列成分是焊缝金属成分%:表4铸铝件常用焊补方法及应用。
铸造铸件常见缺陷分析
铸造铸件常见缺陷分析铸造工艺过程复杂,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。
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铸件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落有氧化膜砂过早;④浇口位置不当,致使铸件各部分收缩不均匀铸件质量与气孔的关系1)合理选定铸造合金和铸件结构。
铸件中常见缺陷
铸件中常见的主要缺陷有:1.气孔这是金属凝固过程中未能逸出的气体留在金属内部形成的小空洞,其内壁光滑,内含气体,对超声波具有较高的反射率,但是又因为其基本上呈球状或椭球状,亦即为点状缺陷,影响其反射波幅。
钢锭中的气孔经过锻造或轧制后被压扁成面积型缺陷而有利于被超声检测所发现,如图2.2所示。
2.缩孔与疏松铸件或钢锭冷却凝固时,体积要收缩,在最后凝固的部分因为得不到液态金属的补充而会形成空洞状的缺陷。
大而集中的空洞称为缩孔,细小而分散的空隙则称为疏松,它们一般位于钢锭或铸件中心最后凝固的部分,其内壁粗糙,周围多伴有许多杂质和细小的气孔。
由于热胀冷缩的规律,缩孔是必然存在的,只是随加工工艺处理方法不同而有不同的形态、尺寸和位置,当其延伸到铸件或钢锭本体时就成为缺陷。
钢锭在开坯锻造时如果没有把缩孔切除干净而带入锻件中就成为残余缩孔(缩孔残余、残余缩管),如图2.3、2.4、2.5所示。
如果铸件的型模设计不当、浇注工艺不当等,也会在铸件与型模接触的部位产生疏松,如图2.28所示。
断口照片中的黑色部分即为疏松部位,其呈现黑色是因为该工件已经过退火处理,使得疏松部位被氧化和渗入机油所致。
图2.28 W18钢铸件-用作铣刀齿,采用超声纵波垂直入射多次底波衰减法发现的疏松断口照片3.夹渣熔炼过程中的熔渣或熔炉炉体上的耐火材料剥落进入液态金属中,在浇注时被卷入铸件或钢锭本体内,就形成了夹渣缺陷。
夹渣通常不会单一存在,往往呈密集状态或在不同深度上分散存在,它类似体积型缺陷然而又往往有一定线度。
4.夹杂熔炼过程中的反应生成物(如氧化物、硫化物等)-非金属夹杂,如图2.1和2.6,或金属成分中某些成分的添加料未完全熔化而残留下来形成金属夹杂,如高密度、高熔点成分-钨、钼等,如图2.29,也有如图2.24所示钛合金棒材中的纯钛偏析。
(a)(b)(c)(d)(e)图2.29 BT9钛合金锻制饼坯中的钼夹杂:(a)剖面低倍照片;(b)X射线照相底片;(c)C扫描显示(图中四个白色点状显示为同一个缺陷,是使用水浸点聚焦探头以不同灵敏度检测的结果,其他分散细小的白色点状为与该缺陷无关的杂波显示);(d)B扫描显示;(e)3D显示5.偏析铸件或钢锭中的偏析主要指冶炼过程中或金属的熔化过程中因为成分分布不均而形成的成分偏析,有偏析存在的区域其力学性能有别于整个金属基体的力学性能,差异超出允许标准范围就成为缺陷,如图2.23和2.24、2.27所示。
铸件常见缺陷及防止方法
一、表面缺陷和内部缺陷
产生原因
防止方法
A、欠铸(浇不到):液体金属未充满型腔造成铸件缺肉
1、浇铸温度和型壳温度低,流动性差
2、金属液含气量大,氧化严重以致流动性下降
3、铸件壁太薄
4、浇铸系统大小和设置位置不合理,直浇道高度不够
5、型壳焙烧不充分或型壳透气性差,在铸型中形成气袋
6、浇铸速度过慢或浇注时金属液断流
2、壳烧不充分,没排除蜡残余及壳中发气杂质
3、冷壳浇铸,型壳受潮
4、钢水含气多,脱氧不良
5、浇铸系统设计不合理,浇铸时卷入气体
1、改善壳透气性,
2、充分焙烧型壳
3、热壳浇铸,防止受潮
4、改进脱氧方法
5、改进浇铸系统结构
N、多孔性气孔和针孔:铸件上的细小、分散或密集的孔眼
1、炉料不干净,
2、钢水脱氧不良,镇静时间不够,含气量高
1、水玻璃型壳热水脱蜡时,脱蜡液碱性偏大,模料皂化,造成型壳内层局部酥软煮烂
2、面层涂料粘度过大,局部堆积,硬化不透,热水脱蜡时,局部面层涂料层不规则脱落
3、模料熔失不充分,焙烧不彻底,使皂化物和其它有害杂质沉积在型壳内表面某个部位
4、水玻璃型壳的水玻璃模数高、密度大、硬化不充分,造成型壳局部钠盐集聚
5、改进涂料配方,适当增加层数,必要时可采用一些局部强化措施
H、铁刺:铸件表面上出现许多分散或密集的小突刺
1、面层涂料中粉料量少,粘度低
2、面层涂料相对易熔模的涂挂性差
3、面层涂料配制时搅拌时间不充分,涂挂时面层涂料中的粉料趋向撒砂砂粒分布
4、表面层撒砂砂粒较大
1、适当增加面层涂料中粉料加入量,提高粘度
2、严格控制涂料粘度,涂料要涂均匀,力求减少局部堆积,合理选择硬化工艺参数
铸件缺陷名称及图片
粘砂
渗豆
在铸件表面上,全部或部分覆盖着金属(或金属氧化 铸件孔洞缺陷内部带有光泽的豆粒状金属渗出物,其
物)与砂(或涂料)的混合物(或化合物),或一层烧 化学成分与铸件本体不一致,接近共晶成分
结的型砂,只是铸件表面粗糙
夹砂结疤
冷隔
在铸件表面上,有一层金属瘤状或片状物,在金属瘤片 在铸件上有一层未完全融合的缝隙或洼坑,其交接边缘
孔眼不光滑里面全部或部分充塞着渣气孔缩孔缩松浆眼砂眼铁豆在铸件内部或表面有充塞型砂的砂眼在铸件内部或表面有包含金属小珠的孔眼常发生在铸冷裂件上热裂在铸件上有穿透或不穿透的裂纹主要是弯曲性的开裂处金属表皮氧化在铸件上有穿透或不穿透的裂纹主要是弯曲性的开裂处金属表皮未氧化粘砂渗豆在铸件上有一层未完全融合的缝隙或洼坑其交接边缘时光滑的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只是铸件表面粗糙铸件孔洞缺陷内部带有光泽的豆粒状金属渗出物其化学成分与铸件本体不一致接近共晶成分夹砂结疤冷隔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多肉浇不足铸件上有形状不规则的毛刺批缝或突出部分由于金属液未完全充满型腔而产生的铸件缺肉掉砂抬箱涨箱由于砂型或砂芯大块脱落产生的铸件产生多肉或缺肉由于金属液的压力是上下型分离而造成的铸件外形及尺寸与图样不符铸件的一部分与另一部分在分型面上错开发生相对的由于砂芯的位置发生了不应有的变化而引起的铸件形错箱偏芯位移状尺寸与图样不符变形损伤由收缩应力引起的铸件外形尺寸与图纸不符在打箱搬运或清理时损坏了铸件的完整性炮火钻铁铸件分型面以上的部分产生严重凹陷
晶粒粗大,各晶粒之间存在很小的孔眼,水压试验时渗 面全部或部分充塞着渣
砂眼 在铸件内部或表面有充塞型砂的砂眼
6种铸件常见缺陷的产生原因、防止方法,不收藏是你的损失!
6种铸件常见缺陷的产生原因、防止方法,不收藏是你的损失!一、气孔(气泡、呛孔、气窝)特征:气孔是存在于铸件表面或内部的孔洞,呈圆形、椭圆形或不规则形,有时多个气孔组成一个气团,皮下一般呈梨形。
呛孔形状不规则,且表面粗糙,气窝是铸件表面凹进去一块,表面较平滑。
明孔外观检查就能发现,皮下气孔经机械加工后才能发现。
形成原因:1、模具预热温度太低,液体金属经过浇注系统时冷却太快。
2、模具排气设计不良,气体不能通畅排出。
3、涂料不好,本身排气性不佳,甚至本身挥发或分解出气体。
4、模具型腔表面有孔洞、凹坑,液体金属注入后孔洞、凹坑处气体迅速膨胀压缩液体金属,形成呛孔。
5、模具型腔表面锈蚀,且未清理干净。
6、原材料(砂芯)存放不当,使用前未经预热。
7、脱氧剂不佳,或用量不够或操作不当等。
防止方法:1、模具要充分预热,涂料(石墨)的粒度不宜太细,透气性要好。
2、使用倾斜浇注方式浇注。
3、原材料应存放在通风干燥处,使用时要预热。
4、选择脱氧效果较好的脱氧剂(镁)。
5、浇注温度不宜过高。
二、缩孔(缩松)特征:缩孔是铸件表面或内部存在的一种表面粗糙的孔,轻微缩孔是许多分散的小缩孔,即缩松,缩孔或缩松处晶粒粗大。
常发生在铸件内浇道附近、冒口根部、厚大部位,壁的厚薄转接处及具有大平面的厚薄处。
形成原因:1、模具工作温度控制未达到定向凝固要求。
2、涂料选择不当,不同部位涂料层厚度控制不好。
3、铸件在模具中的位置设计不当。
4、浇冒口设计未能达到起充分补缩的作用。
5、浇注温度过低或过高。
防治方法:1、提高磨具温度。
2、调整涂料层厚度,涂料喷洒要均匀,涂料脱落而补涂时不可形成局部涂料堆积现象。
3、对模具进行局部加热或用绝热材料局部保温。
4、热节处镶铜块,对局部进行激冷。
5、模具上设计散热片,或通过水等加速局部地区冷却速度,或在模具外喷水,喷雾。
6、用可拆缷激冷块,轮流安放在型腔内,避免连续生产时激冷块本身冷却不充分。
7、模具冒口上设计加压装置。
铸件常见缺陷及分析方法PPT课件
3. 黏砂与夹砂 (1)黏砂 铸件表面或内腔黏附着一层难以清除的砂粒称为黏砂。根据砂粒与铸件连 接情况的不同,一般分为机械黏砂和化学黏砂。
1)机械黏砂 影响机械黏砂的主要因素如下: ① 砂型表面孔隙的大小。 ② 金属液的静压力对机械黏砂影响较大。 ③ 浇注温度越高,则金属液在铸型表面保持液态的时间就越长。 ④ 铸型表面材料的导热性能大小,影响铸件的黏砂程度。
2) 侵入性气孔缺陷的预防措施 ① 降低铸型和型芯的发气量。 ② 增加铸型(芯)的透气性。 ③ 采用合理的浇注工艺。 ④ 采用合理的浇注系统。 2. 缩孔与缩松 液态金属注入型腔后,随着温度的下降,发生凝固,在此期间发生液态 收缩和凝固收缩。在铸件最后凝固的部位,往往会出现由于补缩不良而产生 的孔洞,称为缩孔。
(2)反应性气孔 金属液与铸型(芯)或在金属液内部某些成分之间,因 发生化学反应产生的气体来不及排出所产生的气孔,称 为反应性气孔。 反应性气孔一般都位于铸件表面以下,呈分散分布的 小孔。其又分为金属液与铸型间反应性气孔和金属液内 部反应性气孔,反应性气孔类型、特征、产生原因及预 防方法等见表11-8。
(3)侵入性气孔 气体从金属液外部侵入金属液后造成的气孔称为侵入 性气孔。 侵入性气孔的特征是: 气孔出现在铸件的个别地方, 数量较少、体积(尺寸)较大、孔壁光滑、表面有光泽或 轻微的氧化色。形状多成椭圆形,一般位于铸件浇注位 置的中上部或上部。
1)造成侵入性气孔的因素 ① 浇注时,气体由浇注系统、型腔混入金属液, 导致气孔的产生。 ② 金属液和冷铁、芯撑相互作用而产生气体。 ③ 砂型或砂芯中的水分或附加物(黏结剂),在金 属液的热作用下气化、分解或燃烧产生的气体,侵入 金属液形成气孔。
(2)砂眼 砂眼是指铸件内部或表面带有砂粒的孔洞。多产度太低,或造型、合型等工序不够细致所 造成的,具体表现如下:
铸件常见的缺陷与产生原因
铸件常见的缺陷与产生原因铸件是一种常用的零件制造方法,广泛应用于工业生产中。
然而,在铸件加工中,由于一些操作上的不当或其他因素的干扰,往往会产生一些缺陷。
下面将详细介绍铸件常见的缺陷以及其产生的原因。
1.气孔:气孔是铸件中最常见的缺陷之一。
它们通常以球形或柱状的形式存在,并分布在铸件的内部或外表面。
气孔的产生主要有以下原因:(1)熔融金属中的吸气:由于熔融金属在液态状态下会吸收一定的气体,在冷却凝固过程中,这些气体随着金属凝固而形成气孔。
(2)模具中的气体排放不良:在铸造过程中,如果模具中的气体排放不畅,就会在铸件中形成气孔。
(3)熔融金属注入速度过快:熔融金属注入速度过快会导致气体无法完全排出,从而产生气孔。
(4)模具表面和熔融金属之间存在薄膜:如果模具表面和熔融金属之间存在薄膜,则这些薄膜会在凝固过程中挤出气体,形成气孔。
2.砂眼:砂眼是指铸件表面或内部的凹陷,通常呈圆形或椭圆形。
主要原因如下:(1)砂芯表面粗糙或不平整:砂芯表面粗糙或不平整导致铸件壁厚不均匀,形成砂眼。
(2)砂芯受到外部冲击或振动:在铸造过程中,砂芯受到外部冲击或振动,会导致砂芯松动或破裂,从而形成砂眼。
(3)熔融金属注入不均匀:如果熔融金属注入速度不均匀,就会在铸件中形成砂眼。
3.烧穿:烧穿是指铸件表面和内部出现灰黑色的烧结区域,通常由于铸件在熔融金属中停留时间过长而产生。
其原因主要有以下几点:(1)浇注温度过高:熔融金属温度过高会使铸件在浇注过程中停留时间过长,从而导致烧穿。
(2)浇注时间过长:浇注时间过长会使熔融金属在铸件中停留时间过长,产生过多的热量,最终导致烧穿。
(3)熔融金属中的杂质:熔融金属中的杂质会降低其流动性,导致熔融金属在铸件中停留时间过长并产生烧穿。
4.冷隔:冷隔是指铸件中出现的冷却不良区域,通常呈灰白色或深灰色。
其产生的原因主要有以下几点:(1)注浆速度过快:如果注浆速度过快,就会使熔融金属无法充分填充模具的细小缝隙,从而导致冷隔的形成。
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铸件常见
缺陷
名称砂眼气孔缩孔
图
片
注释在铸件表面或内部有充塞着型
砂的孔眼。
在铸件内部、表面或近于表面
处有大小不等的光滑孔眼。
一
般为圆球形或近似于球形的团
球形孔洞,孔壁光滑。
形状为不规则的封闭或敞露的
孔洞,孔壁粗糙并带有枝晶
状,常出现在铸件最后凝固的
部位(热节处)。
名称粘砂冷隔冲砂
图片
注释在铸件表面上、全部或部分覆
盖着金属与砂的混合物,或一
层烧结的型砂,致使铸件表面
粗糙。
冷隔是铸件上未完全融合的缝
隙或洼坑,其交接边缘呈圆
角,多出现在远离浇口的铸件
宽大上表面和薄壁处、金属流
股汇合处或激冷部位。
铸件表面上有粗糙不规则的金
属瘤状物,常位于浇口附近。
在铸件其它部位则往往出现砂
眼。
披缝毛刺浇不足
披缝是铸件表面上厚薄不均匀的片状金属突起物,常出现在铸件分型面和芯头部位。
毛刺是铸件表面上刺状金属突
起物,常出现在型和芯的裂缝
处,形状极不规则。
由于金属液未完全充满型腔而
产生的铸件缺肉。
掉砂缺损变形
铸件表面的块状金属突起物,其外形与掉落的砂块很相似。
在铸件其它部位则往往出现砂眼或残缺。
在铸件清理或搬运时,损坏了
铸件的完整性。
由于收缩应力或型壁变形、开
裂引起的铸件外形和尺寸与图
纸不符。