铸造缺陷分析
铸造缺陷质量分析报告
铸造缺陷质量分析报告标题:铸造缺陷质量分析报告摘要:本次报告对一批铸造件的缺陷进行了详细分析,并提供了解决方案,以提高铸件的质量和可靠性。
通过对缺陷的分类、原因分析和改进措施的制定,本报告的目标是降低缺陷率、提高产品质量,并为企业的生产过程提供指导。
一、引言铸造工艺是一种常见且重要的金属加工方式,但由于多种因素的影响,铸造件常常出现各种缺陷。
本报告对以下几种常见铸造缺陷进行了分析:气孔、砂眼、夹渣和缩孔。
二、缺陷分类和特征1. 气孔:气孔是铸造件内部的圆形或椭圆形气体空洞,在表面上通常呈孔状。
这种缺陷的特征是大小不一、分布不均匀,并且可能与材料中的气体分离有关。
2. 砂眼:砂眼是在铸造件表面形成的小凹陷或孔穴,并且通常有砂粒残留。
这种缺陷的主要原因是在型腔填充过程中砂芯未能完全固化或砂芯破裂。
3. 夹渣:夹渣是铸造件内部存在金属残留或其他非金属杂质的缺陷。
它通常表现为呈条状、点状或块状分布的较暗色物质。
4. 缩孔:缩孔是在铸造件中形成的不完全填充的孔洞,通常位于较厚的截面部分。
这种缺陷的主要原因是在凝固过程中金属收缩引起的。
三、缺陷原因分析1. 气孔:气孔的形成主要与以下因素有关:金属液中溶解的气体、型腔设计不合理、浇注过程中液态金属的气体浸润和释放等。
解决方案包括采取适当的除气处理、改进型腔设计、控制浇注工艺等。
2. 砂眼:砂眼通常与砂芯制备和浇注过程中的温度、浇注速度等相关。
解决方案包括优化砂芯制备工艺、调整浇注参数以及改善浇注系统设计等。
3. 夹渣:夹渣的原因主要与金属液的净化和过滤不足、浇注过程中金属液与非金属杂质的接触等有关。
解决方案包括加强净化处理、使用过滤器、改进浇注工艺等。
4. 缩孔:缩孔的形成与金属凝固收缩不平衡、铸造温度过低、浇注过程中金属液的顺流速度等相关。
解决方案包括优化浇注工艺、控制冷却速度等。
四、改进措施根据对缺陷原因的分析,提出了以下改进措施:1. 加强除气处理:通过采用真空或压力浇注等技术,有效去除金属液中的气体;2. 优化砂芯工艺:提高砂芯的强度和温度稳定性,避免砂芯破裂;3. 加强金属液净化:采用有效的净化剂和过滤器,去除金属液中的杂质;4. 调整浇注参数:合理控制浇注温度和速度,确保金属液充满型腔;5. 优化冷却过程:控制冷却速度,减少金属凝固收缩引起的缺陷。
铸件缺陷分析PPT课件
铸件在凝固末期或刚凝固 后不久产生的裂纹。
03
铸件缺陷形成原因及机理分析
原材料因素
原材料质量
使用不合格或质量差的原材料, 如废钢、生铁等,其中含有的杂 质元素和气体可能导致铸件缺陷 。
原材料配比
原材料配比不合理,如碳、硅等 元素含量过高或过低,会影响铸 件的凝固过程和机械性能。
熔炼工艺因素
熔炼温度
介绍了常用的铸件缺陷检测与评估方法,如目视检查、无损检测、 金相分析等,以及各种方法的优缺点和适用范围。
缺陷预防与控制措施
重点讲解了铸件缺陷的预防和控制措施,包括优化铸造工艺、提高原 材料质量、加强过程监控等方面。
学员心得体会分享
知识收获
学员们表示通过本次课程,对铸件缺陷的类型、成因、检 测与评估方法有了更深入的了解,对铸件质量控制的重要 性有了更深刻的认识。
其他可能影响因素
生产环境
生产环境中的温度、湿度和清洁度等因素对铸件质量也有一 定影响。例如,湿度过高可能导致型砂粘结力下降,温度过 高则可能导致铁液冷却速度过快。
操作技能
操作工人的技能水平和经验对铸件质量也有重要影响。例如 ,合箱时定位不准确、浇注时铁液温度控制不当等都可能导 致铸件缺陷。
04
铸件缺陷预防措施与改进方法
控制熔炼温度
根据原材料成分和熔炼设备特点, 合理设置熔炼温度,避免过高或 过低的熔炼温度对铸件质量产生 不良影响。
调整化学成分
通过添加合金元素和调整废钢、生 铁等原材料的配比,控制铁水的化 学成分,提高铸件的力学性能和耐 蚀性。
减少熔炼杂质
采取过滤、除渣等措施,减少熔炼 过程中产生的氧化物、硫化物等杂 质,提高铁水的纯净度。
夹渣和夹杂物
01属夹杂物,夹杂 物则是金属或非金属杂质。
常见铸件缺陷
常见铸件缺陷铸件缺陷分析、铸件质量检测数据处理一、铸件缺陷分析的分类(在GB/T5611-1998《铸造名词术语》中归结为8类102种)。
二、铸件缺陷的分析。
1.气孔是气体聚集在铸件表面,皮下和内部而形成的空洞。
气孔的孔壁光滑,稍带氧化彩色,无一定形状,尺寸和位置。
⑴.侵入性,由于浇注过程中液态金属对铸型激烈的热作用,使型砂和芯砂中的发气物(水分、粘接剂和附加物)汽化、分解和燃烧,生存大量气体,以及型腔中原有的气体。
侵入液态金属内部不能逸出所产生的空洞。
(尺寸大)。
⑵.析出性,溶解在液态金属气体中,在冷却凝固过程中,由于溶解度降低而产生的。
(数量多、尺寸小)。
⑶.反应性:液态金属与铸型界面之间、液态金属与渣之间发生化学反应形成的孔洞。
2.夹砂结疤,沟槽、鼠尾(由于型砂腔表面受热膨胀引起的)。
3.粘砂(一般是厚壁部分)类别序号名称特征一、多肉类缺陷1-5冲砂砂型或砂芯表面局部型砂被金属液冲刷掉,在铸件表面的相应部位上形成粗糙、不规则的金属瘤状物。
其常位于浇口附近,被冲刷了的型砂往往在铸件的其它部位形成砂眼1-6 掉砂砂型或砂芯的局部砂块在机械力的作用下掉落,使铸件表面相应部位形成的块状金属突起物。
其外形与掉落的砂块很相识。
在铸件其它部位二、孔洞类缺陷2-1 气孔铸件内由气体形成的孔洞类缺陷。
其表面一般比较光滑,主要呈梨形、圆形和椭圆形。
一般不在铸件表面露出,大孔常孤立存在,小孔则成群出现2-2气缩孔指分散性气孔与缩孔和缩松合并而成的孔洞类铸造缺陷2-5皮下气孔位于铸件表皮下的分散性气孔。
为金属液与砂型之间发生化学反应产生的反应性气孔,形状有针状、蝌蚪状、球状、梨状等,大小不一,深度不等。
通常在机械加工或热处理后才发现2-7 缩孔铸件在凝固过程中,由于补缩不良二产生的孔洞。
形状极不规则,孔壁粗糙并带有枝状晶。
常出现在铸件最后凝固的部位2-8 缩松铸件断面上出现的分散而细小的缩孔。
借助高倍放大镜才能发现的缩松称为显微缩松。
铸造工艺流程中的铸件缺陷分析与改进策略
铸造工艺流程中的铸件缺陷分析与改进策略铸造工艺是一种重要的金属加工方法,用于制造各种形状的金属件。
然而,在铸造过程中,铸件缺陷是一个常见的问题,它会影响到铸件的质量和性能。
因此,对于铸造工艺流程中的铸件缺陷进行深入分析,并提出改进策略,对于提高铸件质量和工艺效率具有重要意义。
一、铸件缺陷的分类与原因分析在铸造工艺中,铸件缺陷可以分为表面缺陷和内部缺陷两类。
常见的表面缺陷包括气孔、砂眼、砂洞等;内部缺陷主要有夹杂物、孔洞、收缩系数不均匀等。
1.1 气孔气孔是铸造工艺中最常见的表面缺陷之一。
其形成的原因通常有两个方面,一是液态金属中溶解气体含量过高,二是在金属凝固过程中,气体生成而未能有效排除。
造成气孔的常见因素包括砂芯质量不佳、浇注温度过高、浇注速度过快等。
1.2 砂眼和砂洞砂眼是指铸件表面局部凹陷的缺陷,而砂洞是指铸件内部或边缘凹陷的缺陷。
主要原因包括模具缺陷、浇注系统设计不合理、浇注金属温度过低等。
1.3 夹杂物夹杂物是指铸件中存在的杂质,如炉渣、油污等。
其主要原因包括铁水净化不彻底、砂芯质量不佳等。
1.4 孔洞孔洞是指铸件内部存在的封闭空腔。
常见的孔洞形式包括气孔和收缩孔。
造成孔洞的原因主要有铁水中含气量高、铸型泥浆含水量高等。
1.5 收缩系数不均匀收缩系数不均匀是指铸件不同部位的收缩量不一致。
这可能会引起铸件的内部应力集中,从而导致开裂和变形。
收缩系数不均匀的原因包括铸造合金的特性、浇注温度的控制等。
二、改进策略为了减少铸件缺陷,提高铸件质量和工艺效率,以下是一些改进策略的具体措施:2.1 优化模具设计模具设计是影响铸件质量的关键因素之一。
通过优化模具结构、提高模具材料质量和表面光洁度,可以减少砂眼、砂洞等表面缺陷的产生。
2.2 控制浇注温度和速度浇注温度和速度对铸件质量有着直接的影响。
合理控制浇注温度和速度,可以降低气孔和夹杂物等缺陷的产生。
2.3 改进铸型材料和工艺选择合适的铸型材料,对铸件质量和工艺效率的提高至关重要。
分析铸造缩松缺陷形成原因及对策
分析铸造缩松缺陷形成原因及对策铸造缩孔缺陷是在铸造过程中常见的一种问题,它会给制造业带来很多麻烦和损失。
本文将分析铸造缩孔缺陷的形成原因,并提出相应的对策,以期为相关行业提供帮助和指导。
一、铸造缩孔缺陷的形成原因分析1.1 完全凝固不均匀在铸造过程中,铸件凝固是逐渐进行的,如果凝固速度不均匀,就会导致缩孔缺陷的形成。
常见的原因包括铸件的凝固时间过短、冷却速度不均匀、局部温度过高等。
1.2 金属液收缩过大铸造过程中,金属液在凝固过程中会收缩,如果收缩过大,就容易形成缩孔。
这主要是由于铸件材料的物理性质不合理,或者是铸型的设计不合理所导致的。
1.3 铸造材料含有气体铸造材料中含有气体会在凝固过程中释放出来,如果释放过快,就会形成孔洞。
常见的原因是铸造材料中含有气体的含量过高,或者是在铸造过程中没有采取有效的排气措施。
1.4 基材与液态金属的相容性差如果铸件的基材与液态金属的相容性差,就容易在凝固过程中产生裂纹和缩孔。
一般来说,基材与液态金属的相容性差会导致界面张力增大,从而影响凝固过程。
二、对策提出2.1 优化铸造工艺参数通过优化铸造工艺参数,可以降低缩孔缺陷的发生概率。
具体来说,可以调整金属液的浇注温度和速度,控制铸件的凝固时间,改进冷却系统等措施。
2.2 优化铸造材料选择合适的铸造材料也是减少缩孔缺陷的关键。
应选择具有较低的收缩率和较好的流动性的材料,以确保凝固过程中的收缩程度可控。
2.3 采取有效的排气措施在铸造过程中,采取有效的排气措施可以减少气体对铸件凝固过程的干扰,从而降低缩孔缺陷的风险。
排气措施可以包括加入剂、提高浇注温度、采取适当的连续浇注等。
2.4 提高基材与液态金属的相容性为了减少缩孔缺陷的形成,可以通过提高基材与液态金属的相容性来增加界面的稳定性。
可以通过改变基材化学成分、调整金属液的配方等方式来实现。
三、结语以上是对铸造缩孔缺陷形成原因及对策的分析。
通过优化铸造工艺、材料选择、排气措施以及提高基材与液态金属的相容性等方法,可以有效降低缩孔缺陷的发生概率,提高铸件的质量和产能。
铜铸造工艺的缺陷分析方法
铜铸造工艺的缺陷分析方法
铜铸造工艺的缺陷分析方法主要包括以下几种:
1. 工艺分析法:通过对铜铸造工艺流程的详细分析,找出铸造缺陷的可能产生环节和原因。
可以结合实际生产情况,对每个工艺环节进行检查和评估,找出可能存在问题的地方。
2. 结构分析法:对铜铸件的结构进行分析,包括外形和内部结构。
通过对铸件的形状和尺寸进行评价,找出可能存在的设计缺陷或注模缺陷。
同时,通过对铸件的内部结构进行金相分析,找出可能存在的晶粒偏大、结构松散等缺陷。
3. 缺陷分析法:通过对已产生缺陷的铜铸件进行分析,找出缺陷的类型和原因。
可以通过显微镜观察、化学分析和力学测试等手段,找出缺陷的形成机理和影响因素。
4. 统计分析法:通过对大量数据的统计分析,找出铜铸造工艺的缺陷规律。
可以通过搜集和整理历史数据、生产数据和质量数据,对铸造缺陷的发生频率、分布情况和相关因素进行分析,找出可能影响缺陷的主要因素。
5. 验证分析法:通过实验验证的方法,找出铜铸造工艺的缺陷问题。
可以通过模拟试验、铸造实验和检测实验等手段,对不同工艺参数、材料性能和模具设计等因素进行测试和评估,找出可能存在问题的地方。
综上所述,铜铸造工艺的缺陷分析方法包括工艺分析法、结构分析法、缺陷分析法、统计分析法和验证分析法,可以综合运用这些方法,找出铜铸造工艺存在的问题,进一步改进工艺流程,提高铸件质量。
铸造缺陷种类
铸造缺陷种类
1、气孔缺陷。
铸铁件在凝固过程中未能逸出的气体留在铸件内部形成的小孔洞,内壁光滑,有气体。
表面一般情况下呈球状或椭球状,对于超声波具有较高的反射率,因此可以通过超声波进行检测。
2、缩松、缩孔缺陷。
铸铁件在冷却凝固时,体积收缩,在最后凝固的时候得不到充足的铁液的补充便会形成空洞状的缺陷,内壁粗糙,周围多伴有许多杂质和细小的气孔。
缩松呈现细小而分散的空隙,缩孔呈现大而集中的空洞。
3、偏析缺陷。
指铁合金在冶炼过程中或铁金属在熔化的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和整个金属的力学性能有较大的差别。
4、裂纹缺陷。
铸铁件中的裂纹主要时由于金属材料的强度难以支撑金属在冷却凝固时的收缩应力,这与金属中的合金含量、铸铁件的形状设计和铸造工艺有很大的关系。
5、冷隔缺陷。
这是指在浇注铁液时,由于飞溅、浇注中断或来自不同方向的两股金属流相遇,液态金属表面冷却形成的半固态薄膜留在铸铁件内而形成的一种隔膜状的面积型缺陷。
铸造缺陷总结汇报稿件模板
铸造缺陷总结汇报稿件模板铸造缺陷总结汇报稿件模板一、引言铸造是制造业中常用的一种生产工艺,然而由于铸造过程中涉及到多个工序和因素,常常会出现一些铸造缺陷。
本汇报将对铸造缺陷进行总结和分析,以期为相关行业提供经验和参考。
二、常见的铸造缺陷1.砂眼在铸造过程中,砂芯或砂模上形成的未被填充的孔洞称为砂眼。
砂眼通常是由于砂芯太大、挤压不足或砂芯回缩等原因导致的。
砂眼会降低铸件的密封性和强度。
2.气孔气孔是指在铸件内部形成的气体聚集的孔洞。
气孔通常是由于砂芯组织不合理、熔融金属中气体含量过高或浇注速度过快等原因导致的。
气孔会降低铸件的强度和牢固性。
3.砂洞砂洞是在铸件表面形成的凹陷或孔洞。
砂洞通常是由于砂芯或砂模颗粒细度不均匀、填充不充分或振动力度不够等原因导致的。
砂洞会影响铸件的外观质量。
4.缩松缩松是铸件内部形成的缺陷,表现为局部的收缩或挤压。
缩松通常是由于金属液体和砂芯组织之间的界面张力不平衡导致的。
缩松会降低铸件的强度和韧性。
5.冷隔冷隔是指铸件内部形成的冷却速度不均匀导致的缺陷。
冷隔通常是由于浇注温度过低、铸型材料导热性差或浇注速度过快等原因导致的。
冷隔会影响铸件的尺寸精度和内部组织均匀性。
三、分析铸造缺陷的原因1.工艺问题铸造过程中,如果工艺操作不当、温度控制不稳定或流变性能不合理等,都会导致铸造缺陷的产生。
因此,严格的工艺控制和操作规范是避免铸造缺陷的关键。
2.材料问题铸造材料的质量对于铸造缺陷的产生有着重要影响。
选择合适的材料、控制材料的成分和性能,并进行必要的熔炼和净化处理,可以有效地减少铸造缺陷的发生。
3.设备问题设备的性能和状态也会对铸造缺陷的产生产生影响。
维护设备的正常运行、检查设备的精度和稳定性,并及时修复或更换老化的设备,可以提高铸造质量。
四、预防铸造缺陷的方法1.优化设计在铸造件的设计阶段,应注意避免设计不合理的部位,如过于复杂的结构、太薄或太厚的壁厚等。
合理的设计可以减少铸造缺陷的发生。
铸造铸件常见缺陷原因与解决方法分析
浇不到
由于金属液未完全充满型腔而产生的铸件缺肉。
提高浇注温度和浇注速度。不要断流和防止跑火。
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。
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。
提高浇注温度和浇注速度。改善浇注系统。浇注时不断流。
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。
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
铸造缺陷分析及工艺优化措施
铸造缺陷分析及工艺优化措施现阶段,我国的铸件质量工艺有了很大进展,本文针对目前铸件质量的现状,对一年来的铸件废品情况进行统计,分析铸件缺陷及其产生的主要原因。
对照工艺规程要求,找出影响铸件质量的关键环节及主要因素。
提出工艺优化、设置质量控制点、控制浇注温度及速度、保证原材料质量等具体具体改进措施及方法,从而减少铸件缺陷的产生,降低铸件废品率,提高铸件产品质量。
标签:铸造缺陷;工艺过程;关键环节;主要因素;工艺优化引言钢铸件可以通过焊接来修复铸造缺陷,但对于铸铁件,由于其材质组织粗糙,可焊性差,焊接后焊材与铸件母材很难融合。
机床是先进制造技术的载体和装备工业的基本生产手段,是装备制造业的基础设备。
机床的结构件和许多主要部件都是以铸件为坯料的,因此铸件是确保机床内外部质量达到要求的基础件,它不仅影响机床外观,更直接影响机床精度的稳定性及机床的使用性能和寿命。
笔者希望通过对铸件缺陷及其产生的原因进行分析,找出影响铸件缺陷的主要因素,通过加强原材料把关、优化铸造工艺、强化关键工序质量控制等一系列措施,提高铸件产品质量,提升机床精度稳定性和使用性能。
1常见铸件缺陷及产生原因1.1冷隔及其控制方法冷隔是铸件上产生的缝隙,有的穿透铸件有的则不穿透铸件,其边缘呈圆角状,是金属流充型过程中股汇合时产生熔合不良所导致。
冷隔一般出现在薄壁处、远离浇道的宽大表面、激冷部位、金属流汇聚位置。
冷隔产生的原因主要有:①浇注速度过慢或者是浇注时金属液的温过低;②铸造所采用的模具透气性差,排气困难,出气冒口设计的尺寸过小且数量太少;③铸造所采用的合金本身粘度大,流动性变差;④铸件结构设计不合理,铸件的中的薄壁太薄导致铸件的铸造性变差;⑤铸造工艺设计不合理,铸件中的大而薄的部位距离内交道太远或者设置在铸件的顶部;⑥浇道设计不合理,浇道截面积太小或者是内浇道的位置设置不当或数量偏少,以及直浇道的高度太低从而导致金属液的静压头太小。
在大型薄壁铸件的生产过程中产生的冷隔缺陷,通过提高浇注时金属液体的温度,使金属液在较高的温度下仍能保持顺畅的流动性,从而使得金属液在到达缺陷位置时不会因温度降低过快而发生凝固产生冷隔。
铸造工艺及设计第 6 章 铸件缺陷的分析与防止
理、 烘干, 型砂水分应在合理范围内取下限值。 • (3) 砂型方面: 砂型紧实度应适中, 型芯应烘干, 烘干后的型芯
不要存放过长时间。
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6.2 铸件常见缺陷的形成原因分析 与防止措施
• 铸件成品率可以衡量企业的铸造技术水平, 也可反映金属炉料的利 用率。
• 3.工艺出品率 • 铸件毛坯质量占铸件在落砂并清砂后未去除浇冒口时的质量的比例称
为工艺出品率, 用公式表示为
• 铸件毛坯质量是指铸件在清理并去除浇冒口和补贴后的铸件质量。 工艺出品率反映企业铸造生产效益, 也是衡量铸造工艺是否合理的 指标之一。
够的金属液补充。 • (2) 浇注系统与冒口的设计不合理, 其余铸件的连接位置不正确。
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6.2 铸件常见缺陷的形成原因分析 与防止措施
• (3) 铸型刚度低, 在铸铁析出石墨膨胀时型壁移动使型腔扩大。 • 2.防止措施 • (1) 设计冒口以提供足够的金属液补缩。 • (2) 合理设计浇注系统和冒口的大小、 位置以及与铸件的合理连
• 对于铸件的气孔、 缩孔、 裂纹和冷隔等缺陷, 均可通过焊接方法修 补。 按焊接前对铸件是否预热, 焊接方法可以分为热焊和冷焊两类。
• 1.热焊 • 焊接前将铸件预热到600 ℃左右, 然后快速焊接后缓慢冷却的方
法称为热焊。 热焊后得到的组织为灰口组织, 通常用热焊修补铸件 加工面的缺陷。
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• 6.2.5 粘砂、 夹杂的形成原因及防止措施
• 1.形成原因 • (1) 粘砂: 金属液温度过高, 与造型材料作用时间较长, 铸件表
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“渣眼”缺陷分析及其应对措施
铸件“渣眼”缺陷分析及其应对措施浇注的时候,熔渣随液体金属进入型腔,形成了铸件的“渣眼”缺陷。
在铸造生产中,有很多铸件(如图1)都是因为出现“渣眼”而报废的,尤其是在一些要求较高的机床液压件的生产上。
铸件出现渣眼的原因很多,有熔炼、浇注操作、造型工艺方面的原因,也有浇注系统设置方面的因素等。
下文分析一下原因以及应对措施。
1.熔炼过程中除渣措施铸铁在熔炼过程会有许多渣子产生,人们总希望在铁液进入浇包之前能彻底地实现渣、铁分离。
一方面,渣子进入浇包也就增加了被冲入型腔的危险,另一方面在浇包中进行扒渣操作会降低铁液的温度,因此铸铁熔炼过程中的放渣操作就显得特别重要。
在冲天炉内,由焦炭的灰分、砂粒及炉衬剥落耐火材料等熔成黏度很大的熔渣,不易排出。
在熔炼时加入适量的石灰石造渣剂,在炉内遇热分解为CaO后,与炉渣反应生成低熔点的盐类物质即熔渣,这些熔渣会随着铁液一起流到前炉中,由于密度不同,会发生分层,铁液在下,熔渣漂在上部,熔炼一段时间后应及时打开前炉上的出渣孔进行放渣,实现渣、铁分离。
如果造渣剂不足,渣子会变得粘稠,不易流出。
熔炼过程中,应适当提高铁液温度。
铁液温度低,渣子粘稠不易放出;另外,铁液的温度太低,悬浮在金属液中的渣子,要上浮至金属液的上部而遇到的阻力较大,也难去除掉。
2.浇注前及浇注过程的中除渣措施铁液由前炉流入浇包,部分渣子难免会随之而入。
那么浇注前,必须把浇包中的熔渣全部除尽,以免熔渣进入铸型造成渣眼缺陷。
具体地说就是在浇包中进行“扒渣”作业。
进行扒渣操作时,比较有效的办法是首先要在浇包金属液的表面撒集渣剂,使渣子与半熔的集渣剂粘在一起,即可用铁棍挑出或扒出。
常用的集渣剂主要是珍珠岩或火山灰。
珍珠岩是较理想的集渣剂,我国南方一些工厂习惯用稻草灰作集渣剂,稻草灰对金属液有保温作用,但对炉渣的集渣效果较差(对炉渣有轻微的激冷作用)。
北方的某些小厂习惯在浇包内金属液表面撒干砂,干砂虽然对漂浮的熔渣有一定的激冷作用,使渣子开始凝结,但干砂完全不熔,对炉渣的集渣作用甚小。
铸造缺陷(气孔与缩孔)
铸造缺陷的分类
气孔
铸件内部或表面存在圆形或椭圆形的 孔洞,有时呈集群状分布,气孔的形 成与浇注时气体卷入和凝固时气体析 出有关。
缩孔
铸件在冷却过程中,由于体积收缩而 未能得到足够的金属补充,在铸件内 部形成的空洞或区域,缩孔通常出现 在铸件最后凝固的部位。
02
气孔的形成与控制
气孔的形成原因
材料因素
,导致形成空洞。
浇注系统设计不当,金属液流 动不均匀,局部区域金属液过
早凝固。
铸件结构复杂,厚薄差异大, 导致金属液冷却速度不一致。
浇注时金属液面过低,补缩能 力不足。
缩孔对铸件的影响
缩孔会导致铸件局部厚度减小,降低承载能力。 缩孔会降低铸件的致密度和气密性,影响性能。
缩孔部位容易引起应力集中,降低铸件疲劳强度。 缩孔影响铸件外观质量,可能导致产品不合格。
通过目视或低倍放大镜观察铸件表面,寻找是否 存在气孔和缩孔的迹象。
无损检测
利用射线、超声波、磁粉等无损检测技术对铸件 内部进行检测,确定缺陷的位置和大小。
力学性能测试
对铸件进行拉伸、冲击等力学性能测试,分析其 机械性能是否符合要求。
识别技巧
01
观察表面特征
气孔通常表现为圆形或椭圆形的凸起,而缩孔则表现为不规则的凹陷。
铸造缺陷(气孔与缩孔)
• 引言 • 气孔的形成与控制 • 缩孔的形成与控制 • 气孔与缩孔的检测与识别 • 案例分析
01
引言
铸造缺陷的定义
01
铸造缺陷是指在铸造过程中,由 于各种原因导致铸件内部或表面 出现的不符合技术要求或使铸件 性能下降的区域或点。
02
铸造缺陷的产生与铸造工艺、模 具设计、原材料、操作环境等多 种因素有关。
分析铸造夹渣缺陷产生原因及改进措施
分析铸造夹渣缺陷产生原因及改进措施铸造夹渣缺陷是铸造过程中一种常见但又难以避免的问题,它会给产品的质量和性能带来负面影响。
本文将对铸造夹渣缺陷的产生原因进行分析,并提出一些改进措施。
一、铸造夹渣缺陷产生原因分析铸造夹渣缺陷主要是由以下几个方面的原因导致的:1. 原料问题首先,原料的质量问题可能导致夹杂物的产生。
如果原料中含有过多的杂质,这些杂质很容易在铸造过程中形成夹渣缺陷。
2. 操作不当铸造过程中的操作不当也是夹渣缺陷产生的原因之一。
例如,铸造温度过高或过低、浇注速度不合适、浇注过程中剧烈振动等操作不当的因素都可能导致夹渣缺陷的形成。
3. 模具问题模具的设计和制造过程中存在缺陷,也会导致夹渣问题。
例如,模具设计不合理、制造精度不高等问题都可能使得铸造过程中形成夹渣缺陷。
4. 温度控制问题铸造过程中的温度控制是避免夹渣缺陷的关键。
如果温度控制不稳定或者温度分布不均匀,就容易导致夹渣现象的发生。
5. 浇注工艺问题铸造过程中的浇注工艺也是产生夹渣缺陷的一个重要原因。
例如,浇注过程中浇口设计不佳、液态金属的流动速度过快等问题都可能导致夹渣缺陷的形成。
二、改进措施针对铸造夹渣缺陷产生的原因,可以采取以下一些改进措施:1. 优化原料质量管理加强对原料的质量检验和筛选工作,严格控制原料中的杂质含量,确保原料的纯净度,从根本上减少夹杂物的形成。
2. 加强操作规范规范铸造操作,确保铸造温度、浇注速度等参数控制合理,防止因操作不当导致的夹渣缺陷的产生。
加强员工培训,提高操作技能水平。
3.优化模具设计和制造加强对模具设计和制造过程的管理,确保模具的精度和质量,避免模具本身存在缺陷,进而减少夹渣问题的发生。
4. 加强温度控制加强对铸造过程中的温度控制,确保温度的稳定性和均匀性,减少由于温度控制问题引起的夹渣缺陷。
5. 优化浇注工艺通过优化浇注工艺,合理设计浇口和浇注系统,控制液态金属的流动速度,减少浇注过程中的气体包裹和杂质的产生,从而减少夹渣的问题。
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:
熔炼铸造缺陷分析及解决方案
1、各种液态铸造合金在熔炼和浇注过程中均会产生夹杂物,金属夹杂物依据其来源可以分为两大类:⑴外来夹杂物。
来源于炉衬、浇包耐火材料的侵蚀,熔渣或与空气反应形成的浮渣,型砂的冲蚀,或其它任何与金属熔体接触的材料的侵蚀;⑵内生夹杂物。
这类夹杂物是由金属熔体内的反应形成,如镁硫夹杂物。
镁硫夹杂物是由于球化处理过程中加入镁硅铁合金后在铁液内反应而形成。
2、夹渣产生的原因(1)硅:硅的氧化物也是夹渣的主要组成部分,因此尽可能降低含硅量;⑵硫:铁液中的硫化物是球铁件形成夹渣缺陷的主要原因之一。
硫化物的熔点比铁液熔点低,在铁液凝固过程中,硫化物将从铁液中析出,增大了铁液的粘度,使铁液中的熔渣或金属氧化物等不易上浮。
因而铁液中硫含量太高时,铸件易产生夹渣。
球墨铸铁原铁液含硫量应控制在0.06%以下,当它在0.09%〜0.135%时,铸铁夹渣缺陷会急剧增加;⑶稀土和镁:近年来研究认为夹渣主要是由于镁、稀土等元素氧化而致,因此残余镁和稀土不应太高;(4)浇注温度:浇注温度太低时,金属液内的金属氧化物等因金属液的粘度太高,不易上浮至表面而残留在金属液内;温度太高时,金属液表面的熔渣变得太稀薄,不易自液体表面去除,往往随金属液流入型内。
而实际生产中,浇注温度太低是引起夹渣的主要原因之一;⑸浇注系统:浇注系统设计应合理,具有挡渣功能,使金属液能平稳地充填铸型,力求避免飞溅及紊流;(6)型砂:若型砂表面粘附有多余的砂子或涂料,它们可与金属液中的氧化物合成熔渣,导致夹渣产生;砂型的紧实度不均匀,紧实度低的型壁表面容易被金属液侵蚀和形成低熔点的化合物,导致铸件产生夹渣。
3、防止夹渣措施(1)控制铁液成分:尽量降低铁液中的含硫量(<006%),适量加入稀土合金(01%〜02%)以净化铁液,尽可能降低含硅量和残镁量;⑵熔炼工艺:要尽量提高金属液的出炉温度,适宜的静置,以利于非金属夹杂物的上浮、聚集。
扒干净铁液表面的渣子,铁液表面应放覆盖剂(珍珠岩、草木灰等),防止铁液氧化。
第三节铸造缺陷分析
第三节铸造缺陷分析一、铸件中的缩孔和缩松1.缩孔它是集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的孔洞。
缩孔多呈倒圆锥形,内表面粗糙,通常隐藏在铸件的内层,但在某些情况下,可暴露在铸件的上表面,呈明显的凹坑。
b5E2RGbCAP为便于分析缩孔的形成,现假设铸件呈逐层凝固,其形成过程如图5—6所示。
缩孔产生的部位在铸件最后凝固区域,如壁的上部或中心处。
此外,铸件两壁相交处因金属积聚凝固较晚,也易产生缩孔,此处称为热节。
热节位置可用画内接圆方法确定,如图5—7所示。
铸件上壁厚较大及内浇口附近都属热节部位。
p1EanqFDPw缩松分散在铸件某区域内的细小缩孔,称为缩松。
当缩松与缩孔的容积相同时,缩松的分布面积要比缩孔大得多。
缩松的形成原因也是由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足,或是因合金是糊状凝固,被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所致。
DXDiTa9E3d缩松分为宏观缩松和显微缩松两种。
宏观缩松是用肉眼或放大镜可以看出的小孔洞,多分布在铸件中心轴线区域、热节处、冒口根部和内浇口附近,也常分布在集中缩孔的下方如图5—8所示。
RTCrpUDGiT显微缩松是分布在晶粒之间的微小孔洞,要用显微镜才能观察出来,这种缩松的分布更为广泛,有时遍及整个截面。
显微缩松难以完全避免,对于一般铸件多不作为缺陷处理,但对气密性、力学性能、物理性能和化学性能要求很高的铸件,则必须设法减少。
5PCzVD7HxA3.缩孔和缩松的防止(1>按照顺序凝固原则进行凝固所谓顺序凝固即定向凝固,就是在铸件可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施,使铸件上远离冒口的部位先凝固(图5-9中Ⅰ>,而后是靠近冒口部位凝固(图5-9中Ⅱ,Ⅲ>,最后才是冒口本身凝固。
jLBHrnAILg顺序凝固和逐层凝固是两个不同的概念。
逐层凝固是指铸件某断面上的凝固方式,即表层先凝固,然后一层一层向铸件心部长厚。
由于逐层凝固时,铸件心部保持液态时间长,冒口的补缩通道易于保持畅通,故能充分发挥补缩效果。
压铸件不良及原因分析
压铸件不良及原因分析压铸件是指通过压力将熔化的金属注入热锻模具中进行成型的一种金属制造方法。
由于制造过程的复杂性和品质要求的严格性,压铸件不良问题时常出现。
本文将通过分析压铸件的不良问题及其原因,以帮助更好地理解和解决这些问题。
1.表面缺陷:表面缺陷包括气孔、夹杂物、氧化皮等。
其主要原因有:-铸造温度过高:过高的铸造温度会导致铸体内部氧化反应加剧,产生气孔等缺陷。
-模具表面粘附物:压铸过程中,模具表面可能存在铁屑、氧化皮等物质,导致铸件表面产生缺陷。
-熔化金属的气体含量过高:熔化金属中的气体含量过高,会在铸件凝固过程中析出气泡,形成气孔等缺陷。
2.尺寸偏差:尺寸偏差包括尺寸过大、过小、不均匀等情况。
其主要原因有:-铸造温度过高或过低:过高或过低的铸造温度都会导致铸件收缩率发生变化,从而产生尺寸偏差。
-模具设计不合理:模具设计中未考虑到金属的收缩和变形特性,导致铸件尺寸不准确。
-注射速度和压力控制不当:控制注射速度和压力不当,会导致金属流动不均匀,引起尺寸偏差。
3.冲击性能不佳:冲击性能不佳是指铸件在受到冲击载荷时易产生破坏或断裂。
其主要原因有:-金属组织不均匀:熔化金属在快速冷却过程中,易产生晶粒过大、晶界异常等问题,导致冲击性能下降。
-含气量过高:熔化金属中的气体含量过高,会在铸件凝固过程中析出气泡,降低冲击性能。
-金属材料的不合理选择:选择不合适的金属材料,其化学成分和机械性能可能不满足冲击性能要求。
4.裂纹:裂纹是指铸件表面或内部出现的细小或明显的裂缝。
其主要原因有:-材料内部应力过大:熔化金属在凝固过程中,由于收缩等原因会产生内部应力,过大的应力会导致铸件出现裂纹。
-注射速度和压力控制不当:控制注射速度和压力不当,使得金属充实不充分或过量,都会导致铸件的裂纹。
-模具温度不均匀:模具温度不均匀会导致铸件冷却速率不均匀,产生应力过大而发生裂纹。
5.金属疲劳:金属疲劳是指铸件在循环载荷下产生的微裂纹最终引起断裂。
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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道而堵死排气道;砂芯砂粒偏细,透气不良;上涂料后未充分干燥;砂芯砂与涂料发气量太大,或发气速度不当,涂料的屏蔽性差……).经验证明,干式缸套的缸体的气孔缺陷,很大程度上与水套工艺因素相关连。
1.1.6孕育剂未经干燥且粒度不当;铁液未充分除渣,浇注时未挡渣,由此引起渣气孔。
1.1.7浇注时未及时引火1.2对策1.2.1模型上较高部位设置数量足够,截面恰当的出气针或排气片;而芯头部位设置排气空腔.上述排气系统均应将气体引至型外。
通常排气截面为应内浇道总截面积1.5~1.8倍左右。
1.2.2浇注系统按半开放半封闭原则设置为宜,且须具有一定的拦渣功能,这样铁液充型时比较平稳,不会充击铸型或产生飞测或卷入气体.而浇注系统的截面大小以8~10kg/S的浇注速度来计算较为适宜。
1.2.3铁液的熔炼温度应不低于1500°C,而手工浇注时末箱的浇注温度应控制在1400°C左右(视铸件大小与壁厚可适当调整).最好能采用自动工浇注,浇注温度误差应在20°C以内。
1.2.4一个好的适于高压造型的砂处理系统,型砂水分应在控制在2.8-3.2%,其实的紧实率应在36~42之间,而湿压强度应达180~220kpa(均指在造型机处取样检测).为达这些指标,需监控型砂的灰份,辅助材料的添加量,合适的原砂粒度,循环砂的温度及混砂效率。
1. 2.5注意做好铁液去渣,浇注时挡渣引火以及孕育剂的干燥等工作。
1.2.6对于干式气缸套结构的发动机缸体,至关重要的是要有非常完善到位的水套砂芯工艺:a 、水套坭芯用砂的平均细度较之其他砂芯要粗一些,以求有良好的透气性。
b、设置充分的互相连通的排气孔网并使之能排出型外,这些孔网尽可能在制芯时生成,亦可在成型后钻加工形成。
对于前者要定期监控检查孔网是否畅通(当心部芯砂固化不良时易将孔网堵塞)。
c、对砂芯砂性能要综合考虑,不能片面追求强度。
当强度太高时,势必要增大树脂用量,从面使芯砂发气量太高;而当水套芯的结构比较复杂纤薄砂厚不均匀,且以能开出排气孔网时,就要求砂芯有较高的强度,即使发气量大些也无防。
d、当水套芯有排气孔网时,涂料要有较好的屏蔽性;当水套芯截面不便设置排气孔网时,涂料要有较好的透气性,这时砂的粒度也应更粗些。
e、当水套芯布有排气孔网时,且使用屏蔽性涂料时,在浸涂时要防止涂料液进入排气孔网,更要注意封火措施(可使用封火垫片材料),以免浇注时铁水进入排气孔网,把排气道堵死;f、涂料的发气量要低,且施涂后一定要充分干燥。
一个成熟的水套芯工艺,可以将缸筒加工后内表面的气孔废品率控制在0.3%,甚至更低。
2砂眼砂眼也是气缸体(气缸盖)铸件的常见缺陷,多见于铸件的上型面,也有在缸筒的内表面经加工后暴露出来的。
2.1原因2.1.1浇注系统设计不合理。
2.1.2型砂系列化统管理不善,型砂性能欠佳。
2.1.3型腔不洁净。
2.1.4砂芯表面状况不良或是施涂与干燥不当。
2.2对策2.2.1就浇注系统设置方面来说,为避免或减少砂眼缺陷,应注意以下事项;a、要有合理的浇注速度。
截面太小,则浇注速度太慢,铁液上升速度太慢,上型受铁液高温烘烤时间长,容易使型砂爆裂,严重时会造成片状脱落。
浇注系统的比例,应使铁液能平稳注入,不得形成紊流或喷射。
b、尽量使铁液流经的整个通道在砂芯内生成,通常坭芯砂(热法覆膜砂或冷芯砂)较之外模粘土砂更耐高温铁液冲刷。
而直浇道难以避免设置在外模的粘土砂砂型中通过,这时可在直浇口与横浇口搭接处设置过滤器(最好是泡沫陶瓷质),可以将铁液在直浇道内可能冲刷下来散砂和铁液夹渣加以过滤,从而可减少砂眼和渣眼。
c、浇道是变截面的,因此变截面处应尽可能圆滑光洁,避免形成易被铁液冲垮的尖角砂。
d、浇道的截面比例宜采用半封闭半开放型式,以降低铁液进入型腔时的流速与冲击,而内浇道位置应尽可能避免直接冲击型壁和型芯,且呈扩张形为好。
2.2.2为防止铸件的砂眼缺陷,型砂方面的主要措施是a、是控制型砂中的微粉含量,型砂在反复使用中,微粉含量会越来越高,这会降低型砂的湿压强度,水份及紧实率则会提高,使型砂发脆。
b、浇注时砂芯溃散后混入旧砂,未燃尽的残留树脂膜,会使型砂的韧性变差,产生砂眼的可能性也增大。
为此需要改善型砂的表面稳定性,降低脆性,提高韧性,方法是应在型砂中增加适当的a-淀粉,均可取得良好的效果,也可以在型腔表面施表面安定剂(喷洒)。
2.2.3 在造型、翻箱,特别是下芯、合箱等各环节容易将砂粒掉入型腔,而又未能清理干净,极易造成铸件砂眼缺陷。
为此,一是要选取恰当的芯头间隙和斜度并保证下芯和合箱的工装精度,以免破坏砂型或损坏型芯而将砂粒散落在型腔内;二是合箱前清理干净型内可能掉入的砂粒(抽吸法好于吹出法)。
2.2.4 不能忽视的是,砂芯的飞边毛刺要清理干净,上涂烘干后待用的砂芯表面的砂粒灰尘也要吹净,否则容易被铁水冲刷并富集在铸件某处形成砂眼。
同时,需要强调的是,砂芯上涂不能太厚,优其是当工艺要求个别砂芯的个别部位或全部两次浸渗涂料时,涂料不能太厚,且须等第一次上涂料干燥到一定程度后才能上涂第二次,否则浇注时过厚的涂料会爆裂而形成夹砂(渣)。
3 脉纹(飞翔)通常在铸件的内表面或热节部位,如缸体缸盖的水套腔内,或是进排气道内,由于浇注时高温铁液的作用,使砂芯硅砂发生相变膨胀引起砂芯表面产生裂缝,液体金属渗入其中,从而导致铸件形成飞翔状凸起的缺陷,即"脉纹"。
脉纹一旦出现,难以清理,当水套腔内有脉纹时,轻者会影响内腔的清洁度,重者会影响冷却水的流量,从而降低对发动机的冷却效果,甚会引起"烧缸","拉缸"严重后果;当气道内出现脉纹时,会影响气道涡流特性,最终影响发动机的整机工作性能。
生产实残证明,冷芯工艺产生脉纹的倾向要稍大于壳芯产生脉纹的倾向。
3.1 原因3.1.1 如上所述,产生脉纹的根本原因是高温铁液作用于砂芯引起硅砂的膨胀裂纹。
3.1.2 砂芯材料不具备低膨胀的性能,或者其自身不能吸收这种受热产生的膨胀。
3.1.3 砂芯的韧性或高温强度不足以克服膨胀应力导致产生裂纹.3.1.4 所用材料不能低御砂芯在高温下产生膨胀裂纹。
3.1.5 铁液未能在砂芯产生裂纹前凝固结壳,从而预防脉纹产生。
3.2 对策针对3.1所列产生脉纹的原因(或者说脉纹形成的机理)。
显然应采取以下措施;3.2.1 在保证能得到健全铸件而不产生气孔等缺陷的铁液充型温度下,尽可能采取较低的浇注温度以减轻砂芯受热膨胀的程度;同时采用较快的浇注速度,以避免砂芯长时间受到高温烘烤可能产生的膨胀裂纹。
3.2.2 用于易产生脉纹砂芯(如水套芯,进排气道芯)的芯砂原砂预先进行消除相变膨胀处理,或者在砂芯材料中添加一些辅助材料,降低砂芯材料的热膨胀率;再就是原砂的颗粒组成以三筛或四筛级配,以求砂芯材料能自身吸收膨胀变型。
3.2.3 必要时,在砂芯材料中使用一定比例的非石英系列砂(如橄槛石砂,锆英砂等),第一它们的膨胀率极小,第二其导热性能好,使铁液结壳时间早于砂芯相变膨胀开裂时间。
3.2.4 提高砂芯材料的韧性和高温强度。
3.2.5 使用强度、韧性优良,且导热性能极好的烧结型涂料,以增强砂芯表面抗膨胀裂纹的能力。
以上这些措施使用于冷芯砂,也使用于热法覆模砂(壳型砂)。
由此看出,预防或减少脉纹缺陷的主要措施是改善砂芯膨胀性能。
4 清洁度现代发动机对清洁度的要求非常苛刻,对气缸体(气缸盖)铸件而言,水腔、油腔、挺杆室等到部位允许残留的砂粒和异物,仅限为数克(g)以内,许多企业尽管采取了二次抛丸、强力抛丸,甚至引进了先进的抛丸设备,如鼠笼或机械手抛丸,要完全达到内腔清洁度要求,仍然较为困难,无论是壳芯或是冷芯,情形均一样。
4.1 原因清洁度达不到要求,从根本上来说是由于铸件结构方面的原因,上述各腔在抛丸时,因为出砂孔眼少而小,铁丸所能投射进去的量有限,所以内腔的光洁度与清洁程度均不及铸件的外表面,也不及曲轴箱和缸筒面等部位。
在不能改变铸件结构的情况下,只能查找影响清洁度其他方面的原因。