铸钢件缩孔和缩松的形成与预防

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铸钢缩孔和缩松产生的原因及预防措施！

铸钢缩孔和缩松产生的原因及预防措施！展开全文原创铸造老陆铸造工业网今天在铸造生产中，铸钢件出现缩孔、缩松的概率远远大于铸铁件。

因为铸铁件由于碳高，会有石墨膨胀对铸件进行补缩，而铸钢件碳含量低，石墨补缩非常弱，碳越低的铸钢件，越没有石墨补缩。

因此，缩孔、缩松就成为铸钢件的常缺陷。

那么在生产中怎样预防铸钢件的缩孔和缩松呢？这就需要我们铸造人充分了解铸钢件产生缩孔和缩松的原因，知道原因才能有针对性的进行预防。

铸钢件之所以出现缩孔、缩松，根本原因是钢液的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩。

这是铸钢件固有特征。

下面我们看一下铸钢件缩孔和缩松的形成示意图：通过上面的铸钢浇注凝固示意图我们看到，在浇注刚结束时，铸型内的钢液随着温度的下降而收缩，这时候铸件本体可以从内浇道得到液体补充，所以，在这期间铸型内一直充满着液体。

而当型壁表面的钢液温度下降到液相线温度时，铸件开始凝固，形成一层硬壳，如果在这个时候内浇道凝固，则硬壳内的钢液处于封闭状态。

随着温度继续降低，钢液继续发生液态收缩和凝固收缩，铸件早已凝固的硬壳也将发生固态收缩。

在大多数情况下铸件的液态收缩和凝固收缩要大于固态收缩，因此在钢液自身重力作用下，液面将脱离硬壳的顶层而出现下降。

钢液凝固继续进行，随着硬壳的增厚，液面不断面下降。

直到全部凝固后，铸件上部就形成带有一定真空度的漏斗形缩孔。

我们来观察上图所显示的情况，在大气压力的作用，处于高温状态但强度很低的顶部硬皮，将可能向缩孔方向凹陷进去，最终形成我们上面图形上面的E图形状。

在实际生产中，铸件顶部硬皮往往太薄或不完整，因而缩孔的顶部通常和能大气相通。

铸件凝固后期，在其最后凝固部分的残余钢液中，由于温度梯度小，金属液将同时凝固，即在钢液中出现许多细小的晶粒，当晶粒长大互相连接后，将剩余的钢液分割成互不相通的小熔池。

这些小熔池在进一步冷却和凝固时得不到液体的补缩，会产生许多细小的孔洞，这就是缩松。

缩松按糨的分布情况一般分为三种：一、弥散缩松，这种缩松是指细小的孔洞均匀分布在铸件的大部分体积内，易在结晶温度范围宽的合金铸件的冷却缓慢的厚大部位处产生。

铸铁件缩松、缩孔、凹陷缺陷的原因分析与防止方法

2019年第2期热加工79F锻造与铸造orging &Casting铸铁件缩松、缩孔、凹陷缺陷的原因分析与防止方法■王姗姗，程凯，靳宝，赵新武摘要：结合生产实践，依据缩松、缩孔、凹陷等缺陷的特征分类，整理了产生的原因，以及采取的纠正预防措施。

有关书籍对缩松、缩孔的产生均有阐述，只是进一步结合几种材质作了补充和整理，以求不断地完善。

关键词：缩松；缩孔；原因分析；防止方法一、缩松1. 特征在铸件内部有许多分散小缩孔，其表面粗糙，水压试验时渗水。

典型案例如图1～图5所示。

发现方法：用机械加工、磁粉探伤可发现。

2. 原因分析（1）工艺设计不合理。

铸件的结构、形状及壁厚的影响。

孤立热节多，尺寸变化太大，厚断面得不到足够的补缩。

（2）浇注系统、冷铁、冒口设计不合理，冒口的补缩效果差。

（3）浇注温度不合理，温度太高或太低均会影响冒口的补缩效果。

（4）铸型紧实度低，铸型刚度差。

石墨化膨胀造成型腔扩大，铸件收缩时由于补缩不足形成缩松。

图1 缩松图2 硅钼球铁4mm处缩松图4 硅钼材质蜂窝状显微缩松图3 高镍奥氏体球铁的缩气孔图5 接触热节产生的缩松图6 鸭嘴顶冒口2019年第2期热加工80F锻造与铸造orging &Casting（5）碳、硅含量低，磷含量较高；凝固区间大。

硅钼和高镍球墨铸铁对碳、硅含量和氧化铁液的敏感性特大，铁液严重氧化或碳、硅量低时，易出现显微缩松。

即便在薄壁处也容易出现缩松（见图2、图3、图4）。

（6）孕育不充分，石墨化效果差。

（7）残余镁量和稀土量过高。

钼含量较高时也会增加显微缩松。

（8）浇注速度太快。

（9）炉料锈蚀，氧化铁多。

（10）铁液在电炉内高温停放时间太长，俗称“死铁水”，造成严重氧化。

（11）冲天炉熔炼时底焦太底，风量太大，元素烧损大，铁液严重氧化。

（12）冒口径处形成接触热节产生缩松（见图5）。

（13）压箱铁不够（或箱卡未锁紧，箱带断裂等），浇注后由于涨箱造成缩松。

304不锈钢熔模铸造中缩孔、缩松的几种防止措施

熔模铸造中缩松的几种特有解决方案
缩松是铸造最常见的缺陷之一，是铸件在冷却过程中热节或远浇口部位得不到有效的补缩而产生的细小分散的孔洞。

熔模铸造因为热壳浇注的特点，在浇注系统设计时大大地限制了冒口、冷铁对于缩松的处理，但是却有一系列独特的解决方案。

1、型壳底部淬水
部位：铸件浇注位置底部。

铸件浇注位置底部远离浇冒口，补缩通道过长，如果铸件较高或底部有热节，就容易产生缩松。

原理：通过淬水使型壳底部温度迅速降低，对铸件起到底部激冷的作用。

操作：热壳浇注后，型壳立刻淬水，视铸件薄厚在水中停顿1-3秒，深度为易缩松的位置。

案例1圆环产品，材质304不锈钢，浇注温度1640℃
此产品组树后高度方向尺寸较大，见图1和图2，浇注后于圆环浇注位置的下半圆A处容易出现缩松，如图1，经分析认为补缩通道过长导致下半圆凝固时钢水得不到有效补缩，从而产生缩松。

工艺改进为型壳底部淬水，深度如图2所示，效果良好，基本解决下半圆的缩松问题。

图1 圆环剖面图图2 圆环组树淬水示意图
2、喷水激冷
3、局部补砂泥
4、中空型壳
5、加保温棉
6、工艺散热冷铁
7、冷铁、热贴。

有关球铁铸件缩孔缩松形成及预防

有关球铁铸件缩孔缩松形成及预防摘要,阐述有关球墨铸铁凝固特性、凝固过程体积变化和缩孔、缩松形成机理以及本人就缩孔、缩松的预防提出了看法。

关键词,球墨铸铁件,缩孔,缩松,防止前言球墨铸铁具有较大的缩孔、缩松倾向，如何防止和消除一直是铸造工作者关注的问题。

由于球墨铸铁缩孔、缩松形成的复杂性，在缩孔、缩松的形成机理和防止措施方面，存在许多不一致甚至相互矛盾的看法。

为有助于对此问题进行更深的研究，本文讲述有关球墨铸铁铸件缩孔、缩松的形成及预防，并就缩孔、缩松的预防方法发表本人的看法。

1 定义球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度 1.1成分球墨铸铁除铁外的化学成分通常为:含碳量3.6,3.8,，含硅量2.0,3.0,，含锰、磷、硫总量不超过1.5,和适量的稀土、镁等球化剂1.2性能球铁铸件差不多已在所有主要工业部门中得到应用，这些部门要求高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐严重的热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。

为了满足使用条件的这些变化、球墨铸铁现有许多牌号，提供了机械性能和物理性能的一个很宽的范围。

如国际标准化组织ISO1083所规定的大多数球墨铸铁铸件，主要是以非合金态生产的。

显然，这个范围包括抗拉强度大于800牛顿/毫米，延伸率为2%的高强度牌号。

另一个极端是高塑性牌号，其延伸率大于17%，而相应的强度较低(最低为370牛顿/毫米勺。

强度和延伸率并不是设计者选择材料的唯一根，而其它决定性的重要性能还包括屈服强度、弹性模数、耐磨性和疲劳强度、硬度和冲击性能。

另外，耐蚀性和抗氧化以及电磁性能1对于设计者也许是关键的。

为了满足这些特殊使用，研制了一组奥氏体球铁，通常叫傲Ni一Resis亡球铁。

这些奥氏体球铁，主要用锌、铬和锰合金化，并且列入国际标准。

2球墨铸铁的凝固特点球墨铸铁有着与其它合金不同的凝固特点:(1)共晶凝固温度范围宽，呈糊状凝固(2)与灰铸铁相比，共晶团数多，共晶膨胀较大。

10大技术要点分析防止球墨铸铁件缩孔、缩松方法

10大技术要点分析防止球墨铸铁件缩孔、缩松方法江苏行通淘炉料 2019-04-221、在不发生石墨漂浮、没有初生石墨析出的前提下尽量提高ω（C）量图1是按照壁厚为13~38mm的铸件制作出来的。

为防止石墨漂浮，铸件的碳当量(CE=C+1/3Si)不能超过4.55%；对于更薄的铸件，CE可以适当提高。

此外，上世纪80年代中期，英国铸铁研究学会(BCIRA)曾受美国铸造学会委托，系统研究了各种工艺因素对球墨铸铁石墨漂浮的影响。

表1为试样的情况，表2是不同Si量、不同壁厚的方形试棒防止石墨漂浮的最高ω(C)量(浇注温度为1400℃)，即减少缩孔、缩松倾向的最高ω(G)量。

共晶凝固包括奥氏体和石墨同时析出以及石墨在奥氏体外壳包围下长大。

如果按照共晶凝固方式进行凝固，缩孔、缩松倾向将随ω(C)量增加而减小。

但ω(C)量过高，凝固过程将以析出初生石墨开始，大部分由石墨析出所产生的膨胀会在凝固初期被消耗掉，这是由于石墨在铁液中上浮时，析出速度过快造成的。

在凝固后期，共晶团之间的孤立液池凝固时，由于石墨化膨胀量不足以补充体积收缩，故缩孔、缩松倾向较大。

2、控制石墨析出产生膨胀的时间如果石墨析出过早，在凝固后期浇、冒口不能提供补缩液体时，石墨化膨胀量将会过小，将会产生大量的缩孔、缩松缺陷。

因此，从凝固开始到凝固结束，石墨析出应始终保持相同的速度，尤其是凝固初期石墨析出不宜过快。

影响凝固各阶段石墨析出量的因素有:(1)、ω(C)和ω(Si)量按表1和表2将CE控制在目标值的同时，应采取高C低Si的原则。

因为C是使石墨膨胀的元素，Si是影响凝固初期膨胀量的元素，ω(Si)量较高，使石墨球数增加，出现较多的铁素体，并且会使石墨析出较早，进而导致凝固初期膨胀量过大，凝固后期残余铁液凝固时膨胀量不足。

因此，ω(Si)量只要能够防止碳化物形成、强化铁素体达到力学性能要求即可，不宜过高。

(2)、孕育剂孕育剂的加入量过多或采用含Bi的孕育剂将导致石墨球数增多，耐石墨球的尺寸均匀，进而使缩孔、缩松倾向增大。

铸造缺陷与防止

(三)常见缺陷及防止在球墨铸铁生产中，除会产生一般的铸造缺陷外，还经常会产生一些特有的缺陷。

主要有：缩孔及缩松，夹渣、皮下气孔、石墨漂浮及球化衰退等。

1．缩孔及缩松球墨铸铁形成缩孔及缩松的倾向都很大。

这是和其凝固特性及共晶团的生长方式密切相关的。

为了有效地防止缩孔和缩松的产生，采取下列工艺措施是必要的：l）加大铸型刚度，以帮助球墨铸铁件较软的外壳抵抗由于石墨化膨胀所产生的使外壳胀大的倾向，使铸件外壳保持原有的形状。

这样，铸件需要补缩的体积不致因外壳的胀大而增加。

这一措施可使石墨化膨胀所产生的巨大的膨胀力作用于正在生长的共晶团，从而有效地消除共晶团间的微观缩松。

目前生产中常用的高刚度铸型如水泥型，金属型等，对于防止球墨铸铁的缩松都有较好的效果。

2)增加石墨化膨胀的体积。

通过适当增加碳量，并配合以有效的孕育处理，使球墨铸铁中石墨的数量增加而尽量避免自由渗碳体的产生，从而可提高铸件的自补缩能力。

如果上述两条措施配合恰当，实现球墨铸铁件的无冒口铸造是可能的，生产实践经验已充分证实了此点。

3)采用适宜的浇注温度，以减少液态收缩值。

4)结合生产条件，合理地选用冒口或冒口加冷铁的防止收缩缺陷的工艺。

2．夹渣夹渣通常称黑渣，多出现在铸件浇注位置的上平面或型芯下表面部位。

根据夹渣形成的时间不同，可将其分为一次夹渣和二次夹渣。

前者是由于在球化处理时产生的氧化物及硫氧化物等在浇注之前未清除干净，随铁液浇入铸型所致。

后者是在浇注过程中以及在铁液尚未在铸型中凝固以前的一段时间内产生的渣。

一次渣的尺寸较大，二次渣一般很细小，在铸件的加工表面上表现为暗灰色无光泽的斑纹或云片状。

夹渣缺陷严重影响铸件的力学性能，特别是硬度、韧性及耐磨性，并能导致耐压铸件发生渗漏。

防止措施主要有：1)尽量降低原铁液的含硫量。

2)在保证石墨球化条件下，降低铁液的残留镁量和残留稀土量。

3)提高浇注温度，应不低于1350℃。

4)浇注前将铁液表面的熔渣清除干净。

球铁铸件缩孔、缩松的成因与防止

球铁铸件缩孔、缩松的成因与防止球铁铸件缩孔、缩松的成因与防止摘要：球墨铸铁大多数是共晶或过共晶成分，其糊状凝固方式使铸件外壳没有抵抗石墨化膨胀能力，因而铸型产生型壁迁移，增大铸件体积，极易产生内部缩孔、缩松。

球墨铸铁凝固时，在枝晶和共晶团间的最后凝固区域，收缩的体积得不到完全补充，留下的空洞形成宏观及微观缩松。

La 有助于消除缩松倾向。

分析缩孔缩松形成原因并提出相应的防止办法，有助于减少由此产生的废品损失。

关键词：球墨铸铁、收缩、缩孔、缩松1 前言1.1 缺陷形成原因球墨铸铁生产技术日臻完善，多年技术服务的实践表明，生产中出现的铸造缺陷，完全可以用成熟的经验予以消除。

据介绍：工业发达国家的铸造废品率可以控制在1%以下[1]，国内先进水平也在2%左右，提高企业铸造技术水平，对减少废品十分重要。

1。

显微缩松显微镜观察微细连续缺失空间多角形疏松枝晶间、共晶团边界间众所周知，灰铸铁是逐层凝固方式，球墨铸铁是糊状凝固方式。

逐层凝固可以使铸件凝固时形成一个坚实的封闭外壳，铸件全封闭外壳的体积收缩可以减小壳体内的缩孔容积。

糊状凝固的特点是金属凝固时晶粒在金属液内部整个容积内形核、生长，固相与液相混合存在有如粥糊。

大多数球墨铸铁是共晶或过共晶成分，其糊状凝固方式使铸件外壳没有抵抗石墨化膨胀的能力，铸型产生型壁迁移，增大铸件体积，极易产生内部缩孔、缩松缺陷。

铸型冷却能力强，有利于铸件的容积凝固转变成逐层凝固，使铸件的分散缩松转变成集中缩孔。

然而，批量生产中湿砂型铸造很难被金属型或干砂型取代。

球墨铸铁凝固有以下三个特点，决定球墨铸铁是糊状凝固方式：①球化和孕育处理显著增加异质核心，核心存在于整个熔体，有利于全截面同时结晶。

②石墨球在奥氏体壳包围下生长，生长速度慢，延缓铸件表层形成坚实外壳；而片状石墨的端部始终与铁液接触，生长速度快，凝固时间短，促使灰铁铸件快速形成坚实外壳。

③球墨铸铁比灰铸铁导热率小 20%-30%，散热慢，外壳生长速度降低[3]。

铸件产生缩孔和缩松产生的原因及防止措施（音频讲解，实用方便）

铸件产⽣缩孔和缩松产⽣的原因及防⽌措施（⾳频讲解，实⽤⽅便）铸件缩松、缩孔问题防治⽅案来⾃制造⼯业联盟 00:00 10:29
缩孔是集中在铸件上部或最后凝固部位容积较⼤的孔洞
合⾦的液态收缩和凝固收缩愈⼤、浇注温度愈⾼、铸件愈厚，缩孔的容积愈⼤. 缩松是分
散在铸件某区域内的细⼩缩孔
形成原因：铸件最后凝固区域的收缩未能得到补⾜，或因为合⾦呈糊状凝固，被树枝状晶体
分隔开的⼩液体区难以得到补缩所⾄
逐层凝固合⾦，缩松倾向⼩。

糊状凝固合⾦缩松倾向⼤，缩孔倾向⼩。

防⽌缩孔和缩松的措施 1）选择合适的合⾦成分选⽤近共晶成分或结晶温度范围较
窄的合⾦ 2）⼯艺措施顺序凝固原则，获得没有缩孔的致密铸件。

定向凝固就是在铸
件上可能出现缩孔的厚⼤部位通过安放冒⼝等⼯艺措施，使铸件远离冒⼝的部位先凝固，然后
靠近冒⼝部位凝固，最后冒⼝本⾝凝固。

⽬的是铸件各个部位的收缩都能得到补充，⽽将缩孔转移到冒⼝中，最后予以清除措施
1、安放冒⼝
2、在⼯件厚⼤部位增设冷铁。

铸钢件缩孔及缩松缺陷的消除

铸钢件缩孔及缩松缺陷的消除【摘要】通过分析铸钢件缩孔及缩松产生的机理，总结出铸件产生缩孔及缩松缺陷的部位，提出从改进浇注系统、改变铸件结构、适当提高浇注温度及控制浇注速度等几个方面消除铸件中的缩孔及缩松。

缩孔及缩松缺陷是铸钢件生产中的一大难题，长期以来困扰着广大铸造工作者。

这两种缺陷多发生在铸件内部，通过机械加工或X 射线检查可以发现，要进行挽救比较困难，也有发生在表面上的，通过安放冒口可以消除。

这两种缺陷很相似，危害都很大，可以归为一类。

由于缩孔及缩松缺陷的消除需要综合考虑浇注系统、浇注温度、铸件结构、冒口及冷铁等工艺因素，在实际生产中难以控制。

本文拟对铸钢件生产中出现的缩孔、缩松缺陷的消除作一探讨，供有关人员参考。

一、缩孔及缩松缺陷产生的机理铁液在铸型内冷凝的过程中，体积要发生三次收缩：第一次是合金液从浇注温度冷却到开始凝固的温度，称为液态收缩; 第二次是从开始凝固的温度冷却到金属液全部凝固的温度，称为凝固收缩; 第三次是从全部凝固的温度冷却到室温，称为固态收缩。

液态收缩的大小与浇注温度有关，铁液每降低100 ℃，体积约缩小0. 78 % ～1. 2 % ，因此浇注温度越高，液态收缩越大。

一般情况下，在能保证流动性的前提下，应尽量降低铁液的浇注温度。

液态及凝固收缩受合金成分的影响较大，比如，在其他成分相同的情况下，碳、硅含量越大，收缩就越小; 而锰、硫含量越多，则收缩量越大。

一般铸钢件在凝固收缩阶段的线收缩率为2.0 % ～3. 5 % ，因此在砂型铸造中制造模样时，除了加放一定的加工余量外，还要按铸造合金的收缩特性，加上一定量的合金收缩率。

当金属液进入型腔后，靠近型壁的金属液散热快，冷却速度快，而后向铸件中心逐次凝固。

铸件在冷却凝固的过程中，一般液态收缩时可以得到浇包中液态金属的补缩，这个阶段的收缩对铸件质量影响不大; 固态收缩对形成缩孔、缩松缺陷的影响也不大，但如果在凝固收缩时得不到补缩，就会在铸件最后凝固的部位( 如温度最高的中心处) 形成细小或分散的孔洞，即缩孔、缩松缺陷。

缩孔和缩松及其控制方法

缩孔和缩松及其控制方法缩孔和缩松是材料加工中常见的问题，会对产品的质量和性能产生不利影响。

本文将首先介绍缩孔和缩松的概念和原因，然后探讨相关的控制方法。

一、缩孔和缩松的概念和原因缩孔是指材料中存在的孔洞或空隙，在加工过程中由于内部应力的作用而发生收缩，导致孔洞的尺寸变小。

缩松是指材料中的实体部分在加工过程中由于受到挤压或拉伸而发生收缩，导致尺寸变小。

缩孔和缩松的产生原因有多种，主要包括材料的物理性质、加工工艺和设备的影响。

材料的物理性质包括材料的组织结构、成分和热膨胀系数等，这些因素会影响材料在加工过程中的变形和收缩特性。

加工工艺中的温度、压力和速度等参数的选择也会影响缩孔和缩松的产生。

设备的精度和稳定性也会对缩孔和缩松产生影响。

二、缩孔和缩松的控制方法为了减少或避免缩孔和缩松的产生，可以采取以下控制方法：1. 材料选择：选择具有较低膨胀系数和较好变形性能的材料，可以减少缩孔和缩松的产生。

此外，还可以选择具有合适组织结构和成分的材料，以提高材料的可加工性。

2. 加工工艺优化：在加工过程中，要合理选择温度、压力和速度等参数，以减少缩孔和缩松的产生。

同时，还需要注意加工工艺中的各个环节，如预处理、加热、冷却和保温等，以确保材料的均匀性和稳定性。

3. 设备维护和调整：保持加工设备的精度和稳定性，及时对设备进行维护和调整，可以减少因设备问题而引起的缩孔和缩松。

此外，还可以通过调整设备的参数，如温度、压力和速度等，来控制缩孔和缩松的产生。

4. 模具设计和加工：合理设计和加工模具，可以减少缩孔和缩松的产生。

模具的结构和形状应与产品的要求相匹配，以确保材料在加工过程中的均匀性和稳定性。

同时，还要注意模具的材料选择和表面处理，以提高模具的耐磨性和抗粘性。

5. 检测和控制：在加工过程中，要建立合适的检测和控制方法，及时发现和解决缩孔和缩松的问题。

可以使用非破坏性检测方法，如超声波检测和X射线检测，来检测材料中的缺陷和孔洞。

六种铸件常见缺陷的产生原因及防止方法

六种铸件常见缺陷的产⽣原因及防⽌⽅法⽓孔（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。

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。

防⽌⽅法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。

8、浇注系统设计要准确，选择适宜的浇注温度。

【热坛学习】铸件缩孔、缩松缺陷易发原因有哪些？汇总实践中快捷有效防止措施

【热坛学习】铸件缩孔、缩松缺陷易发原因有哪些？汇总实践中快捷有效防止措施联合铸造热加工行业论坛 2022-09-01 19:27 发表于江苏缩孔和缩松都是铸造生产中常见的铸件缺陷。

缩孔是铸件在冷凝过程中收缩，得不到金属溶液的补充而产生的孔洞，形状不规则，孔壁粗糙，一般位于铸件的热节处。

缩孔和气孔在外表上往往极为相似，经常容易混淆。

一般来说，气孔的内壁是平滑的，而缩孔的内壁则呈枝状结晶的末梢状。

缩松是铸件最后凝固的区域没有得到金属溶液的补缩而形成分散和细小的小孔，常出现在铸件的较厚截面以及厚薄截面交接处或热节点上。

缩松的分布面积要比缩孔大得多，往往隐藏于铸件的内部，有时肉眼察觉不到。

缩孔和缩松在铸件废品中占有较大的比例，必须引起足够的重视，以提高铸件合格率。

缩松笔者结合多年的生产实践经验，谈谈铸件缩孔和缩松的产生原因及其防止措施。

１．铸件和模样设计（1）铸件截面尺寸变化过大。

如果在设计中铸件截面尺寸变化过大，薄截面的冷却速度比相邻厚截面的冷凝速度要快得多，这样就很难实现铸件的顺序凝固，同时也难于进行补缩。

设计时要尽量避免这种情况，否则应采用冷铁，以实现铸件的顺序凝固并利于补缩。

（2）铸件断面过厚，如果没有采取相应措施对其进行补缩，会因补缩不良形成缩孔。

（3）圆角太小。

铸件的凹角圆角半径太小，会导致型砂传热能力降低，凝固速度下降，同时由于该处型砂受热作用强，发气压力大，析出的气体可向未凝固的金属液渗入，导致铸件产生气缩孔。

（4）圆角太大。

圆角太大，则圆角部分就成了厚截面，如果相邻的截面较薄，就难以得到有效的补缩，造成补缩不良2．模样（1）模样或芯盒磨损致使铸件截面减薄，导致铸件截面厚度减薄而妨碍补缩。

（2）模样尺寸不当或模样结构不当，导致铸件截面过厚或过薄。

设计时应注意控制模样的厚度，尽量使邻近较厚截面的薄截面保持最大的厚度。

3．砂箱（1）上箱太浅。

生产中为了节省型砂用量或为了降低砂箱和造型成本而使用高度不够的上箱，这是造成缩松缺陷的常见原因。

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。

2.2适当降低浇注温度和提高浇注速度，减轻金属液对砂型的热力学和物理化学作用。

2.3砂型紧实度要高（通常大于85）且均匀，减少砂粒间隙；型、芯修补到位，不能有局部疏松。

浅谈铸件缩孔缩松产生的原因

浅谈铸件缩孔缩松产生的原因铸件缩孔和缩松是出现在铸件制造过程中的常见缺陷，对铸件的质量和性能产生重要影响。

缩孔和缩松的产生主要有以下几个原因：1.缩孔：缩孔是指铸件中出现内部凹陷或空洞的缺陷。

其主要原因如下：-铸型设计不合理：铸型的收缩系统设计不合理、浇注系统设计不合理、毛坯料和铸型之间的空隙设计不合理等，都会导致金属液在凝固过程中无法顺利填充，从而形成缩孔。

-浇注工艺参数不合理：包括浇注温度过低、浇注速度过快、浇注压力不足等。

这些因素都会影响金属液的流动性和凝固过程，从而产生缩孔。

-快速凝固导致温度梯度大：金属液凝固过程中温度梯度大，会加快金属的凝固速度，导致空洞无法充分填充，形成缩孔。

-毛坯料中夹杂物：毛坯料中的夹杂物如气孔、沙眼等也会导致铸件内部形成缩孔。

2.缩松：缩松是指铸件内部存在小裂纹或局部结构不致密的缺陷。

其主要原因如下：-热应力引起的冷裂纹：在铸造过程中，由于金属液凝固和收缩产生热应力，当应力超过金属的强度时，就会发生冷裂纹，形成缩松。

-毛坯中的气体和夹杂物：毛坯中存在气孔、气泡等夹杂物，会导致铸件内部产生局部脱实和裂纹，形成缩松。

-铸造温度过低：铸造温度过低会导致金属液在凝固过程中形成局部冷凝物，使得金属液无法顺利填充，产生缩松。

-浇注系统设计不合理：浇注系统设计不合理会导致金属液流动不畅，使得铸件内部无法顺利充实，形成缩松。

为防止铸造缺陷的产生，可以采取以下措施：-合理设计铸型：铸型的收缩系统设计要合理，保证金属液顺利充实，并通过改变浇注位置、浇注顺序等因素来减小缩松和缩孔的产生。

-优化浇注工艺参数：要根据具体的铸造材料和结构特点，合理控制浇注温度、浇注速度和浇注压力等参数，以减少缩松和缩孔的产生。

-毛坯清洁处理：在铸造前要对毛坯进行彻底清洁，以排除夹杂物和气泡等缺陷，减少铸件内部缺陷的产生。

-采用适当的热处理工艺：通过热处理来改善铸件内部组织结构，减少缩松和缩孔的产生，提高铸件的力学性能和耐热性能。

压铸件的缩孔缩松问题解决方案

压铸件的缩孔缩松问题解决方案1.压铸件缩孔缩松现象存在的原因压铸件缩孔缩松现象产生的原因只有一个,那就是由于金属熔体充型后,由液相转变成固相时必然存在的相变收缩.由于压铸件的凝固特点是从外向内冷却,当铸件壁厚较大时, 内部必然产生缩孔缩松问题.所以,就压铸件来说,特别是就厚大的压铸件来说,存在缩孔缩松问题是必然的,是不可以解决的.2.解决压铸件缩孔缩松缺陷的唯一途径压铸件缩孔缩松问题,不能从压铸工艺本身得到彻底解决,要彻底解决这个问题,只能超越该工艺,或者说是从系统外寻求解决的办法.这个办法又是什么呢?从工艺原理上说,解决铸件缩孔缩松缺陷,只能按照通过补缩的工艺思想进行.铸件凝固过程的相变收缩,是一种自然的物理的现象,我们不能逆这种自然现象的规律,而只能遵循它的规律,解决这个问题.3.补缩的两种途径对铸件的补缩,有两种途径,一是自然的补缩,一是强制的补缩.要实现自然的补缩,我们的铸造工艺系统中,就要有能实现“顺序凝固”的工艺措施.很多人直觉地以为,采用低压铸造方法就能解决铸件的缩孔缩松缺陷,但事实并不是这么回事.运用低压铸造工艺,并不等于就能解决铸件的缩孔缩松缺陷,如果低压铸造工艺系统没有设有补缩的工艺措施,那么,这种低压铸造手段生产出来的毛坯,也是可能百分之一百存在缩孔缩松缺陷的.由于压铸工艺本身的特点,要设立自然的“顺序凝固”的工艺措施是比较困难的,也是比较复杂的.最根本的原因还可能是, ”顺序凝固”的工艺措施,总要求铸件有比较长的凝固时间,这一点,与压铸工艺本身有点矛盾.强制凝固补缩的最大特点是凝固时间短,一般只及”顺序凝固”的四分之一或更短,所以,在压铸工艺系统的基础上,增设强制的补缩工艺措施,是与压铸工艺特点相适应的,能很好解决压铸件的缩孔缩松问题.4.强制补缩的两种程度:挤压补缩和锻压补缩实现铸件的强制补缩可以达到有两种程度.一种是基本的可以消除铸件缩孔缩松缺陷的程度,一种是能使毛坯内部达到破碎晶粒或锻态组织的程度.如果要用不同的词来表述这两种不同程度话,那么,前者我们可以用“挤压补缩”来表达,后者,我们可以用“锻压补缩”来表达.要充分注意的一个认识,分清的一个概念是,补缩都是一种直接的手段,它不能间接完成.工艺上,我们可以有一个工艺参数来表达,这就是”补缩压强”.物理原理上,压强这个概念有两种情况可出现,一种是在液体场合,即“阿基米德定律”的场合,为分清楚,我们定义它为“液态压强”,而另一种出现在固态场合,我们定义它为”固态压强”.要注意的是,这两种不同状态下出现的压强概念的适用条件.我们如果混淆了,就会出现大问题.“液态压强”,它只适用于液体系统,它的压强方向是可以传递的,可以转弯的,但在固相系统完全不适用.压铸件的补缩,是在半固态与固态之间出现的,它的压强值,是有方向的,是一种矢量压强,它的方向与施加的补缩力方向相同.所以,那种以为通过提高压铸机压射缸的压力,通过提高压射充型比压来解决压铸件的缩孔缩松,以为这个压射比压可以传递到铸件凝固阶段的全过程,实现铸件补缩思想,是完全错误的.5.采用“先压铸充型,后模锻补缩”的工艺,是解决铸件缩孔缩松缺陷的有效途径,也是一种终极手段.“先压铸充型,后模锻补缩”的工艺,我们可简称为“压铸模锻”工艺.它的本质,是一种连铸连锻工艺,就是将压铸工艺与液态模锻工艺相结合,将这两种设备的最有效功能组合在一起,完成整个工艺过程.这种连铸连锻的“压铸模锻”设备,外型与普通立式或卧式的压铸机很相似,其实就是在压铸机上,增加了液压的锻压头.可以加上的最大锻压补缩力,能等于压铸机的最大锁模力.要注意的是,这种压铸模锻机最重要的公称参数,并不是锁模力,而是模锻补缩力,相当于四柱油压机的锻压力意义,这是我们在设备选择时必须充分留意的.不然,买了一台锁模力很大,但模锻补缩力很小的压铸模锻设备,其使用价值就大打折扣了.运用这种压铸模锻机生产的毛坯,尺寸精度很高,表面光洁度也极高,可以相当于6级以上机加工手段所能达到的精度与表面粗糙度水平.它已能归属于“极限成形”----的工艺手段,比“无切削少余量成形”工艺更进了一步研究对既定条件下压铸模具的压铸工艺参数进行快速择定。

焊接缩孔与缩松的影响因素与预防措施探析

焊接缩孔与缩松的影响因素与预防措施探析摘要：金属焊接过程中因其本身的物理特性，必然会产生焊接缩孔与缩松现象，对铸件的力学性能、气密性和物理化学性能有着较大的影响，严重影响了焊接质量。

基于此，笔者结合多年现场实际工作经验，详细分析了影响缩孔与缩松的因素，提出了防止途径，并从工艺角度提出了控制措施，以供参考。

关键词：焊接缩孔缩松影响因素预防措施引言金属在焊接过程中，因其本身的物理特性，必然会产生收缩现象。

而铸件在焊接凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固收缩，往往在其最后凝固的部位出现孔洞。

容积大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。

前者常出现于纯金属、共晶成分合金和结晶温度范围较窄的铸造合金中，且多集中在铸件的上部和最后凝固的部位，以及铸件厚壁处、两壁相交处及内浇口附近等凝固较晚或凝固缓慢的部位（称为热节）；后者多出现于结晶温度范围较宽的合金中，常分布在铸件壁的轴线区域、缩孔附近或铸件厚壁的中心部位。

铸件中存在的任何形态的缩孔和缩松，都会减小铸件的受力面积，在缩孔和缩松的尖角处产生应力集中，使铸件的力学性能显著降低。

此外，缩孔和缩松还会降低铸件的气密性和物理化学性能。

因此，必须采取有效措施予以防止。

2、影响缩孔与缩松的因素2.1影响缩孔与缩松大小的因素（1）金属的性质金属的液态收缩系数αV液和凝固收缩率εV凝越大，缩孔及缩松容积越大。

金属的固态收缩系数αV固越大，缩孔及缩松容积越小。

（2）铸型条件铸型的激冷能力越大，缩孔及缩松容积就越小。

因为铸型激冷能力越大，越易造成边浇注边凝固的条件，使金属的收缩在较大程度上被后注入的金属液所补充，使实际发生收缩的液态金属量减少。

（3）浇注条件浇注温度越高，金属的液态收缩越大，则缩孔容积越大；浇注速度越缓慢，浇注时间越长，缩孔容积就越小。

（4）铸件尺寸铸件壁厚越大，表面层凝固后，内部的金属液温度就越高，液态收缩就越大，则缩孔及缩松的容积越大。

（5）补缩压力凝固过程中增加补缩压力，可减少缩松而增加缩孔的容积。

缩孔与缩松

缩孔与缩松杨群收汇编铸件在凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的部位出现孔，称为缩孔。

容积大而集中的孔称为集中缩孔，或简称缩孔；细小而分散的孔称为分散性缩孔，简称缩松，缩松的形状不规则、表面不光滑，可以看到发达的树枝晶末梢，有时呈氧化现象发青，可以和气孔区别开来。

在铸件中存在任何形态的缩孔都会由它们而减少受力的有效面积，以及在缩孔处产生应力集中现象，而使铸件的机械性能显著降低。

因此，缩孔是铸件的重要缺陷之一，必须设法防止。

一、产生缩孔缩松的因素缩孔形成的因素和过程是很复杂的，各种合金产生缩孔的过程及缩孔量的大小也各不相同，必须说明铸件的缩孔体积和合金的总的收缩（即液态收缩，凝固收缩和固态收缩之和）并不是同等的概念，但是这三个阶段的收缩对缩孔却能产生影响。

要研究如何解决缩孔问题，必须了解两个问题，一、合金的凝固特性和凝固收缩过程。

以铸铁为例，其凝固特性逐层凝固，其总的收缩过程即液态收缩、凝固态收缩（与石墨膨胀共存）和固态收缩。

二、决定铸铁收缩的影响因素主要是三个方面；即浇注温度，石墨析出量（化学成分及冷却方法）和铸型刚度（型壁移动）。

对以上专业词语，结合图形作简单通俗说明，从理论概念上知道一些。

液态收缩：从浇注温度到开始结晶。

（冒口起补缩作用）凝固态收缩：从开始结晶到完全成固态，在这个阶段里存在液态，枝晶状亚固态，石墨生成。

（工艺措施及压力起补偿作用）以上两个阶段是合金的体收缩阶段，在这两个阶段里要防止铸件的缩孔，主要靠冒口，冒口高度，浇注方法及工艺上的措施。

固态收缩：从完全凝固成固态，到室温阶段的收缩，在这个阶段的收缩是线收缩（靠制作模型时放的缩尺，来弥补线收缩时铸件几何尺寸的减少）。

固态收缩对铸件的缩孔一般影响不大，但是在降温线收缩过程中，往四周拉扯的应力也可使缩孔增大些。

铸铁的缩孔量也可以下式表示：缩孔量（%）=液态收缩+凝固态收缩+固态收缩-石墨膨胀对于缩孔的形成，金属的液态收缩和凝固态收缩远大于固态收缩。

铸造合金的收缩及预防

铸造合金的收缩及预防液态合金从浇注温度至凝固冷却到室温的过程中,体积和尺寸减少的现象，是铸件许多缺陷(缩孔,缩松,裂纹,变形,残余应力)产生的基本原因。

1 收缩的几个阶段1)液态收缩: 从金属液浇入铸型到开始凝固之前. 液态收缩减少的体积与浇注温度质开始凝固的温度的温差成正比。

2)凝固收缩: 从凝固开始到凝固完毕. 同一类合金,凝固温度范围大者,凝固体积收缩率大.如: 35钢,体积收缩率3.0%, 45钢 4.3%。

3) 固态收缩: 凝固以后到常温。

固态收缩影响铸件尺寸,故用线收缩表示。

2 影响收缩的因素1)化学成分: 铸铁中促进石墨形成的元素增加,收缩减少. 如: 灰口铁C, Si↑,收↓,S↑ 收↑.因石墨比容大,体积膨胀,抵销部分凝固收缩。

2)浇注温度: 温度↑ 液态收缩↑3)铸件结构与铸型条件铸件在铸型中收缩会受铸型和型芯的阻碍.实际收缩小于自由收缩，铸型要有好的退让性。

3 缩孔形成在铸件最后凝固的地方出现一些空洞,集中—缩孔. 纯金属,共晶成分易产生缩孔。

产生缩孔的基本原因: 铸件在凝固冷却期间,金属的液态及凝固受缩之和远远大于固态收缩。

4 影响缩孔容积的因素1)液态收缩,凝固收缩↑ 缩孔容积↑2)凝固期间,固态收缩↑,缩孔容积↓3)浇注速度↓缩孔容积↓4)浇注速度↑液态收缩↑ 易产生缩孔5 缩松的形成由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足,或者,因合金呈糊状凝固,被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所至。

1)宏观缩松肉眼可见,往往出现在缩孔附近,或铸件截面的中心.非共晶成分,结晶范围愈宽,愈易形成缩松。

2)微观缩松凝固过程中,晶粒之间形成微小孔洞。

凝固区,先形成的枝晶把金属液分割成许多微小孤立部分,冷凝时收缩,形成晶间微小孔洞. 凝固区愈宽,愈易形成微观缩松,对铸件危害不大,故不列为缺陷,但对气密性,机械性能等要求较高的铸件,则必须设法减少.(先凝固的收缩比后凝固的小,因后凝固的有液,凝,固三个收缩,先凝固的有凝,固二个收缩区----这也是形成微观缩松的基本原因.与缩孔形成基本原因类似)。