浅谈铸件砂眼气孔缺陷及预防措施_杨建林

浅谈铸件砂眼气孔缺陷及预防措施

杨建林

上汽依维柯红岩商用有限公司铸造厂

摘要：本文介绍了用湿型砂生产铸钢件对预防砂眼、气孔的措施提供了宝贵的经验供同行参考。关键词：铸钢件砂眼气孔

铸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。现主要谈谈砂眼和气孔。

1 砂眼

2.1 特征

铸件上表面附近出现的形状不规则的，而且往往呈现紧实状态的型砂夹杂物。往往在铸件的毛坯面上就能看出砂眼来，但有的可能要在切削加工后才露出来。一般来说，铸件的其他部位上有大块的金属凸起物。此外，如上述的缺陷，还带有2~6毫米深的凹孔，这类凹孔又或多或少地露出铸件表面。且近邻处伴有夹砂。那么，这一缺陷总是与夹砂结疤同时发生。砂眼是一种常见的铸造缺陷，往往导致铸件报废。

2.2 缺陷原因

1) 砂型或砂芯上有砂块脱落；

2) 造型时不谨慎，散落砂落入型腔；

3) 冲砂或合型压坏；

4) 由于型砂膨胀，造成型壁表层脱落。2.3 砂眼的预防措施：

(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。

(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。

(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。

(4) 浇口杯表面要光滑，不能有浮砂。2 气孔

2.1 特征

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。

2.2 缺陷原因：

气孔和针孔是由于在凝固过程中滞留在金属中的气体形成的。然而，除气孔之外，这些气体还可能引起其他缺陷。

1) 熔炼方面的原因

(1) 熔池中的液态金属含有大量气体，溶解的气体在凝固时析出；

(2) 钢和铸铁件：碳和氧发生反应生成一氧化碳，并以气态或氧化物形式存在，一氧化碳形成的气孔可能因氢或氮的扩散而体积增加；

2) 造型或制芯材料产生气体

(1) 铸型或砂芯中水分过高

(2) 砂芯粘结剂的发气量大

(3) 含碳氢化物的附加量过多

(4) 涂料的发气量过大

3) 卷入的气体

(1) 型腔内的气体和空气未能及时排除

(2) 砂型和砂芯的透气性差

(3) 液态金属在浇注系统中产生紊流，卷入气体

2.3 气孔的预防措施：

(1) 采用洁净干燥的炉料，限制含气量较多的炉料的使用，降低熔炼时金属的吸气量；浇包要烘干烫包；可以适当提高浇注温度以利于气体扩散。

(2) 浇注时控制好压头和速度，保证钢水平稳充填砂型型腔，避免产生紊流，防止卷入气体。

(3) 减少发气量，控制型(芯)砂水分及发气原料的含量，减少砂型在浇注过程中的发气量，不

使用受潮，生锈或有油污的冷铁和芯撑等。

(4)改善砂型的透气性，选择合适的砂型紧实度，提高砂型和型芯的透气性；合理安排出气眼，使型(芯)内气体能顺利排出。

(5)提高气体进入金属液的阻力.合理设计浇注系统,避免浇注时卷入气体,在型(芯)表面涂刷涂料以减少少金属一铸型的界面作用。

对废品分析的几点参考

1) 很大的孔洞(大气孔)通常是外源气体引起的

2) 外源性气孔往往大小不一，可能是单个的，也可能是不规则地成群分布

3) 内源性气孔一般都比较小，大小一样且均匀分布于整个铸件或铸件的某一部分

4) 钢铁铸件中，氢气孔的内壁发亮，一氧化碳气孔呈浅兰色，卷入空气形成的气孔。其内壁并没有轻度氧化呈灰色。

对缺陷进行简单的检查，往往不能作出正确的判断，通常还需要进行调查研究，然后再对熔炼和造型等因素进行调整。