熔模铸件缺陷分析与对策

铸件尺寸超差
1、模料及制模工艺对铸件尺寸的影响 (1) 模料的影响： 填充蜡， 非填充蜡，再生 (蜡2) 造成熔模尺寸偏差的制模工艺因素：
压注设备、压蜡温度、压注压力、流动速 度，保温时间、压型温度、开型时间、冷却方 式、室温等因素波动而造成。
铸件尺寸超差
• 压注时间： 压注时间包括充型，压实，和保压三个时间段。延 长压注时间可减小收缩率。
常用制壳耐火材料部分性能
性能
耐火材料名称 石英 熔融石英 电熔刚玉 莫来石 高岭石熟料 铝矾土熟料 锆英石
熔点
（℃）
1713 1713 2030-2050 1810
1800 ＜1948
耐火度 （℃） 1680 2000 1700-1900
密度
（g /cm3）
2.65 2.2 3.99-4.0 3.16 2.62-2.65 3.1-3.5 3.9-4.9
膨胀系数 ×10-7
（1 / ℃）
多晶转 变
-123
有
5
—
86
—
54
—
50
有(轻)
50-80
—
46
—
铸件尺寸超差
对熔模铸造型壳影响其热膨胀的首先是所用的耐 火材料，它直接影响着铸件尺寸，耐火材料膨胀系 数大的，对铸件尺寸精度影响就越大。
铸件尺寸超差
4、浇注条件对铸件尺寸的影响 浇注时型壳温度、金属液浇注温度、铸件在
熔模铸件缺陷分析及对策
2006.4.1
介绍
• 1977年毕业于清华大学机械系铸造专业 • 中国铸协精铸分会副秘书长 • 中国铸协教育培训委员会委员 • 北京亚新科天纬公司精铸高级工程师
人力资源高级顾问
联系电话: 83693240(O) 63851604(H)
精铸件常见缺陷分析和对策
缺陷分析 ➢ 铸件尺寸精度超差 ➢ 铸件表面粗糙 ➢ 铸件表面缺陷：粘砂、夹砂、鼠尾与凹陷
二、铸件表面粗糙
铸件表面粗糙是指熔模铸件表面粗糙度达不到要求。
熔模铸件表面应光洁，表面粗糙度应为
Ra3.2 ～ 0.8μm。
1、影响熔模表面粗糙度的因素 ① 压型表面粗糙度 ② 压制方式（糊状模料压制或液态模料压制） ③ 压制工艺参数
铸件表面粗糙
⑴ 模表面粗糙度与压型表面粗糙度及压制方式的关系
糊状模料压制
工艺过程
尺寸变化
压型
—
蜡模
收缩
型壳
—
型壳内腔 （脱蜡并干燥24小时）
收缩
型壳内腔（焙烧后） 金属浇注
膨胀 收缩
温度变化区间 20 ℃ -40 ℃ -20 ℃
70 ℃ -20 ℃ 20 ℃ -30 ℃ 160 ℃ -20 ℃ 96 ℃ -20 ℃
20 ℃- 1100 ℃ 800 ℃ -1600 ℃ -20 ℃
熔模铸造的工艺特点归纳起来为三点：
① 使用可熔(溶)性一次模和一次型(芯)，不用 开型起模，无分型面。
② 采用涂料浆制型壳，涂层对蜡模（易熔模） 复印性好。
③ 采用热壳浇注,金属液充型性好。
熔模铸造工艺的局限性
1、工艺过程复杂、工序多，影响铸件质量的工 艺因素多。
2、原辅材料种类多，不宜控制其质量的好坏，不 同程度的影响铸件质量。
温度、压注压力、保压时间等都会对熔模表 面粗糙度产生很大的影响。
② 模料温度和压型温度低，压注压力小。保压 时间短及压射速度慢均会使所制熔模表面粗 糙度高。
液态模料压制
压型表面粗糙 熔模表面粗糙 压型表面粗糙 熔模表面粗糙
度Rα(μቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ)
度Rα(μm)
度Rα(μm)
度Rα(μm)
0.012
1.6
0.012
0.025
0.20
1.6
0.025
0.050
1.6
3.2
0.100
0.100
3.2
6.3
0.20
0.20
铸件表面粗糙
⑵ 压制工艺参数 ① 采用糊状模料压制熔模时，模料温度、压型
熔模铸造工艺的局限性
3、适宜中小型铸件，有一定的限制。 4、生产周期长。 5、铸件的冷却速度较慢，易产生铸件晶粒粗大，
碳钢件还容易形成表面脱碳层。
一、铸件尺寸超差
影响铸件尺寸变化的因素有五个方面: ①、铸件形状、大小和结构 ②、压型 ③、制易熔模 ④、型壳 ⑤、浇注工艺
熔模铸造生产铸件尺寸变化过程：
• 压蜡温度; (与压注时间长短有关）压注时间短时，压蜡温度上 升收缩率增大，压注时间长（增加到35秒以上）随着压蜡温度上 升蜡模收缩率反而变小。
• 压注压力： 压力增大收缩率略有减小，压蜡温度高时压力增大 的效果会更明显一些。（但延长压注时间会减小压力的影响）
• 流动速度： 改变注蜡口截面积。 改变压蜡机模料流速的设定， 此方法对蜡模收缩率影响较小。
麻点、鼓胀、金属刺、金属珠 ➢孔洞类缺陷： 缩孔、缩松、气孔、渣气孔 ➢ 裂纹缺陷： 冷裂、热裂 ➢ 其它缺陷： 铸件脆断、变形、表面脱碳。
前言
铸 件 质 量: 产品质量 (狭义的) 工程质量 (广义的)
铸件质量标准: 国标 (GB) 国际标准 (ISO) 行业标准 企业内控标准
前言
铸件质量标准定量地表示铸件满足一定要求的适 应程度。
② 根据熔模结构、形状、大小，正确选择合理 的压注工艺参数。
铸件尺寸超差
③ 保证工作环境温度、恒温，并注意对尺寸精 度要求高的熔模取模后的存放时间。
④ 手工压蜡时，注意锁紧力的均匀、注射力、 保压时间及取模时间的合理。
铸件尺寸超差
3、制壳材料及工艺对铸件尺寸的影响
型壳热膨胀影响铸件尺寸，而型壳热膨胀又和 制壳材料及工艺有关。
• 压注设备： 压蜡机冷却系统对蜡模收缩率可能产生0.3%的影响。 压型温度高，蜡模冷却慢，收缩大。起模时蜡模温度高，收缩就 大（此时蜡模处在自由收缩状态），反之则小。
• 其它
铸件尺寸超差
2、为了减少熔模尺寸偏差对铸件尺寸的影响， 应注意以下几个方面：
① 采用线收缩小的模料，且注意保持模料的工 艺性能。
型壳中的位置均会影响铸件尺寸。 ① 浇注时型壳温度在室温至900℃之间变化时，
铸件尺寸变化将达1.5%。
铸件尺寸超差
② 金属液浇注温度改变了型、芯的过热情况，从 而使金属冷却时受阻程度不同造成铸件尺寸的 波动。
③ 相同铸件处于不同浇注位置时，金属液实际温 度及铸件所受压力均不相同，也会引起尺寸的 波动。
1. 铸件精度标准 2. 铸件表面质量标准 3. 铸件功能质量标准
铸件缺陷
广义的铸件缺陷指铸件质量特性没有达到等级标准， 铸造厂质量管理差， 产品质量得不到有效保证。 （工程质量 问题）
狭义的铸件缺陷是铸件可检测出的：如尺寸和重量超 差、材质不符合验 收技术条件……。（产品质量问 题）
熔模铸件缺陷分析及对策