凝固缺陷及控制
混凝土施工质量缺陷及防治措施
混凝土施工质量缺陷及防治措施混凝土工程中存在多种质量缺陷，如麻面、蜂窝、露筋、裂缝、孔洞、烂边、烂根、气泡、爆模、胀模、错台、挂帘、夹渣、疏松、外形缺陷以及连接部位缺陷。
首先，麻面是指混凝土表面出现无数大小不一的凹点，直径通常不超过5㎜。
麻面的成因主要有模板表面未清理干净，浇筑前模板未湿润或湿润不足，混凝土搅拌时间过短或加水量不准确，混凝土没有分层浇筑，以及振捣不到位等。
为预防麻面的出现，应保证模板表面清洁，适宜的搅拌时间，充分湿润模板，检查拼缝，振捣时注意快插慢拔原则，并控制振动棒插入和拔出时间。
对于出现麻面的情况，可以采用用稀草酸溶液清洗，再用水泥砂浆进行修补，并进行保湿养护。
其次，蜂窝是指混凝土表面存在空隙，形成大小不一的窟窿，露出石子深度大于5㎜。
蜂窝的成因可能是模板漏浆或振捣过度，混凝土塌落度偏小或配合比不当，混凝土下料不当或下料过高，搅拌与振捣不足等。
为预防蜂窝的出现，应注意模板浇筑，合理控制混凝土配合比和塌落度，采用带浆法下料和赶浆法振捣，保证混凝土均匀、密实。
对于出现蜂窝的情况，可以采用水泥砂浆进行修补，并进行保湿养护。
总之，混凝土工程质量缺陷的出现主要与施工过程中的操作不当有关，因此，在施工前应充分考虑各种因素，采取有效的预防措施，以保证混凝土工程的质量和安全。
为了预防孔洞的出现，需要采取以下措施：⑴在浇筑前检查模板拼缝，嵌填以避免浇筑过程中出现跑浆；⑵在浇筑前，浇水湿润模板，以免混凝土的水分被模板吸走；⑶振捣工具的性能必须与混凝土的工作度相匹配，振捣工人必须按照振捣要求进行精心振捣，特别是要加强模板边角和结合部位的振捣；⑷混凝土的拌制时间应足够，拌合均匀，坍落度适宜；当混凝土下料高度超过2米时，应设立串筒或溜槽，浇灌应分层下料、分层振捣，防止漏振；模板缝应堵塞严密，在浇灌过程中，应随时检查模板支撑情况，以防漏浆；基础、柱、墙根部应在下部浇完间歇1~1.5小时，沉实后再浇上部混凝土，避免出现“烂脖子”。
锻件产品缺陷分析及防止方法
（作者单位：1.沈阳万恒锻造有限公司；2.沈阳市汽车工程学校）锻件产品缺陷分析及防止方法◎高杰1王本昊2为了保证质量，对于金属锻件必须进行质量检验。
对检验出有缺陷的锻件，根据使用要求（检验标准）和缺陷的程度确定其合格、或报废、或经过修补后使用。
一、自由锻件常见缺陷及其原因和防止方法（一）裂纹1.表面裂纹。
（1）表面横向裂纹。
锻造时坯料表面出现横向较浅的裂纹，是由于钢锭皮下气泡暴露于表面不能锻合而形成的，其深度可达10mm 以上；或者操作时送进量过大，在塑性较差的金属坯料上也会出现这种缺陷。
锻造时坯料坯料表面出现横向较深的裂纹，是由于钢锭浇注和脱模后冷却不当等多种原因引起的，严重时由于浇注中断而造成横断成两截，成为无法挽救的废品。
表面横向裂纹往往在第1火次锻造中出现。
一经发现，大型锻件可用火焰吹氧清理去掉，小锻件可用小剁刀剁除，以免裂纹在锻造时继续扩大。
防止方法是控制和保证钢锭的质量，改善钢锭起模后的冷却工艺，并控制操作时坯料的送进量。
（2）表面纵向裂纹。
在第一次加热后鐓拔长或粗时，产生在坯料表面上的纵向裂纹，时由于钢锭模内壁缺陷或浇注操作不当或起模后冷却不当，以及钢锭倒棱时压下量过大，或者钢坯在扎制时就产生有纵向划痕造成的。
锻造时一经发现纵向裂纹应立即消除，以免缺陷继续扩大。
防止的方法是：提高钢锭质量；保证浇注操作的正确性；起模时控制冷却工艺；钢锭倒棱时控制压下量；对钢坯表面划痕较多的禁止使用，等等。
2.内部裂纹。
（1）内部横向裂纹。
这是不能从锻件外表看见的缺陷，只能通过磁力探伤、超声波检查发现。
产生的原因是：冷钢锭在加热过程中，低温区的加热速度过快，或者塑性较差的高碳钢、高合金钢在锻造操作时相对送进量L/D （或L/H ）小于0.5。
防止的方法是控制冷钢锭的加热速度，特别是在低温区；还有就是控制锻造操作时的相对送进量。
（2）内部纵向裂纹。
锻件内部可能产生3种纵向裂纹：①在坯料冒口端中心附近因存在残余缩孔或二次缩孔，锻后引起纵向内裂纹。
凝固型酸乳的质量缺陷及控制
我 国 经 济 的 快 速 发 展 带 动 人 民生 活 水 平 的提 高， 人 们 消费观 念 已从 温饱 型 向营养 健康 型转 变 ， 人 们对乳 制 品有 了深 刻 的认 识 和更 广 泛 的 需 求 。“ 一
便有 明显 的抑制 作用 。使 用乳 房 炎乳 由于其 白细胞 含 量较 高 ， 对 乳 酸菌 也有 不 同的 噬菌 作用 。此 外 ， 原
生等 诸 多方面分 析 产 生上 述 质 量 缺 陷 的 原 因 ， 并 积
极加 以改 进 。
料乳 掺 假特 别是 掺碱 ， 使 发酵 所产 的 酸消耗 于 中和 ，
种原 因 ， 常会 出现一 些质 量缺 陷 ， 下 面简要 介 绍质 量 缺 陷发生 的原 因及控 制措 施 。
对 干物 质低 的牛 乳 可 适 当 添 加 脱脂 乳 粉 ， 使 干 物 质
达 １ １ ７ ／ ６ 以上 ， 以保 证产 品质量 。
１ ． ２ 发 酵 温 度 和 时 间
亚 乳杆 菌 的混合 菌种 ， 降低 杆 菌 的 比例 则 酸 奶 在 保
质 期 限 内产 酸 平 缓 ， 防止 酸 化 过 度 。发 酵 剂 中球 菌
和杆菌 的 比例应 调 整 为 １：１或 者 ２：１ 。发 酵 温 度
保持在 ４ ２～ ４ ３ ℃， 培养时 间 ２ ． ５～ ４ ． ０ ｈ ， 接 种
畜 牧兽 医杂 志
第 ３ ２卷
第 ３期
２ ０ １ ３年
４ １
凝 固 型 酸 乳 的质 量 缺 陷及 控 制
第十一章答案
第十一章答案第 11章凝固缺陷及控制1. 何谓枝晶偏析、晶界偏析、正偏析、负偏析、正常偏析、逆偏析和重力偏析? (2)2. 偏析是如何形成的?影响偏析的因素有哪些?生产中如何防止偏析的形成? (2)3. 焊缝的偏析有哪些类型?为什么说熔合区是焊接的薄弱部位? (3)4. 分析偏析对金属质量的影响? . (3)5简述析出性气体的特征、形成机理及主要防止措施。
(4)6、焊缝中的气孔有哪几种类型?有何特征? . (4)7、试述夹杂物的形成原理、影响因素及主要防止措施。
(5)8、何谓体收缩、线收缩、液态收缩、凝固收缩、固态收缩和收缩率? (6)9、分析缩孔的形成过程,说明缩孔与缩松的形成条件及形成原因的异同点。
..................... 6 10、分析灰铸铁和球墨铸铁产生缩孔、缩松的倾向性及影响因素。
....................................... 7 11、简述顺序凝固原则和同时凝固原则各自的优缺点和适用范围。
....................................... 8 12、焊件和铸件的热应力是如何形成的 ? 应采取哪些措施予以控制 ? ....................................... 9 13、简述凝固裂纹的形成机理及防止措施。
. ............................................................................ 10 14、何谓液化裂纹?出现在焊接接头的哪个区域?为什么? ................................................. 11 15. 试叙冷裂纹的种类及特征 . .................................................................................................... 11 16、分析氢在形成冷裂纹中的作用,简述氢致裂纹的特征和机理。
材料成型原理上册 第十一章 第二节 气孔与夹杂
（1）夹杂物的偏晶析出
于对流或密度差上浮或下沉，发生高频率的碰撞和 于对流或密度差上浮或下沉， 在对金属进行脱氧、脱硫和孕育处理时， 在对金属进行脱氧、脱硫和孕育处理时，从液态 机械粘连。夹杂物粗化后运动速度加快， 机械粘连。夹杂物粗化后运动速度加快，以更高的 金属中偏晶析出，使金属中杂质元素含量降低： 金属中偏晶析出，使金属中杂质元素含量降低： 速度与其他夹杂物碰撞、聚合长大。 速度与其他夹杂物碰撞、聚合长大。熔点较低的夹 杂物会重新熔化，尺寸大、 + A B 杂物会重新熔化，尺寸大、密度小的夹杂物则会浮 L1 T 0 → L 2 m n 到液态金属表面。 到液态金属表面。
第十一章 凝固缺陷与控制 19
二次氧化夹杂物
液态金属与大气或氧化性气体接触时 液态金属与大气或氧化性气体接触时，会很快氧 与大气或氧化性气体接触 化形成氧化薄膜。在浇注及充型过程中，表面氧 形成氧化薄膜。 过程中， 化膜会被卷入液态金属内部 卷入液态金属内部， 化膜会被卷入液态金属内部，而此时液体的温度下 降较快，卷入的氧化物在凝固前来不及上浮到表面， 降较快，卷入的氧化物在凝固前来不及上浮到表面， 便在金属中形成二次氧化夹杂物。 便在金属中形成二次氧化夹杂物。这类夹杂物常出 铸件上表面、 现在铸件上表面 型芯下表面或死角处。 现在铸件上表面、型芯下表面或死角处。
第十一章 凝固缺陷与控制 22
防止焊缝产生夹杂物的措施
正确地选择原材料（ 包括母材和焊接材料） 正确地选择原材料 （ 包括母材和焊接材料 ） ， 母材、焊丝中的夹杂物应尽量少，焊条、 母材、焊丝中的夹杂物应尽量少，焊条、焊剂应 具有良好的脱氧、脱硫效果； 具有良好的脱氧、脱硫效果； 注意工艺操作， 如选择合适的工艺参数； 适当 注意工艺操作 ， 如选择合适的工艺参数 ； 摆动焊条以便于熔渣浮出；加强熔池保护， 摆动焊条以便于熔渣浮出；加强熔池保护，防止 空气侵入；多层焊时清除前一道焊缝的熔渣等。 空气侵入；多层焊时清除前一道焊缝的熔渣等。
液态金属加工中的凝固控制
液态金属加工中的凝固控制是一个重要环节，因为它对产品的质量和性能有着显著的影响。
通过控制凝固过程，可以确保金属材料得到充分凝固，形成良好的组织和性能。
下面将从三个方面详细介绍液态金属加工中的凝固控制。
一、温度控制在液态金属加工中，温度是影响凝固过程的关键因素之一。
为了确保金属材料充分凝固，需要对加工过程中的温度进行精确控制。
通常，通过使用水冷装置或热管理系统来调节和控制温度。
在加工过程中，温度的波动可能会对金属材料的组织和性能产生不利影响。
因此，需要定期检查冷却系统的运行状况，确保其正常工作。
二、速度控制液态金属加工中的速度控制也是至关重要的。
在金属凝固过程中，过快的加工速度可能会导致金属材料变形或产生裂纹。
因此，需要根据金属材料的性质和加工设备的性能，合理设置加工速度。
同时，在加工过程中还需要密切关注金属材料的流动情况，避免过热或过冷现象的发生。
三、冷却速率控制冷却速率是影响金属材料凝固速度和组织结构的重要因素之一。
通过控制冷却速率，可以调整金属材料的凝固过程，使其达到最佳的性能和组织。
在液态金属加工中，通常使用水冷或空气冷却等方式来控制冷却速率。
通过调节冷却水的流量或空气的压力，可以实现对冷却速率的有效控制。
此外，还可以通过调整模具的结构和形状来改变金属材料的凝固过程，以达到最佳的凝固效果。
总之，液态金属加工中的凝固控制是一个综合性的过程，需要从温度、速度和冷却速率等多个方面进行考虑和控制。
通过精确控制这些因素，可以确保金属材料得到充分凝固，形成良好的组织和性能，从而提高产品的质量和性能。
这需要操作人员具备丰富的经验和专业知识，以及对设备和材料的深入了解。
液态金属凝固原理讲解
2、内部柱状晶区的形成
凝固壳层→界面处晶粒单向散热→ 晶粒逆热流方向择优生长而形成柱 状晶
柱状晶区影响因素： （1）铸型导热能力： 铸型导热能
力越强，有利于柱状区形成； （2）合金成分：溶质含量越少，
1.4 金属结晶组织和凝固缺陷的控制
• 晶区数目以及柱状晶区和等轴晶区的相对宽度随合金性质 和具体凝固条件而变化，在一定条件下，可获得完全由柱 状晶或等轴晶所组成的宏观结晶组织 ：
完全柱状晶
完全等轴晶
1、表面细晶粒区的形成
形成原因：
（1）铸型壁附近熔体受到强烈的激冷作用而大量形核，形成无 方向性的表面细等轴晶组织，也叫“激冷晶”。
铸件结晶组织对铸件质量和性能的影响 表面细晶粒区薄，对铸件的质量和性能影响不大。 铸件的质量与性能主要取决于柱状晶区与等轴晶区的比
例以及晶粒大小。
1.4.2 铸件晶粒组织的控制
（1）柱状晶（组织致密、晶粒粗大、 各向异性）：
生长过程中凝固区域窄，横向 生长受到相邻晶体的阻碍，枝晶不 能充分发展，分枝少，结晶后显微 缩松等晶间杂质少，组织致密。
• 细晶区形成的前提：抑制铸件形成稳定的凝固壳层。
2、内部柱状晶区的形成
• 稳定凝固壳层产生→→柱状晶区开始 • 内部等轴晶区形成→→柱状晶区结束 • 柱状晶区的宽度及存在取决于上述两个因素综合作用结果。 • 生长方式：择优生长
•择优生长:各枝晶主干方向互不 相同，主干与热流方向相平行的 枝晶生长迅速，优先向内伸展并 抑制相邻枝晶的生长。逐渐淘汰 掉取向不利的晶体过程中发展成 柱状晶组织。
溶质原子富集而使界面前方成分过冷增大发生非均匀形核 （2）随对流漂移到铸件中心的自由小晶体
常见砼质量缺陷产生原因及预防
-一、现场常见的混凝土质量缺陷:麻面、蜂窝、漏筋、孔洞、裂缝、混凝土外表颜色不均匀等。
1.1 麻面是混凝土外表局部浮现缺浆、粗糙或者有小凹坑、麻点、气泡等，形成粗糙面，但混凝土外表无钢筋外露现象。
1.2 产生原因：(1)模板外表粗糙或者未清理于净，拆模时混凝土外表被粘坏；(2)模板未洒水湿润或者湿润不够，构件外表混凝土的水分被吸去，使混凝土失水过多浮现麻面；(3)模板拼缝不严，局部漏浆；(4)模板隔离剂涂刷不均匀，局部漏刷，混凝土外表与模板粘结造成麻面；(5)混凝土振捣不实，气泡未排出，停在模板外表形成麻点。
1.3 处理措施：先将麻面处凿除到密实处，用清水清理干净，再向混凝土外表喷水直至吸水饱和，将配置好的水泥干灰均匀涂抹在外表，此过程应反复发展，直至有缺陷的地方全部被水泥灰覆盖。
待凝固后用抹子将凸出于衬砌面的水泥灰去除，然后按照涂抹水泥灰方法发展细部的修复，保证混凝土外表平顺、密实。
用水泥灰修复的具体操作过程如下：①首先是调配水泥灰。
普通情况下，黑、白水泥的配比采用5:2 的比例。
用喷壶对调制好配比的水泥灰发展层层洒水，保证握在手里成团，放手后能松散开。
②用水把需要修补的局部充分湿润后即可修复。
戴好橡胶手套，将水泥灰握于掌心，对着麻面发展涂抹填充。
填充时要保证一定的力度，先是顺时针方向，后转换为逆时针方向对同一处麻面发展揉搓，反复发展，直至麻面填充密实。
密实的概念是用手指对着缺陷处按压时，不浮现深度的凹陷。
③处理完一处面积后，用手背(不能用手指)对修复过的混凝土外表发展拂扫，抚平应按从上而下的方向发展，其目的一是去除粘在混凝土外表多余的水泥灰，二是可以消除因涂抹形成的不均匀的痕迹，使颜色和线条一致。
④此外，对于局部凸出混凝土面的湿润水泥灰应该用抹子铲平。
蜂窝就是混凝土构造局部疏松，骨料集中而无砂浆，骨料间形成蜂窝状的孔穴。
产生原因：(1)混凝土拌和不均，骨料与砂浆别离；(2)混凝土配合比不当或者砂、石子、水泥材料加水量不许，造成砂浆少、石子多；(3)卸料高度偏大，料堆周边骨料集中而少砂浆，未作好平仓；(4)模板破损或者模板缝隙未堵严，造成漏浆；(5)混凝土未分层下料，振捣不充分，或者漏振，或者振捣时间不够，未到达返浆的程度。
凝固缺陷
硅的凝固缺陷及其控制凝固是指液态合金或金属温度下降到液相线或熔点以下时发生的从液态转变为固态的过程。
凝固过程中由于会发生收缩，产生应力，故容易产生缩孔、疏松、裂纹等缺陷。
硅系列太阳能电池中，单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。
高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。
现在单晶硅的电池工艺己近成熟，在电池制作中，一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。
提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。
但是随着太阳能光伏产业在全球范围内的迅猛发展,作为太阳能电池最基础的原材料——高纯多晶硅,在全球范围内严重短缺,迫切需要发展一种高效率低成本的太阳能级多晶硅的制备方法。
在各种生产多晶硅的方法中,定向凝固多晶硅因其成本低、环境污染小,工艺相对简单、成熟,且能直接使用冶金级硅为原料的特点,被寄予很大的希望来实现大规模太阳能级硅的生产。
铸锭多晶硅是目前最主要的光伏材料,其结晶组织的形貌对太阳能电池的转换效率有着显著的影响.粗大均一的晶粒有利于得到高质量的硅片,从而提高电池转化效率.而在多晶硅锭的中心区域经常发现晶粒尺寸小于1mm2的细晶,其电学性能较差,影响该部分硅片的质量.如何避免细晶的产生,获得粗大均匀的结晶组织一直是生产多晶硅晶体追求的目标.多晶硅的晶粒形貌和尺寸,很大程度上取决于铸锭炉的热场结构和工艺过程.通过设计两种不同结构的热场,利用计算机仿真技术和实验测量,结合组分过冷理论,对细晶形成机理和影响因素进行探讨.研究表明,提高结晶界面前沿熔体的温度梯度与结晶速度的比值G/V、增强界面前沿熔体的对流强度,并维持较为平坦的结晶界面,有利于避免细晶的产生.目前,将主要生产电子级硅的西门子法用于生产太阳能级硅,该方法环境负荷大和生产成本高成为光伏产业的发展的瓶颈。
冶金法具有成本低、工艺流程简单、设备投资少、环境负荷小等特点,是现阶段全世界研究的热点工艺。
液态成形件的主要缺陷及质量控制
铸件热节处的缩孔与缩松
缩松的特点
• 缩松多出现于凝固温度范围较宽的合金中； • 显微缩松一般出现在枝晶间和分枝之间； • 常分布在缩孔附近或铸件厚壁的中心部位；
缩孔和缩松的危害： 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。
——金属熔炼时，脱氧、脱硫、孕育和变质等处理过程， 产生大量的 MnO、SiO2、Al2O3等夹杂物。
——液态金属与炉衬、浇包的耐火材料及溶渣接触时，会 发生相互作用，产生大量的 MnO、Al2O3等夹杂物。
——在精炼后转包及浇注过程中，金属表面与空气接触形 成的表面氧化膜，被卷入金属后形成氧化夹杂物。
——按夹杂物形成时间，可分为初生夹杂物、次生夹杂物 和二次氧化夹杂物。
初生夹杂物：是在金属熔炼及炉前处理过程中产生的。 次生夹杂物：是在金属凝固过程中产生的。 二次氧化夹杂物：而在浇注过程中因氧化而产生的夹杂 物称为二次氧化夹杂物。
——按夹杂物形状，可分为球形、多面体、不规则多角形、 条状及薄板形、板形等。
3．反应性气孔 液态金属内部或与铸型之间发 生化学反应而产生的气孔，称为反应性气孔。
反应性气孔特征： 金属-铸型间反应性气孔常分 布在铸件表面皮下 1～3mm 处，通称为皮下气孔， 其形状有球状和梨状，孔径约 1～3mm。有些皮下 气孔呈细长状，垂直于铸件表面，深度可达 10mm 左右。气孔内主要是 H2、CO 和 N2等。
液态金属内部合金元素之间或与非金属夹杂物
发生化学反应产生的蜂窝状气孔，呈梨形或团球形 均匀分布。碳钢焊缝内因冶金反应生成的 CO 气孔， 则沿焊缝结晶方向呈条虫状分布。皮下气孔常出现 在熔点较高的合金（铸钢、铸铁及铜合金）铸件中。
《凝固和组织控制原理》课程教学大纲
凝固和组织控制原理一、课程介绍《凝固和组织控制原理》是材料科学与工程专业（金属材料工程模块）的主要学科基础课，是研究金属凝固过程相关现象及其物理本质的专业性课程。
本课程按照理论分析-研究手段-工程控制这一主线，以金属凝固过程的物理本质及影响凝固组织的主要因素作为核心内容，开展相关教学。
本课程旨在加深学生对金属材料凝固相关现象和知识的理解和掌握，为学习后续的课程做必要的知识储备；使学生进一步认识到金属材料的重要性，激发学生开展金属材料凝固相关前沿科学研究、推进凝固相关新技术应用的兴趣和热情。
本课程所涵盖的内容包括液态金属的结构与性质、凝固热力学与动力学、凝固过程中的传热与传质、单相合金，多相合金及金属基复合材料的凝固、凝固组织的控制、凝固缺陷、凝固新技术等内容，共10章，共32学时，全部为理论教学，以期末闭卷考试形式结课。
Introduction‘The principles of solidification and microstructure control’ is a specialized course concerning phenomenon and physical essence of solidification and is as well a required course for university students whose major is materials science and engineering. The course is focusing on the physical essence of solidification and main factors that affect the solidification microstructure, and the teaching activities is organized as theoretical analysis, research techniques and engineering control. The purpose of this course is threefold: Firstly, to deepen the understandings of the students about fundamentals of solidification of metallic materials, making them ready for the subsequent other courses. Secondly, to make students recognize the importance of metallic materials and thirdly, to stimulate their interests in frontier researches and development of novel techniques in solidification of metallic materials.The content of this course includes: structures and properties ofliquid metals, thermodynamics and kinetics of solidification, heat and mass transformation during solidification, solidifications of single-phase alloys, multi-phase alloys and metallic composites, control of solidification microstructures, solidification defects and new technologies of solidification. It will take 32 theoretical lessons. The examination adopts close-book mode.课程基本信息二、教学大纲1、教学目的《凝固和组织控制原理》是面向材料科学与工程专业（金属材料工程模块）本科生的一门学科基础课程。
合工大版材料成型原理课后习题参考答案(重要习题加整理)
第二章 凝固温度场P498. 对于低碳钢薄板，采用钨极氩弧焊较容易实现单面焊双面成形（背面均匀焊透）。
采用同样焊接规范去焊同样厚度的不锈钢板或铝板会出现什么后果？为什么？解：采用同样焊接规范去焊同样厚度的不锈钢板可能会出现烧穿，这是因为不锈钢材料的导热性能比低碳钢差，电弧热无法及时散开的缘故；相反，采用同样焊接规范去焊同样厚度的铝板可能会出现焊不透，这是因为铝材的导热能力优于低碳钢的缘故。
9. 对于板状对接单面焊焊缝，当焊接规范一定时，经常在起弧部位附近存在一定长度的未焊透，分析其产生原因并提出相应工艺解决方案。
解：（1）产生原因：在焊接起始端，准稳态的温度场尚未形成，周围焊件的温度较低，电弧热不足以将焊件熔透，因此会出现一定长度的未焊透。
（2）解决办法：焊接起始段时焊接速度慢一些，对焊件进行充分预热，或焊接电流加大一些，待焊件熔透后再恢复到正常焊接规范。
生产中还常在焊件起始端固定一个引弧板，在引弧板上引燃电弧并进行过渡段焊接，之后再转移到焊件上正常焊接。
第四章 单相及多相合金的结晶 P909.何为成分过冷判据?成分过冷的大小受哪些因素的影响? 答: “成分过冷”判据为:R G L ＜NLD RLL L e K K D C m δ-+-0011当“液相只有有限扩散”时，δN =∞，0C C L =，代入上式后得R G L＜000)1(K K D C m L L -( 其中: G L — 液相中温度梯度 R — 晶体生长速度 m L — 液相线斜率 C 0 — 原始成分浓度 D L — 液相中溶质扩散系数 K 0 — 平衡分配系数K )成分过冷的大小主要受下列因素的影响:1）液相中温度梯度G L , G L 越小,越有利于成分过冷 2）晶体生长速度R , R 越大,越有利于成分过冷 3）液相线斜率m L ,m L 越大,越有利于成分过冷 4）原始成分浓度C 0, C 0越高,越有利于成分过冷 5）液相中溶质扩散系数D L, D L 越底,越有利于成分过冷6）平衡分配系数K 0 ,K 0＜1时，K 0 越 小,越有利于成分过冷；K 0＞1时，K 0越大,越有利于成分过冷。
铸件的凝固方式
铸件的凝固方式：逐层凝固，中间凝固，糊状凝固合金的结晶温度范围越小，铸件断面的温度梯度越大，铸件越倾向于逐层凝固方式，也越容易铸造一，合金的收缩分类及导致的缺陷、缩孔与缩松形成原因及防止答：分类：1.液态收缩2.凝固收缩3.固态收缩。
会导致如缩孔、缩松、变形、裂纹、残余应力等缺陷。
形成原因：合金液在铸型内冷凝过程中，若其体积收缩得不到补充时，将在铸件最后凝固的部位形成孔洞，容积较大的孔洞叫缩孔，细小而分散的孔叫缩松。
防止：1.合理选择铸造合金。
2.合理选用凝固原则。
铸件的凝固原则分为“顺序凝固”和“同时凝固”两种。
实现顺序凝固的办法：1，在铸件的厚大部位安放冒口2.安放冷铁3.设置补贴浇注位置的选择原则：1.铸件的重要加工面或质量要求高的面，尽可能置于铸件的下部或处于侧立位置2.大平面的浇注位置是将铸件的大平面朝下，以免在此面上出现气孔和夹砂等缺陷3.具有大面积薄壁的铸件，应将薄壁部分放在铸型的下部或处于侧立位置，以免产生浇不足和冷隔等缺陷 4.为防止铸件产生缩孔缺陷，应把铸件容易产生缩孔的厚大部位置于铸型的顶部和侧面拔模斜度与结构斜度：为使模样（或型芯）易从铸型（或芯盒）中取出，在制造模样或芯盒时，凡平行于拔模方向上的壁，需给出一定的斜度，此斜度称为拔模斜度（拔模斜度）；铸件上凡垂直于分型面的不加工面都应有一定的倾斜度，即结构斜度。
浇注系统的分类：1.顶注式浇注系统：优点容易实现顺序凝固和进行补缩。
缺点是金属液对铸型冲击大，容易产生飞溅，氧化和卷入空气。
适于高度不大，形状简单，薄壁或中等壁厚的铸件。
2.中注式浇注系统：其横浇道和内浇道均开设在分型面上，易于操作，便于控制金属夜的流量分布和铸型的热分布。
3.底注式浇注系统：优点金属液的充型过程平稳，无飞溅，型腔中的气体易于排出，挡渣效果好，缺点是不能利用金属夜的自重进行补缩压力铸造的特点：1.生产效率高，便于实现自动化2.获得铸件的尺寸精度高（11~13），表面粗糙度低（3.2~0.8），一些铸件无需机加工可直接使用3.可获得细晶粒组织的铸件，机械强度比砂型铸造高4.便于实在嵌铸自由锻的基本工序：墩粗和拔长。
材料成型原理-8 凝固过程的缺陷和对策
液态金属成型原理0、概论3、界面4、凝固的结晶学基础8、凝固过程的缺陷和对策第八章凝固过程的缺陷和对策第八章凝固过程的缺陷和对策Defects and Prevention in Solidification第八章凝固过程的缺陷和对策一、凝固收缩、缩松和缩孔二、铸造应力三、变形四、热裂和冷裂五、凝固金属中的气孔第八章凝固过程的缺陷和对策一、凝固收缩、收缩和缩孔1. 收缩：凝固过程体积减小的现象。
铸件收缩分三个阶段，液态、凝固和固态收缩。
2. 缩孔和缩松容积大而且集中的孔洞称缩孔，逐层凝固的合金缩松，糊状凝固的合金第八章凝固过程的缺陷和对策A. 缩孔形成（逐层凝固）液态收缩+ 凝固收缩> 固态收缩第八章凝固过程的缺陷和对策第八章凝固过程的缺陷和对策缩孔位置的确定等固相线法第八章凝固过程的缺陷和对策B. 缩松的形成（糊状凝固）特征：细小、分散 原因：同样是由于合金的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩第八章凝固过程的缺陷和对策3. 补缩A.顺序凝固原则与同时凝固原则——控制缩孔位置与安排冒口补缩的方法 顺序凝固：凝固的是冒口部位。
zzz第八章凝固过程的缺陷和对策3. 补缩B.顺序凝固原则与同时凝固原则——控制缩孔位置与安排冒口补缩的方法 同时凝固：第八章凝固过程的缺陷和对策一、凝固收缩、缩松和缩孔二、铸造应力三、变形四、热裂和冷裂五、凝固金属中的气孔二、铸造应力第八章凝固过程的缺陷和对策第八章凝固过程的缺陷和对策1. 铸造应力的种类和成因 A.机械阻碍应力：芯等机械阻碍而产生的应力。
z铸型（芯）阻碍产生的称为机械阻碍应力；z 是临时应力，随形成原因消除而消失； B.热应力:铸件各部分冷却速度不同，则收缩量残余应力C.相变应力：残余应力例：热应力（应力框实验）残余应力第八章凝固过程的缺陷和对策第八章凝固过程的缺陷和对策 例： 内部存在残余拉应力，外层存在残余压应力2. 减小和消除铸造应力的方法思路：应力的产生是由于铸件各部分温度差别和收缩受阻 一切能减小的温差和收缩阻力的办法均能减小应力。
第三节 缩孔与缩松
在铸件最后凝固部位形成尺寸较大的集中缩孔。
第十一章 凝固缺陷与控制
15
铸件中缩孔形成过程示意图
第十一章 凝固缺陷与控制
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缩松的形成机理
结晶温度范围较宽的合金，一般按照体积凝固的
方式凝固，凝固区内的小晶体很容易发展成为发达的树 枝晶。当固相达到一定数量形成晶体骨架时，尚未凝固 的液态金属便被分割成一个个互不相通的小熔池。在随 后的冷却过程中，小熔池内的液体将发生液态收缩和凝 固收缩，已凝固的金属则发生固态收缩。由于熔池金属 的液态收缩和凝固收缩之和大于其固态收缩，两者之差 引起的细小孔洞又得不到外部液体的补充，便在相应部 位形成了分散性的细小缩孔，即缩松。
第十一章 凝固缺陷与控制
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a）明缩孔
b）凹角缩孔
c）芯面缩孔
d）内部缩孔
第十一章 凝固缺陷与控制
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缩孔特点
常出现于纯金属、共晶成分合金和结晶温度范围 较窄的以层状凝固方式凝固的铸造合金中； 多集中在铸件的上部和最后凝固的部位；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），也常出现缩孔； 缩孔尺寸较大，形状不规则，表面不光滑。
例：铸铁的缩孔、缩松倾向
第十一章 凝固缺陷与控制
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（二）防止铸件产生缩孔和缩松的途径
顺序凝固
铸件各部位由远及近，朝着帽口方向顺序凝固。 用于凝固收缩大、结晶间隔窄的金属。
同时凝固
凝固时产生热裂纹、变形倾向小。 用于凝固收缩小、对气密性要求不高的铸件。
使用冒口、补贴和冷铁
第十一章 凝固缺陷与控制
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第十一章 凝固缺陷与控制
8
缩松的特点
缩松多出现于结晶温度范围较宽的合金中； 显微缩松一般出现在枝晶间和分枝之间； 常分布在缩孔附近或铸件厚壁的中心部位；
铸锭缺陷_3.13
铸锭常见凝固缺陷
2.缩孔与缩松
（5）影响缩孔和缩松的因素
a）金属性质
金属液体和凝固体的平均体收缩 系数、结晶温度范围、吸气性等
当温度梯度一定时，合金的结晶温度 范围越小，则凝固区越窄，铸锭形成缩孔 的倾向越大；反之，结晶温度范围大，则 凝固区宽，等轴晶发达，补缩困难，形成 缩松的倾向大。
温度
疏松区 成分
铸锭裂纹铸锭裂纹铸锭常见凝固缺陷铸锭常见凝固缺陷22热裂纹的形成机理和影响因素热裂纹的形成机理和影响因素合金的有效结晶温度范围宽线收缩大则合金的热裂倾向也大结晶温度范围宽结晶温度范围窄有效结晶温度范围及热裂倾向有效结晶温度范围及热裂倾向与成分关系示意图与成分关系示意图282020420大多数铝合金都有一个与成分相对应的脆性区在此温度范围内合金处于固液状态强度和塑性都较低所以脆性区温度范围大合金热裂倾向大
c）相变应力是铸锭凝固过程中， 因体变化所产生的附加应力。
连续铸锭过程中热应力分布情况
铸锭常见凝固缺陷
3.铸锭裂纹
（2）热裂纹的形成机理和影响因素 热裂是在线收缩开始温度至非平衡固相线温度范围内形成的。
热裂形成机理主要有液膜理论、强度理论及裂纹形成功理论。
铸锭常见凝固缺陷
3.铸锭裂纹
（2）热裂纹的形成机理和影响因素
液态收缩率为1~2%、凝固收缩率为2~7%、固态收缩率为5~9%
铸锭常见凝固缺陷
2.缩孔与缩松
（4）缩孔和缩松的形成
当温度下降至液相线 下的点划线时。枝晶数量 增多彼此相连构成连续的 骨架，此时铸锭中已有55 ％~70％的固相，使开始 凝固收缩。
凝固收缩的开始温度
铸锭常见凝固缺陷
2.缩孔与缩松
（4）缩孔和缩松的形成
连铸易形成缩松的大型铸锭时，先去气去渣精炼，使熔体中含气 量和夹渣尽量少，采用短结晶器或低金属液面水平，降低浇速，加强 二次水冷，使液穴浅平，使铸锭由下而上进行凝固。
金属控制凝固与控制成型
金属控制凝固与控制成型学院：材料学院一．学习心得及建议金属控制凝固与控制成型这门课虽然学时不长，但我觉得是一门比较有实际意义的课程。
它巩固了以往所学过的金属学等知识，最重要的是完完全全的把理论和实际结合了起来，把所学的理论知识应用到实际生产中并带来真正的经济效益。
传统的金属材料加工流程大致为原料→熔炼→铸坯→热加工→冷加工→热处理→零件加工，而通过控制凝固可以缩短工艺流程，使工艺流程变为从金属熔体→零件/构件，这就大大的提供了经济效益。
在这门课程中，令我印象最深刻的莫过于传统铸造后的金属组织和控制凝固后的金属组织的区别。
我们都知道传统铸造后的组织分为三个晶区：紧靠型壁的细晶区；紧接着是柱状晶区；最里面的是粗大的等轴晶区，其截面组织被形象的形容为冰糕组织，而控制凝固后的组织被形容为冰淇淋组织。
传统铸造出现冰糕组织是因为凝固过程中各个部位的温度不同、不均匀所造成的成分组织不均匀；而控制凝固所产生的冰淇淋组织是因为冷却过程中不断搅拌，使各部分的成分、组织强制均匀。
对大型构件实现逐步成形，从根本上避免大体积金属熔体同时浇铸凝固时的温度不均匀现象，消除成分、组织不均匀。
通过对这门课程的学习，我们学到了很多先进前沿的方法来加工和制备我们所需要的材料。
金属的控制凝固与控制成型大大缩短了工艺流程，但要真正实现精确的定量控制还需要继续向前发展。
我对这门课程的建议是虽然这门课程打开了我们的视野，把理论与实际很好的结合起来，但是这门课程有许多先进的设备和组织示意图，可能因为课时所限制，我没有看到这些设备在实际中的运行，所以对它的结构及控制运行是一知半解；再者有些组织示意图看的不是太懂，可能由于积累量太少和见的不多，希望老师们讲课可以对这些内容讲的更仔细些。
二．论述基于控制凝固理论，阐述大尺寸单晶制备原理及控制方法单晶的制备是非常有必要的，在研究晶体的结构、各向异性、超导性、核磁共振等都需要完整的单晶体；在工业上，大规模集成电路的关键和效率是大面积的、高度完整性的硅单晶；还有航空发动机高温合金单晶涡轮叶片，与定向柱状晶相比，在使用温度、抗热疲劳强度、蠕变强度和抗热腐蚀性等方面都具有更为良好的性能。
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凝固缺陷及控制凝固缺陷是金属在冷却凝固过程中极易出现的一类缺陷，它们以不同的类型和形态存在于固态金属中，对金属的性能产生不同程度的影响。
本章主要介绍偏析、气孔、夹杂、缩孔、缩松和裂纹等重要凝固缺陷的形成机理、影响因素及控制措施。
第一节合金中的成分偏析根据偏析范围的不同，可将偏析分为：微观偏析和宏观偏析两大类。
微观偏析是指微小范围（约一个晶粒范围）内的化学成分不均匀现象，按位置不同可分为晶内偏析（枝晶偏析）和晶界偏析。
宏观偏析是指凝固断面上各部位的化学成分不均匀现象，按其表现形式可分为正常偏析、逆偏析、重力偏析等。
、微观偏析（一）晶内偏析晶内偏析：是在一个晶粒内出现的成分不均匀现象，常产生于具有结晶温度范围、能够形成固溶体的合金中。
枝晶偏析：固溶体合金按树枝晶方式生长时，先结晶的枝干与后结晶的分枝也存在着成分差异。
这种在树枝晶内出现的成分不均匀现象又称为枝晶偏析。
晶内偏析程度取决于合金相图的形状、偏析元素的扩散能力和冷却条件。
（1）合金相图上液相线和固相线间隔越大，则先、后结晶部分的成分差别越大，晶内偏析越严重。
（2）偏析元素在固溶体中的扩散能力越小，晶内偏析倾向就越大。
如硅在钢中的扩散能力大于磷，故硅的偏析程度小于磷。
（3）在其他条件相同时，冷却速度越大，则实际结晶温度越低，原子扩散能力越小，晶内偏析越严重。
但另一方面，随着冷却速度的增加，固溶体晶粒细化，晶内偏析程度减轻。
因此，冷却速度的影响应视具体情况而定。
晶内偏析程度晶内偏析的危害：使晶粒内部成分不均匀，导致合金的力学性能降低，特别是塑性和韧性降低。
（二）晶界偏析在合金凝固过程中，溶质元素和非金属夹杂物常富集于晶界，使晶界与晶内的化学成分出现差异，这种成分不均匀现象称为晶界偏析。
晶界偏析的产生一般有两种情况：（1）两个晶粒并排生长，晶界平行于晶体生长方向。
由于表面张力平衡条件的要求，在晶界与液相的接触处出现凹槽，此处有利于溶质原子的富集，凝固后就形成了晶界偏析。
（2）两个晶粒相对生长，彼此相遇而形成晶界。
胞状偏析：固溶体合金凝固时，若成分过冷不大，会出现一种胞状结构。
这种结构由一系列平行的棒状晶体组成，沿凝固方向长大，呈六方断面。
当k0<1 时，六方断面的晶界处将富集溶质元素。
这种偏析又称为胞状偏析。
实质上，胞状偏析属于亚晶界偏析。
晶界偏析的危害：晶界偏析比晶内偏析的危害性更大，它既能降低合金的塑性和高温性能，又能增加热裂倾向，因此必须加以防止。
晶界偏析的防止措施：生产中预防和消除晶界偏析的方法与晶内偏析所采用的措施相同，即细化晶粒、均匀化退火。
但对于氧化物和硫化物引起的晶界偏析，即使均匀化退火也无法消除，必须从减少合金中氧和硫的含量入手。
二、宏观偏析（一）正常偏析正常偏析正常偏析的存在使铸件性能不均匀，随后的加工和处理也难以根本消除，故应采取适当措施加以控制。
利用溶质的正常偏析现象，可以对金属进行精炼提纯。
“区熔法”就是利用正常偏析的规律发展起来的。
（二）逆偏析逆偏析：铸件凝固后常出现与正常偏析相反的情况，即k0<1 时，铸件表面或底部含溶质元素较多，而中心部位或上部含溶质较少，这种现象称为逆偏析。
逆偏析的危害：逆偏析会降低铸件的力学性能、气密性和切削加工性能。
逆偏析的形成特点：结晶温度范围宽的固溶体合金和粗大的树枝晶易产生逆偏析，缓慢冷却时逆偏析程度增加。
若液态合金中溶解有较多的气体，则在凝固过程中将促进逆偏析的形成。
逆偏析的形成原因：在于结晶温度范围宽的固溶体型合金，在缓慢凝固时易形成粗大的树枝晶，枝晶相互交错，枝晶间富集着低熔点相，当铸件产生体收缩时，低熔点相将沿着树枝晶间向外移动。
逆偏析的防止措施：向合金中添加细化晶粒的元素，减少合金的含气量，有助于减少或防止逆偏析的形成。
（三）V 形偏析和逆V 形偏析V 形偏析和逆V 形偏析：常出现在大型铸锭中，一般呈锥形，偏析带中含有较高的碳以及硫和磷等杂质。
（四）带状偏析带状偏析：常出现在铸锭或厚壁铸件中，有时是连续的，有时则是间断的。
带状偏析的形成特点是它总是和凝固的液-固界面相平行。
带状偏析的形成机制：是由于固-液界面前沿液相中存在溶质富集层且晶体生长速度发生变化的缘故。
以单向凝固的合金（k0＜1）为例，当晶体生长速度突然增大时，会出现溶质富集带（正偏析）；当生长速度突然减小时，会出现溶质贫乏带（负偏析）。
如果液相中溶质能完全混合（即存在对流和搅拌），则生长速度的波动不会造成带状偏析。
带状偏析的防止措施：溶质的偏析系数越大，带状偏析越容易形成。
减少溶质的含量，采取孕育措施细化晶粒，加强固-液界面前的对流和搅拌，均有利于防止或减少带状偏析的形成。
（五）重力偏析重力偏析防止或减轻重力偏析的方法：（1）加快铸件的冷却速度，缩短合金处于液相的时间，使初生相来不及上浮或下沉。
（2）加入能阻碍初晶沉浮的合金元素。
（3）浇注前对液态合金充分搅拌，并尽量降低合金的浇注温度和浇注速度。
（六）区域偏析和层状偏析区域偏析：区域偏析的危害：在应力作用下，焊缝区域偏析极易产生纵向裂纹。
层状偏析：是由于热的周期性作用而引起的一种化学成分不均匀现象。
层状偏析的形成机制：层状偏析的危害：层状偏析是不连续的具有一定宽度的链状偏析带，带中常集中一些有害元素（碳、硫、磷等），并常常出现气孔等缺陷；层状偏析也会使焊缝的力学性能不均匀，抗腐蚀性能下降以及断裂韧性降低等。
三、焊接熔合区的化学成分不均匀熔合区：位于焊缝和母材的交界处，是焊缝与母材之间的过渡区，其宽度决定于材料的液-固温度范围、被焊材料本身的热物理性质和组织状态。
第二节气孔与夹杂一、气孔的分类及特征气孔：存在于液态金属中的气体，若凝固前气泡来不及排除，就会在金属内形成孔洞。
这种因气体分子聚集而产生的孔洞称为气孔。
气孔分类：金属中的气孔按气体来源不同可分为：析出性气孔、侵入性气孔和反应性气孔；按气体种类不同可分为氢气孔、氮气孔和一氧化碳气孔等。
1．析出性气孔析出性气孔的特征：析出性气孔通常分布在铸件的整个断面或某一局部区域，尤其在冒口附近和热节等温度较高的区域分布比较密集。
气孔形状有团球形、裂纹多角形、断续裂纹状或混合型。
当金属含气量较少时，呈裂纹状；而含气量较多时，气孔较大，呈团球形。
焊缝金属产生的析出性气孔：多数出现在焊缝表面。
氢气孔的断面形状如同螺钉状，从焊缝表面上看呈喇叭口形，气孔四周有光滑的内壁。
氮气孔一般成堆出现，形似蜂窝。
焊接铝、镁合金时，析出性气孔（如氢气孔）有时也会出现在焊缝内部。
2．侵入性气孔侵入性气孔特征：数量较少、体积较大、孔壁光滑、表面有氧化色，常出现在铸件表层或近表层。
形状多呈梨形、椭圆形或圆形，梨尖一般指向气体侵入的方向。
3．反应性气孔气孔的危害：是铸件或焊件最常见的缺陷之一。
气孔的存在不仅能减小金属的有效承载面积，而且使局部造成应力集中，成为零件断裂的裂纹源。
一些形状不规则的气孔，则会增加缺口的敏感性，使金属的强度下降和抗疲劳能力降低。
二、气体的析出气体从金属中析出有三种形式:（1 ）扩散逸出；（2 ）与金属内的某元素形成化合物；（3）以气泡形式从液态金属中逸出。
气体以扩散方式析出，只有在非常缓慢冷却的条件下才能充分进行，实际生产条件下往往难以实现。
气泡的形成：气体以气泡形式析出的过程由三个相互联系而又彼此不同的阶段所组成，即气泡的生核、长大和上浮。
1．气泡的生核2．气泡的长大气泡长大需要满足下列条件：3．气泡的上浮气泡形核后，经短暂的长大过程，即脱离其依附的表面而上浮。
气泡脱离现成表面的过程如图所示。
三、气孔的形成机理 ( 一) （一）析出性气孔的形成机理无对流、搅拌作用，而固相中气体溶质的扩散忽略不计，则固-液界面前沿液相中气体溶质的分布可用下式来描述，即析出性气孔的形成机理为：结晶前沿，特别是枝晶间的气体溶质聚集区中，气体浓度将超过其饱和浓度，被枝晶封闭的液相内则具有更大的过饱和浓度和析出压力，而液固界面处气体的浓度最高，并且存在其他溶质的偏析，易产生非金属夹杂物，当枝晶间产生收缩时，该处极易析出气泡，且气泡很难排除，从而保留下来形成气孔。
（二）侵入性气孔的形成机理侵入性气孔主要是由铸型或砂芯在液态金属高温作用下产生的气体侵入到液态金属内部形成的。
气孔的形成过程：可大致分为气体侵入液态金属和气泡的形成与上浮两个阶段。
气泡形成的条件为：当液态金属的粘度增大时，气体排出的阻力加大，形成侵入性气孔的倾向也随之增大。
侵入性气孔的特征：气体在金属已开始凝固时侵入液态金属易形成梨形气孔，气孔较大的部分位于铸件内部，其细小部分位于铸件表面。
这是因为气体侵入时铸件表面金属已凝固，不易流动，而内部金属温度较高，流动性好，侵入的气体容易随着气体压力的增大而扩大，从而形成外小内大的梨形。
梨形尖端所指的方向即为气体的侵入方向。
（三）反应性气孔的形成机理1．金属与铸型间的反应性气孔2．金属与溶渣间的反应性气孔渣气孔3．液态金属内元素间的反应性气孔四、防止气孔产生施（一）防止析出性气施（1）消除气体来源（2）采用合理的工艺（3）对液态金属进行除气处理金属熔炼时常用的除气方法有浮游去气法和氧化去气法。
（4）阻止液态金属内气体的析出提高金属凝固时的冷却速度和外压，可有效阻止气体的析出。
如采用金属型铸造，密封加压等方法，均可防止析出性气孔的产生。
（二）防止侵入性气孔的措施（1）控制侵入气体的来源严格控制型砂和芯砂中发气物质的含量和湿型的水分。
（2）控制砂型的透气性和紧实度砂型的透气性越差、紧实度越高，侵入性气孔的产生倾向越大。
（3）提高砂型和砂芯的排气能力铸型上扎排气孔帮助排气，保持砂芯排气孔的畅通，铸件顶部设置出气冒口。
采用合理的浇注系统。
（4）适当提高浇注温度提高浇注温度可使侵入气体有充足的时间排出。
浇注时应控制浇注高度和浇注速度，保证液态金属平稳的流动和充型。
（5）提高液态金属的熔炼质量尽量降低铁液中的硫含量，保证铁液的流动性。
防止液态金属过分氧化，减小气体排出的阻力。
（三）防止反应性气孔的措施（1）采取烘干、除湿等措施，防止和减少气体进入液态金属。
严格控制砂型水分和透气性，避免铸型返潮，重要铸件可采用干型或表面烘干型，限制树脂砂中树脂的氮含量。
（2）严格控制合金中强氧化性元素的含量。
如球墨铸铁中的镁及稀土元素，钢中用于脱氧的铝等，其用量要适当。
（3）适当提高液态金属的浇注温度，尽量保证液态金属平稳进入铸型，减少液态金属的氧化。
（4）合理组合保护气体（或焊剂）与焊丝，以形成充分的脱氧条件，抑制反应性气孔的生成。
如低碳钢CO2 焊时，采用含脱氧剂的H08Mn2SiA 等可防止气孔。
（5）焊接时增大热输入和适当预热，可增大溶池的存在时间，降低反应性气孔倾向。
五、夹杂物的形施（一）夹杂物的来类1．夹杂物的来源夹杂物2．夹杂物的分类（1）按夹杂物化学成分，可分为：氧化物---- FeO、MnO 、SiO2、Al2O3硫化物----FeS 、MnS 、Cu2S硅酸盐---- FeO.SiO2、Fe2SiO4、Mn2SiO4、FeO.Al2O3.SiO2。