砂眼缺陷的原因分析及消除.doc

砂眼缺陷的原因分析及消除摘要：着重论述了砂眼的原因分析和对策。简要介绍了铸造缺陷的工序联系，对砂眼夹渣的形成原因进行了展开，并例举了三种产品砂眼缺陷的对策。关键词：砂眼 对策 热负荷 构造前言在铸造生产中，我们经常会发现带有砂眼的铸件，或在表面，或在内部，情况轻的，一般可以不处理或者修磨、焊补处理，严重的会导致报废。砂眼，往往与其他缺陷一起出现，或者说，砂眼经常是其他缺陷的直观现象，例如，有冲砂、掉砂、鼠尾、夹砂结疤、涂料结疤等。 1.砂眼的定义及鉴别铸件内部或表面包裹砂粒或砂块的孔洞，称为砂眼。根据砂眼出现的位置，可分为表面砂眼和内部砂眼。对于铸件表面的砂眼，用肉眼外观检查即可识别；对于铸件内部的砂眼，要用超声或者射线探伤进行检验。通常，砂眼与夹渣的外观有相似之处，有时候容易混淆。要区分两者的区别， 图1 图2就要对各个方面进行分析，综合各因素来判断，有时候要通过气刨、加工或者剖分来确定。消除砂眼和夹渣缺陷，要综合考虑、对策。图1、图2所示即为砂眼缺陷。2.原因分析图3即为常见的铸钢缺陷的工序联系和现状解析。从图中可以看出，砂眼缺陷与工艺、模型、混砂、芯子造型、造型、下芯组合、浇注等工序有关，其中与工艺设计、下芯组合和浇注关系较大。在考虑解决砂眼缺陷的时候，就要从这些方面着手，综合分析。具体的原因分析：(1)由于砂型或砂芯膨胀，浇注系统设计不合理及浇注操作不当，造成砂型(芯)开裂，型(芯)砂脱落，产生冲砂、掉砂、鼠尾和夹砂结疤，脱落的型芯砂在铸件内形成砂眼。(2)模型设计不良，造型、制芯后，局部存在尖砂。(3)造型、制芯混砂配比、用砂不合理。(4)由于造型、下芯、合型操作不当，发生塌型、挤箱、掉砂、压坏砂型或砂芯。图3(5)合箱前，型腔内的浮砂在合型前未吹扫干净。(6)合型后由浇注系统或冒口掉入砂粒或砂块。(7)涂料不良，或砂型、涂料不干，浇注时涂层脱落，在造成涂料结疤的同时，形成涂料夹层。 图4 图5 图4中型腔内的掉砂不吹，图4中砂芯上的尖砂不去处，均有可能形成砂眼。3.砂眼夹渣原因展开 图6即为砂眼夹渣缺陷原因的展开图，针对砂眼，从热负荷和钢水冲刷两个大的方面进行原因分析。 其中针对砂眼发生量与浇注时间的关系，日本KCX公司技术文件中有所涉及，图7即为砂眼发生量与浇注时间的影响关系图。 如果浇注时间短的话，因铸型的冲砂增加砂眼的发生量，如果浇注时间长的话，由于热影响，砂眼的发生量也会增加。为了降低砂眼的发生量，在最佳浇注时间内调节浇道流速是非常重要的。 对于不同尺寸、不同结构、不同重量的产品，需要量身制定合适的浇注时间。图64.砂眼发生构造原理图图8为砂眼发生构造原理图。 图8 图7从图8中可以看出，砂眼的可能来源有： 图95. 防止发生砂眼、夹渣对策根据砂眼来源分析，制定以下对策：(1)低温浇注；(2)浇道部分使用滤渣片；(3)设定最佳浇道流速、浇道比；(4)节制内浇口流速；(5)浇道断面变圆；(6)选择合适的产品和内浇口角度；(7)优化浇冒口方案；(8)使用壳型砂芯；(9)及时清理熔炼炉内炉渣；(10)严格按照规范操作。 实际操作中的注意事项有：(1)浇口杯、直浇道应清洁，不应有砂粒等杂物。(2)起模后，涂刷涂料前，冷铁表面粘附的砂子需要清除，型腔内的浮砂要清吹干净。(3)保证砂芯完整性，防止因芯盒接合面存在缝隙导致砂芯尺寸不合格。(4)下芯前，将型腔内堆积的多余的涂料清除，并清吹干净。 (5)合箱前，对型腔内进行全面清吹，不留死角；直浇道、出气棒，要保持通畅，不留浮砂。(6)砂箱转移时，避免碰撞，防止涂料、砂子掉落。(7)浇注前，将浇口杯盖住，防止外来物掉入通过浇口杯进入型腔。(8)注意浇注温度和速度，避免金属液流速过快，冲击力过大。6.砂眼解决实例实例一：纠正不规范操作产品进行磁粉探伤，结果不合格。缺陷外观为局部有细小的空洞，缺陷确认为砂眼缺陷，经过调查分析，确认原因为合箱前易割片内散沙未轻吹干净，浇注时带入铸件，形成砂眼。 局部放大清吹干净缺陷基本消除图10实例二：使用易割片引导轮产品浇道内增加滤渣片，改善了浇道内浇口的流速，降低了返修率。图11实例三：优化浇冒口方案托架类产品，存在砂眼，通过工艺优化，增加补贴后，砂眼返修率降低。图127.结论引起铸件缺陷的原因是多方面的。想要提高产品的质量，一方面，要提高操作者的素质，做到按照操作规程操作，减少影响产品质量的人为因素；另一方面，出现问题后，要全面的综合考虑问题，查找原