铸件缺陷分析课件

铸件缺陷分析 一 抬型 抬箱 1 定义和特征 铸件在分型面部位高度增大 并伴有厚大飞翅 a 双边抬型 b 单边抬型 2 检验与鉴别 肉眼外观检查 注意与飞翅区别 单纯飞翅厚度较薄 铸件分型面部位高度不增加 3 形成原因 由充型金属液产生的浮力和压力 或因铸型排气不畅 型腔内气体在充型金属液热作用下膨胀产生的压力 使上型或盖芯上抬 影响因素 1 压铁重量不足 位置不当 漏放压铁或压铁取走过早2 浇包浇注高度过高 金属液动压力过大3 上型未扎通气孔或通气孔数量少 出气冒口数量不够 位置不当 4 防止方法 1 压铁重量或箱卡 紧箱螺栓的强度和数量要足够 分布要均匀 紧箱时要交替或对称同时操作2 铸件完全凝固后再松箱或撤掉压铁3 降低浇包浇注高度4 浇注前检查是否漏放压铁或漏紧箱卡和紧箱螺栓5 造型时 上型应多扎通气孔并在适当部位设置数量足够的出气冒口 二 胀砂 1 定义和特征 铸件表面局部胀大 形成不规则瘤状金属突起物 a 外表面胀砂 b 内表面胀砂 2 检验与鉴别 肉眼外观检查 注意与冲砂 掉砂缺陷相区别 胀砂一般不伴生其他缺陷 缺陷内不裹含砂粒和砂块 冲砂和掉砂在铸件其他部位或冒口中常伴有砂眼 冲砂与浇注系统位置及充型金属液流向有关 3 形成原因 由于砂型强度和刚度低 在充型金属液压力 型内气体膨胀压力或凝固过程中铸铁石墨化膨胀力作用下 型腔表面发生退移影响因素 1 型 芯紧实度低或不匀 强度低 砂箱和芯骨刚度低2 混砂不匀 型 芯砂水分过高 流动性差 湿强度过高 使型 芯强度不均匀3 型 芯未烘透或返潮 强度降低4 浇注温度过高 浇注速度过快 浇注系统金属液压头过大5 上型未扎通气孔或通气孔数量少 出气冒口数量不够 位置不当 4 防止方法 1 选用合适原砂 控制型 芯砂中水分和粘土含量 提高型 芯砂流动性2 均匀紧实型 芯砂 提高型 芯砂紧实废和强度 采用刚度好的砂箱和芯骨3 用树脂砂型 水玻璃砂型或干型代替湿型 提高铸型的强度和刚度4 调整烘干规范 保证砂型 砂芯烘透 防止砂型 砂芯返潮5 降低浇注温度 速度和高度 修改浇注位置和浇注系统 降低金属液压头高度6 造型时 上型应多扎通气孔并在适当部位设置数量足够的出气冒口 三 冲砂 1 特征 砂型或砂芯表面局部砂子被充型金属液冲刷掉 在铸件表面相应部位形成粗糙不规则金属瘤状物 常位于内浇道附近 被冲刷掉的砂子常在铸件上部形成砂眼 a 顶注内浇道下方 b 底注内浇道前方 2 检验与鉴别 肉眼外观检查 注意它与胀砂 掉砂的区别 判定冲砂时 除应根据其外观特征以区别于夹砂结疤和粘砂外 还应注意它与浇注系统结构 内浇道开设位置 金属液在型腔内的流向和途径的关系 并注意在铸件内是否伴有砂眼 以区别于胀砂和掉砂缺陷 3 形成原因 1 砂型和砂芯紧实度和强度低 涂料质量差 涂刷工艺不当2 干型烘干温度过高 树脂砂 水玻璃砂成分或硬化工艺不当 硬化不足或过硬化3 型 芯在存放过程中返潮4 浇注系统设计不当 内浇道数量少 开设方向使注入型腔的金属液直冲芯子或型壁 金属液流速过大 型 芯局部表面受金属液冲刷时间过长5 浇注高度和金属液浇注温度过高 4 防止方法 1 均匀混砂和紧实 提高砂型和砂芯的强度和紧实度 在砂型和砂芯的凸出部位应插钉加固2 调整型 芯烘干规范 防止烘干过度 防止型 芯在存放时返潮3 改进浇注系统设计 分散布置内浇道 避免内浇道直冲型壁 芯子和型腔转角 降低金属液注入型腔时的液流速度4 改进涂料配方 在型 芯易冲砂部位及直浇道和内浇道处采用耐火管 耐火砖和抗冲刷涂料 5 适当降低浇注高度和浇注温度 四 掉砂 1 定义特征 砂型或砂芯局部砂块在外力作用下掉落 在铸件表面对应部位形成的块状金属突起物 其外形与掉落的砂块相似 在铸件其他部位或冒口中往往伴有砂眼或残缺 a 原位掉砂 b 掉砂上浮 伴生残缺或砂眼 2 检验与鉴别 肉眼外观检查 注意与冲砂的区别 冲砂虽也常伴有砂眼缺陷 但冲砂一般发生在内浇道周围或内浇道直冲型 芯部位 外形粗糙不规则 掉砂则多发生在分型面附近 铸件上表面或起模困难部位 外形与掉落的砂块相似 通常伴有残缺 胀砂一般发生在铸件侧面和下部 边缘与铸件本体平滑过渡 3 形成原因 1 铸件结构复杂 带有深腔 凹槽 起模斜度小 起模时砂型损坏2 分型面不平整或分型负数不合适 芯头不平整或间隙过小 下芯和合型时将型 芯压坏3 下芯和合型操作不小心 挤 压 撞坏砂型或砂芯4 型 芯砂水分过多或型 芯不干 透气性低 浇注时发生沸腾现象5 型 芯紧实度不均匀 局部强度低6 型 芯烘干温度过高 或水玻璃砂和树脂砂型 芯过硬化 使型 芯脆化 失去强度7 合型后加压铁过重 加压铁和运输过程中受到振动或冲击 使型 芯局部砂块掉落8 砂型和砂芯在施涂料后未将残留在分型面或芯座面上的涂料瘤子清理干净 4 防止方法 1 改进铸件结构 适当加大起模斜度 铸件的深腔和凹槽部分可采用活块模 模样表面要光洁 尽量采用模板造型 使分型面平整2 分型面和芯头要修平整并清理干净残留在分型面 芯座面和芯头上的涂料瘤子 应根据型砂和芯砂的类型按规范确定适当的分型负数和芯头间隙3 造型制芯时要均匀紧实 紧实度要适当 起模 下芯 合型 输送铸型时要避免振动 冲击和碰撞 压铁重量要适当4 砂箱定位销应保证定位精度 吃砂量大的砂箱和芯骨要加固 以免加压铁后损坏型 芯5 减少型 芯砂水分 提高型 芯强度和透气性 以免在浇注时产生沸腾现象而损坏型 芯6 大而高的吊砂 凸台等型 芯薄弱处及型 芯修补处要插钉加固 四 气孔 针孔 1 定义和特征 气孔是出现在铸件内部或表层 截面呈圆形 椭圆形 腰圆形 梨形或针头状 孤立存在或成群分布的孔洞 大气孔常孤立存在 小气孔常成群或分散分布 暴露在铸件表面的气孔称为表面气孔 位于铸件表皮下的腰圆形分散性气孔称为皮下气孔 分散分布在铸件内部 状如针头的气孔称为针孔 成群分布在铸件表层 状如针头的气孔称为表面针孔 气孔壁一般较光滑 气孔常与夹杂或缩松并存 气孔按形成原因分为卷入气孔 侵人气孔 反应气孔和析出气孔 1 卷入气孔 金属液在充型过程中因卷入气体而在铸件内形成的气孔 多呈孤立存在的圆形或椭圆形大气孔 位置不定 一般偏在铸件中上部 2 侵入气孔 由型 芯 涂料 芯撑 冷铁产生的气体侵入铸件表层而形成的气孔 多呈梨形或椭圆形 尺寸较大 孔壁光滑 表面多呈氧化色 3 反应气孔 由金属液内部某些成分之间或由金属液与型 芯在界面上发生化学反应而形成的成群分布的气孔 位于铸件表层的针头形或腰圆形反应气孔称为表面针孔或皮下气孔 由金属液与型 芯涂料发生界面反应所致 分散或成群分布在铸件整个断面上或某个局部区域的针头形反应气孔通常称为针孔 由金属液内某些成分之间发生化学反应所引起 位于铸件上部的反应气孔常伴有夹渣 4 析出气孔 溶解在金属液中的气体在铸件成形过程中析出而形成的气孔 多呈细小圆形 椭圆形或针头形 成群分布在铸件整个断面上或某个局部区域内 孔壁光亮 e 反应气孔 d 析出气孔 c 侵入气孔 b 卷人气孔 2 检验与鉴别 铸件内部的气孔采用超声检验或射线检验 铸件表层的气孔采用渗透液或磁粉检验 各类气孔的鉴别 除应根据它们的形状 大小和分布特征外 有时还须根据它们的形成原因 辅以测定合金的化学成分及溶解在金属液内的各种气体和杂质的含量 型 芯 涂料的成分 水分和发气性 以及检查和分析铸型的浇注系统和排气条件 方能确定 必要时 还应进行金相 扫描电镜和透射电镜检验 以及X射线分析等 才能准确鉴别气孔的类型和成因 1 气孔 a 表面气孔 2 针孔 a 表面针孔 3 形成原因 1 由于炉料潮湿 锈蚀 油污 气候潮湿 坩埚 熔炼工具和浇包未烘干 金属液成分不当 合金液未精炼或精炼不足 使金属液中含有大量气体或产气物质 导致在铸件中形成析出气孔和反应气孔2 型 芯未充分烘干 透气性差 通气不良 含水分和发气物质过多 涂料未烘干或含发气成分过多 冷铁 芯撑有锈斑 油污或未烘干 或冷凝有水珠 金属型排气不良 在铸件中形成侵入气孔3 浇注系统不合理 浇注和充型速度过快 金属型排气不良 使金属液在浇注和充型过程中产生紊流 涡流或断流而卷入气体 在铸件中形成卷入气孔4 合金液易吸气 在熔炼和浇注过程中未采取有效的精炼 保护和净化措施 使金属液中含有大量夹渣 气体和产气成分 在充型和凝固过程中形成析出气孔和反应气孔5 型砂 芯砂和涂料成分不当 与金属液发生界面反应 形成表面针孔和皮下气孔6 浇注温度过低 金属型温度过低 金属液除渣不良 粘度过高 使在浇注和充型过程中卷入的气体及由金属液中析出的气体来不及排出铸型或上浮到冒口或出气口中去7 在气候潮湿季节熔炼易吸气的合金时 合金液大量吸气 造成铸件成批报废8 树脂砂的树脂和固化剂加入量过多 树脂含氮量过高 原砂和再生砂的角形系数过高 粒度过细 灼减量和微粉含量过高 使型砂的发气量过高 透气性过低 4 防止方法 1 非铁合金熔炼时 炉料 熔剂 工具 坩埚和浇包要充分预热和烘干 去锈去油污 多次重熔炉料的加入量要适当限制2 防止金属液在熔炼过程中过度氧化和吸气 加强脱氧 除气和除渣 在坩埚和浇包内的金属熔池表面加覆盖熔剂 防止金属液二次氧化 吸气和有害杂质返回熔池 对球墨铸铁 应加强脱硫 降低原铁液的含硫量 在保证球化前提下 尽量减少球化剂加入量 降低铸铁的残留镁量 并加强孕育处理 3 浇注时金属液不得断流 充型速度不宜过高 铸件浇注位置和浇注系统的设置应保证金属液平稳地充满型腔 并利于型腔内气体能畅通地排出 4 砂型铸造时 应保证型和芯排气畅通 砂芯内要开排气通道 合型时要填补芯头间隙 以免钻人金属液堵塞通气道 型腔最高处及易窝气的部位应设置出气冒口 大平面铸件可倾斜浇注 并在型腔最商处设置出气冒口 芯撑和冷铁应干燥 无锈 无油污 砂型要扎足够多的出气孔 型砂中不得混人铁豆 煤粒 粘土等杂物 并控制水分及碳质材料的含量 减少粘土含量 提高型砂的透气性 涂料要烘干并不含易发气物质 7 增加直浇道高度以提高充型金属液静压力 保证金属液连续平稳地充型8 降低树脂砂的树脂和固化剂加入量 采用低氮或无氮树脂及粒形圆整 粒度适中 灼减量和微粉含量低的原砂和再生砂 以降低树脂砂的发气量 提高树脂砂的透气性 五 冷隔 接水 定义和特征 冷隔是铸件上穿透或不穿透的缝隙 边缘呈圆角状 由充型金属流股汇合时熔合不良造成 多出现在远离浇道的铸件宽大上表面或薄壁处 金属流汇合处 激冷部位 以及芯撑 内冷铁或镶嵌件表面 因浇注中断而在铸件某一高度形成的冷隔称为断流冷隔 芯撑 内冷铁或镶嵌件表面形成的冷隔称为熔合不良 a 不穿透冷隔 b 穿透冷隔 c 芯撑熔合不良 3 形成原因 1 浇注温度和浇注速度过低 浇注中断或跑火2 浇注系统设计不合理 浇道截面积太小 内浇道数量少或位置不当 直浇道高度不够 液态金属静压头小3 铸造工艺设计不合理 铸件的薄壁大平面部位处于铸件顶部或离内浇道太远4 铸件结构不合理 壁厚太薄 铸造工艺性差5 铸造合金流动性差6 铸型透气性差 排气不良 出气冒口尺寸小 数量少 位置不当7 芯撑 内冷铁 镶嵌件尺寸和位置不当 或有锈斑 油污 造成熔合不良 2 检验与鉴别 肉眼外观检查 注意它与裂纹类缺陷及浇不到 未浇满等残缺类缺陷的区别 冷隔铸件从整体上说是浇满的 冷隔边缘呈圆角 据此可与裂纹类缺陷相区别 4 防止方法 1 减少金属液中的气体和氧化夹渣 提高金属液的流动性2 提高浇注温度和浇注速度 加强集渣 挡渣或采用底注包 茶壶包浇注 浇注时不能断流 防止熔渣堵塞浇嘴而造成浇注中断3 增加浇口杯和直浇道高度 增加浇道截面积和内浇道数量 提高充型速度和金属液静压头4 改变浇注位置和浇注系统 使铸件薄壁大耳面不位于顶部和远离浇道 防止充型金属液发生喷溅 祸流 避免金属流股在铸件薄壁部位或芯撑 冷铁 镶嵌件处汇合 必要时采取立浇卧冷或倾斜浇注5 改进铸件设计 适当增加铸件薄壁部位的厚度6 提高型 芯砂的透气性 加强铸型排气 出气冒口数量要足够7 改变芯撑 内冷铁的尺寸和安放位置 芯撑 内冷铁 镶嵌件应无锈无油污8 检查合型 紧箱 放压铁操作是否稳妥 防止跑火 六 浇不到 1 定义和特征 铸件残缺 轮廓不完整 或轮廓虽完整 但边 棱 角圆钝 常出现在型腔上表面或远离浇道的部位及薄壁处 缺陷周缘圆滑光亮 其浇注系统是充满的 a 浇不到 2 检验与鉴别 肉眼外观检查 注意其与未浇满的区别 浇不到铸件的浇注系统是充满的 末浇满铸件的浇注系统是未充满的 浇道和冒口顶面基本上与铸件上表面齐平 3 形成原因 1 合金的结晶温度范围宽 浇注温度过低 浇注速度太慢 浇注过程中金属液断流2 铸件壁太薄3 合金在熔炼 处理 浇注过程中氧化严重 含大量非金属夹杂物 粘度大 流动性差4 浇注系统设置不当 直浇道高度低 金属液静压头小 内浇道数量少 截面积小 充型速度缓慢 铸件薄截面离内浇道太远5 型 芯砂水分及煤粉或有机物含量过多 发气量大 型 芯紧实度太高 出气孔及出气冒口数量少或位置不当 砂芯无排气通道或排气通道堵塞 型腔排气不畅6 金属型型温过低 排气塞和溢流槽数量不够或位置不当 4 防止方法 1 根据合金成分和铸件壁厚 确定适当的浇注温度和浇注速度2 净化金属液 防止金属液氧化 除去金属液中的非金属夹杂物 提高金屑液的流动性 浇注时加强集渣和挡渣 防止熔渣和脏物堵塞浇嘴或随金属液流入铸型3 修改浇注系统设计 增加直浇道高度 浇道截面积和内浇道数量 在浇道中设置过滤网或集渣包4 提高型砂和芯砂的透气性 在上型多扎出气孔 合理设置出气冒口 保证砂芯排气通道畅通 改善铸型排气能力5 金属型铸造时 提高型温 设计有效的溢流排气系统6 必要时 经设计者或用户同意 适当增加铸件壁厚 七 未浇满 料不足 1 定义和特征 铸件上部残缺 残缺部分边角呈圆形 浇注系统未充满 直道和冒口顶面与铸件上表面齐平 a 未浇满 2 检验与鉴别 肉眼外观检查 注意与浇不到相区别 3 形成原因 1 浇包中金属液数量不足2 浇注速度过快 使金属液从直浇道或冒口溢出 浇注工误认为铸型已充满 停浇过早 4 防止方法 1 浇包中金属液的量应足以充满铸型2 加强对浇注工的培训和教育 确保充满铸型 浇注后应检查浇冒口系统是否充满 九 跑火 型漏 漏箱 漏铁水 1 定义和特征 1 跑火 铸件分型面以上部分严重残缺 残缺表面凹陷 有时沿型腔壁形成类似飞翅的残片 在铸件分型面处有时有飞翅2 型漏 漏箱 存在于铸件内的严重的空壳状残缺 有时铸件外形虽较完整 但内部金属已漏空 铸件完全呈壳状 铸型底部残留有多余金属 a 跑火 b 型漏 漏箱 3 形成原因 1 分型面不平 砂型四