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文档简介

常见铸件缺陷及其预防措施

常见铸件缺陷及其预防措施(序+缺陷名称+缺陷特征+预防措施)

1气孔在铸件内部、表面或者近于表面处,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,也有会萃成片的。颜色有白色的或者带一层暗色,有时覆有一层氧化皮。

降低熔炼时流

言蜚语金属的吸气量。减少砂型在浇注过程中的发气量,改进铸件结构,提高砂

型和型芯的透气

性,使型内气体能顺利排出。

2缩孔在铸件厚断面内部、两交壤面的内部及厚断面和薄断面交接处的内部或

者表面,形状不规则,

孔内粗糙不平,晶粒粗大。壁厚小且均匀的铸件要采用同时凝固,壁厚大且不

均匀的铸件采用由

薄向厚的顺序凝固,合理放置冒口的冷铁。

3缩松在铸件内部弱小而不联贯的缩孔,会萃在一处或者多处,晶粒粗大,各

晶粒间存在很小的孔

眼,水压试验时渗水。壁间连接处尽量减小热节,尽量降低浇注温度和浇注速

度。

4渣气孔在铸件内部或者表面形状不规则的孔眼。孔眼不光滑,里面全部或者

部份充塞着熔渣。提

高铁液温度。降低熔渣粘性。提高浇注系统的挡渣能力。增大铸件内圆角。

5砂眼在铸件内部或者表面有充塞着型砂的孔眼。严格控制型砂性能和造型操

作,合型前注意

打扫型腔。

6热裂在铸件上有穿透或者不穿透的裂纹(注要是弯曲形的),开裂处金属表

皮氧化。严格控制

铁液中的S、P含量。铸件壁厚尽量均匀。提高型砂和型芯的退让性。浇冒口不

应妨碍铸件收缩。

避免壁厚的蓦地改变。开型不能过早。不能激冷铸件。

7冷裂在铸件上有穿透或者不穿透的裂纹(主要是直的),开裂处金属表皮氧化。

8粘砂在铸件表面上,全部或者部份覆盖着一层金属(或者金属氧化物)与砂

(或者涂料)的混(化)

合物或者•层烧结构的型砂,导致铸件表面粗糙。减少砂粒间隙。适当降低金属

的浇注温度。提高

型砂、芯砂的耐火度。

9夹砂在铸件表面上,有一层金属瘤状物或者片状物,在金属瘤片和铸件之间

夹有一层型砂。严

格控制型砂、芯砂性能。改善浇注系统,使金属液流动平稳。大平面铸件要倾斜

浇注。

10冷隔在铸件上有•种未彻底融合的缝隙或者洼坑,其交壤边缘是圆滑的。提

高浇注温度和浇

注速度。改善浇注系统。浇注时不断流。

11浇不到由于金属液未彻底充满型腔而产生的铸件缺肉。提高浇注温度和浇

注速度。不要断流

和防止跑火。

夹砂、鼠尾、沟槽

形成原因:1)金属流股的热量在被烘烤的砂型表层形成低强度高湿度水分凝结

层,翘起的砂层体

积增大由两边向金属流股延伸。金属液充满型腔后未能将翘起的砂层压平,就形

成鼠尾。

2)在充型金属液的热作用下,型腔上表面或者下表面膨胀拱起的砂层未开裂或

者裂口较小,

使金属液未能进入拱起砂层背面的空腔内,形成沟槽。沟槽实际是夹砂结疤的早

期阶段。

3)铸件上表面夹砂结疤称为上型面夹砂结疤,由下型面沟槽发展变化而成。

4)铸件下表面的夹砂结疤称为下型面夹砂结疤,其形成有二:一种似鼠尾,但

砂层翘

的程度和铸件表面凹陷程度比鼠尾严重,由鼠尾发展变化而成,称为夹砂结疤;

另一种类似上型

面夹砂结疤,由两平行金属流股间的下型面表层拱起开裂而成。

5)浮现在铸造的铸件内角和外角的夹砂结疤称为角部夹砂结疤,由位于角部的

上、下

型面表层膨胀翘曲,脱离水分凝结层伸入型腔所致。

6)湿型铸造的铸件上表面或者下表面为大平面,型砂膨张率大,湿强度低,水

分过多,

透气性差,铸型排气不良,浇注温度过高,浇注时间过长,易产生夹砂类废品。

防止方法:1)降低砂型的膨胀应力,加入:煤粉、沥青、重油、木粉、等补偿

砂粒膨胀降低膨胀

应力。

2)提高型砂湿强度

提高煤粉的加入量到5%,增加型砂热变形量。

提高膨润土加入量到7.5%,增加型砂热湿拉强度。

3)提高透气性,加强排气孔通气。

)用干型、自硬砂代替湿型。4.

5)适当降低浇注温度,缩短浇注时间。

6)浇注过程中对砂型吹气冷却。

7)铸造工艺修改。

球铁皮下气孔对策

影响因素

(1)碳当量:适当增加含硅量有助于皮下气孔的减少。同时;在硅量保持不变的

情况下,随着含碳

量的增加,球铁中皮下气孔的个数呈现出单峰曲线,且峰值点总保持在共晶点左

右,因此,最好

将碳硅含量选择得高一些,以使球铁的碳当量稍大于共晶点。

⑵硫:硫高会引起皮下气孔等缺陷,这是因为产生H2s气体而形成。当含硫量

超过0.094%时就

会产生皮卜气孔,含硫量越高,情况越严重。

⑶稀土:铁液中加入稀土元素能脱氧、脱硫,提高铁液表面张力,因此有利于防

止产生皮下气孔。

但稀土含量太高,会增加铁液中氧化物的含量,使气泡外来核心增加,皮下气孔

率增加。残存稀

土量应控制在0.043%以下。

(4)镁:过高的镁将会加剧铁液的吸氢倾向,大量的镁气泡和氧化物进入型腔,

增加气泡的外来核

心;此外镁蒸汽直接与砂型中的水分作用,产生MgO烟气及氢气,也会产生皮

下气孔。试验表

明,残镁量大于0.05%后便易浮现皮下气孔,残镁越高越严重。因此在保证球

化基础上,尽量降

低残留镁量。

⑸铝:铁液中的铝是铸件产生氢气孔的主要原因。据报导,当湿型铸造球器铸铁

的残留铝量为

0.030%〜0.050%时,将产生皮下气孔。E.R.Kaczmarek等人研究认为,铁液与

铸型中的水反应生

成FeO与H2,由于铝的脱氧作用,又生成A12O3,其即为气泡生成的核

心而又能吸附一定的

气体,增加了球铁产生皮下气孔的倾向。但是在减少渣中的FeO成份时,镁的

存在使得铝显得

多余,故铝的敏感含量是有一定范围的。

(6)壁厚:皮下气孔还有“壁厚效应”特征,即气孔的产生在一定壁厚范围内,实

际上这与铸件的

凝固速度有关。铸件壁厚大时,其凝固结皮时间推迟,有利于气泡逸出。因此,

普通来说壁厚小

于6mm或者大于25mm时不易产生皮下气孔。

⑺浇注温度:浇注温度类似于壁厚效应,也有一个温度范围,在1285〜1304C

时,皮下气孔相当

严重。笔者进一步研究认为,不同的壁厚其危(wei)险温度也不相同,因此,应

根据铸件壁厚共同确定

浇注温度。固然,提高浇注温度能延缓氧化膜的生成,防止熔渣进入型腔,同时

对砂型烘烤时间

加长使水分向外迁移。

(8)型砂含水率:铸型产生皮下气孔的倾向按下列顺序挨次减小:湿型、干型、

水玻璃型、壳型。

司乃潮的研究也证明了这一点,即随着型砂水分的提高,球铁产生皮下气孔的倾

向增大,而当型

砂水分小于4.8%时,皮下气孔率接近于零。

(9)型砂紧实度与透气性:型砂的透气性太低,导致型壁所产生的气体不能排出

型外,而向金属侵

入,导致铸件产生气孔;随着型砂紧实度的增加,皮下气孔的倾向也加大,但当

紧实度相当高时,

倾向又减小,这可能是由于表层砂紧实度高,增大了水分向铸件方向的迁移阻力,

属静压力或者膨胀力的作用下,产生型腔犷大的现象,导致原来的金属不够补缩

而导致铸件产生缩

孔缩松。(7)浇冒口及冷铁:若浇注系统、冒口和冷铁设置不当,不能保证金属

液顺序凝固;另

外,冒口的数量、大小以及与铸件的连接当否,将影响冒口的补缩效果。1.2防

止措施(1)控

制铁液成份:保持较高的碳当量(>39%);尽量降低磷含量(4)08%);降低残留镁

>(<007%);采

用稀土镁合金来处理,稀土氧化物残存量控制在002%〜03%。(2)工艺设计要

确保铸件在凝固

中能从冒口不断地补充高温金属液,冒口的尺寸和数量要适当,力求做到顺序凝

固。⑶必要时

采用冷铁与补贴来改变铸件的温度分布,以利于顺序凝固。(4)浇注温度应在

1300〜1350C,一

包铁液的浇注时间不应超过25min,以免产生球化衰退。(5)提高砂型的紧

实度,普通不低于

9():撞砂均匀,含水率不宜过高,保证铸型有足够的刚度。2夹渣2.1影响

因素⑴硅:硅

的氧化物也是夹渣的主要组成部份,因此尽可能降低含硅量。(2%流:铁液中的

硫化物是球铁件

形成夹渣缺陷的主要原因之一。硫化物的熔点比铁液熔点低,在铁液凝固过程中,

硫化物将从铁

液中析出,增大了铁液的粘度,使铁液中的熔渣或者金属氧化物等不易上浮。于

铁液中硫含量太

高时,铸件易产生夹渣。球墨铸铁原铁液含硫量应控制在006%以下,当它在0

09%〜0135%时,

铸铁夹渣缺陷会急剧增加。(3)稀土和镁:近年来研究认为夹渣主要是由于镁、

稀土等元素氧化

而致,因此残存镁和稀土不应太高。(4)浇注温度:浇注温度太低时,金属液内

的金属氧化物等

因金肩液的粘度太高,不易上浮至表面而残留在金属液内:温度太高时,金属

液表面的熔渣变得

太稀薄,不易自液体表面去除,往往随金属液流入型内。而实际生产中,浇注温

度太低是引起夹

渣的主要原因之工此外,浇注温度的选取还应考虑碳、硅含量的关系。(5)

浇注系统:浇注系统

设计应合理,具有挡渣功能.使金属液能平稳地充填铸型,力求避免长溅及紊流。

(6)型砂:若型砂

表面粘附有多余的

砂子或者涂料,它们可与金属液中的氧化物合成熔渣,导致夹渣产生;砂型的紧

实度不均匀,紧实

度低的型壁,温容易被金属液侵蚀和形成低熔点的化合物,导致铸件产生夹渣。

2.2防止措施

(1)控制铁液成份:尽量降低铁液中的含硫量(<006%),(2)熔炼工艺:要尽量

提高金属液的出炉

温度,适宜的镇静,以利于非金属夹杂物的上浮、会萃。扒干净铁液表面的渣子,

铁液表面应放

覆盖剂(珍珠岩、草木灰等),防止铁液氧化。选择合适的浇注温度,最好不低于

1350℃o⑶浇

注系统要使铁液流动平稳,应设有集渣包和挡渣装置(如滤渣网等),避免直浇道

冲砂。(4潜型

紧实度应均匀,强度足够;合箱时应吹净铸型中的砂子。3石墨飘荡3.1影

响因素(1)碳当

量:碳当量过高,以致铁液在高温时就析出大量石墨。由于石墨的密度比铁液小,

在镁蒸汽的带

动下,使石墨飘荡到铸件上部。碳当量越高,石墨飘荡现象越严重。应当指出,

碳当量太高是产

生石墨飘荡的主要原因,但不是惟一原因,铸件大小、壁厚也是影响石墨飘荡的

重要因素。(2)

硅:在碳当量不变的条件下,适当降低含硅量,有助于降低产生石墨飘荡的倾向。

(3)稀土:稀

土含量过少时,碳在铁液中的溶解度会降低,铁液将析出大量石墨,加重石墨漂

浮。(4球化温

度与孕育温度:为了提高镁及稀土元素的吸收率,国内试验研究表明,球化处理

时最适当的铁液

温度是1380〜1450℃。在此温度区间,随着温度升高,镁和稀土的吸收率增加。

(5)浇注温度:

普通情况下,浇注温度越高,浮现石整飘荡的倾向越大,这是因为铸件长期处于

液态有利于石墨

的析出。若缩短凝固时间,随着浇注温度升高,石墨飘荡倾向降低。(6)滞留时

间:孕育处理后

min以10至浇注完毕之间的停留时间太长,为石墨的析出提供了条件,普通

这段时间应控制在.

内。32防止措施⑴控制铁液成份:严格控制碳当量,不得大于46%;铁液的

含碳量不得大

于40%,可用废钢来调整铁液的含碳量;采用低硅(<12%)生铁;改进孕育处理,

增强孕育效果,

这样可降低孕育硅铁量。[2)控制稀土的加入量:在保证球化的前提下,加入量

要少。⑶改进

铸件的结构,使壁厚尽量均匀,且小于60mm;若壁厚相差很大、热节很大,

可在厚壁或者热节

处加放冷铁;若是热节或者厚壁位置在铸件顶部,可在比处加冒口。(4)严格控制

温度:通常要求

在1380〜1450C进行球化处理,1360〜1400C进行浇注。同时,尽量缩短铁液出

炉到浇注之间的

滞留时间。(5)必要情况下,可以加入铝等反石墨化元素,提高碳在铁液中的溶

解度,从而减少

石墨析出。4皮下气孔4.1影响因素(1)碳当量:适当增加含硅量有助于皮

卜气孔的减少。

同时,在硅量保持不变的情况下,随着含碳量的增加,球铁中皮下气孔的个数呈

现出单峰曲线,

且峰值点总保持在共晶点摆布,因此,最好将碳硅含量选择得高一•些,以使球铁

的碳当量稍大于

共晶点。(2)硫:硫高会引起皮下气孔等缺陷,当含硫量超过0.094%时就会产

生皮下气孔,含硫

量越高,情况越严重。

⑶时,亦会增加缩孔、缩松倾向。(4)壁厚:当铸件表面形成硬壳以后,内部

的金属液温度越高,

液态收缩就越大,则缩孔、缩松的容积不仅绝对值增加,其相对值也增加。此外,

若壁厚变化太

蓦地,孤立的厚断面得不到补缩,使产生缩孔缩松倾向增大。(5)温度:浇注温

度高,有利于补

缩,但太高会增加液态收缩量,对消除缩孔、缩松不利,所以应根据具体情况合

理选择浇注温度,

普通以1300〜135OC为宜,(6)砂型的紧实度:若砂型的紧实度太低或者不均匀,

以致浇注后在金

属静压力或者膨胀力的作用下,产生型腔扩大的现象,导致原来的金属不够补缩

而导致铸件产生缩

孔缩松。(7)浇冒口及冷铁:若浇注系统、冒口和冷铁设置不当,不能保证金属

液顺药疑固;另

外,冒口的数量、大小以及与铸件的连接当否,将影响冒口的补缩效果。1.2防

止措施(1)控

制铁液成份:产持较高的碳当量(>39%);尽量降低磷含量(<008%);降低残留镁

量(<007%);采

用稀土镁合金来处理,稀土氧化物残存量控制在002%〜0Q4%。⑵工艺设计要

确保铸件在凝固

中能从冒口不断地补充高温金属液,冒口的尺寸和数量要适当,力求做到顺序凝

固。⑶必要时

采用冷铁与补贴来改变铸件的温度分布,以利于顺序凝固。(4)浇注温度应在

1300〜1350c—

包铁液的浇注时间不应超过25min,以免产生球化衰退。(5)提高砂型的紧

实度,普通不低于

90:撞砂均匀,含水率不宜过高,保证铸型有足够的刚度。2夹渣2.1影响

因素(1)硅:硅

的氧化物也是夹渣的主要组成部份,因此尽可能降低含硅量。(2)硫:铁液中的

硫化物是球铁件

形成夹渣缺陷的主要原因之一。硫化物的熔点比铁液熔点低,在铁液凝固过程中,

硫化物将从铁

液中析出,增大了铁液的粘度,使铁液中的熔渣或者金属氧化物等不易上浮。于是

铁液中硫含量太

高时,铸件易产生夹渣。球墨铸铁原铁液含硫量应控制在006%以下,当它在0

09%〜0135%时,

铸铁夹渣缺陷会急剧增加。(3)稀土和镁:近年来研究认为夹渣主要是由于镁、

稀土等元素氧化

而致,因此残存镁和稀土不应太高。(4)浇注温度:浇注温度太低时,金属液内

的金属氧化物等

因金属液的粘度太高,不易上浮至表面而残留在金属液内;温度太高时,金属

液表面的熔渣变得

太稀薄,不易自液体表面去除,往往随金属液流入型内。而实际生产中,浇注温

度太低是引起夹

渣的主要原因之一。此外,浇注温度的选取还应考虑碳、硅含量的关系。(5)

浇注系统:浇注系统

设计应合理,具有挡渣功能.使金属液能平稳地充填铸型,力求避免飞溅及紊流。⑹

型砂:若型砂

表面粘附有多余的

稀土:铁液中加入稀土元素能脱氧、脱硫,提高铁液表面张力,因此有利于防止

产生皮下气孔。但

稀土含量太高,会增加铁液中氧化物的含量,使气泡外来核心增加,皮下气孔率

增加。(碗

过高的镁将会加剧铁液的吸氢倾向,大量的镁气泡和氧化物进入型腔,增加气泡

的外来核心;此

外镁蒸汽直接与砂型中的水分作用,产生MgO烟气及氢气,也会产生皮下气孔。

(5)铝:铁液

中的铝是铸件产生氢气孔的主要原因。据报导,当湿型铸造球墨铸铁的残留铝量

为0.030%~0

.050%时,将产生皮下气孔。(6)壁厚:皮下气孔还有“壁厚效应”特征,即气

孔的产生在一定壁

厚范围内,实际上这与铸件的凝固速度有关。铸件壁厚大时,其凝固结皮时间推

迟,有利于气泡

逸出。因此,普通来说壁厚小于6mm或者大于25mm时不易产生皮下气孔。

(7)浇注温度:浇注

温度类似于壁厚效应,也有一个温度范围,在1285〜1304C时,皮下气孔相当

严重。笔者进一步

研究认为,不同的壁厚其危(wei)险温度也不相同,因此,应根据铸件壁厚共同

确定浇注温度。固然,

提高浇注温度能延缓氧化膜的生成,防止熔渣进入型腔,同时对砂型烘烤时间加

长使水分向外迁

移。型砂含水率:铸型产生皮下气孔的倾向按下列顺序挨次减小:湿型、干型、

水玻璃型、(8)

壳型。司乃潮的研究也证明了这一点,即随着型砂水分的提高,球铁产生皮下气

孔的倾向增大,

而当型砂水分小于4.8%时,皮下气孔率接近于零。(9)型砂紧实度与透气性:

型砂的透气性太低,

导致型壁所产生的气体不能排出型外,而向金属侵入,导致铸件产生气孔;随着

型砂紧实度的增

加,皮下气孔的倾向也加大,但当紧实度相当高时,倾向又减小,这可能是由于

表层砂紧实度高,

增大了水分向铸件方向的迁移阻力,但若型砂水分也高,将使水蒸气爆炸的可能

性增加。(10)浇

冒口:合理设计浇冒口,使铁液平稳浇注,并具有较强的挡渣功能;同时,适当

增加直浇道和冒

口的高度,以增加金属液的静压力。。5球化衰退及球化不良5.1影响因素⑴碳当

量:铁

液的碳当量太高时(特别是硅含量也高时)将使石墨球化受到影响。试验表明,对

于厚壁铸件,当

碳当量超过共晶成份时就有可能产生开花状石墨。但是提高铁液的含碳量有利于

镁回收率的提高。

因此生产中大多采用高碳低硅的原则,通常含硅量控制在2%摆布。此外,碳

当量的选取还与铸件

壁厚有关:当壁厚为6.5〜76mm时,碳当量为4.35%〜4.7%;当壁厚>76mm,

碳当量为4.3%〜4

.35%。(2)硫:当铁液中的含硫量太高时,硫与镁和稀土生成硫化物,因其密度

小而上浮到铁液表

面,而这些硫化物与空气中的氧发生反应生成硫,硫又回到铁液,又重复上述过

程,从而降低了

镁与稀土含量。当铁液中的硫大于0.1%时,即使加入多量的球化剂,也不能使

石墨彻底球化。(3)稀

土与镁:稀土与镁含量过低时,往往产生球化不良或者球化衰退现象。普通工厂

要求球化剂的加入量

为1.8%〜2.2%。(4)壁厚:铸件壁太厚也容易产生球化不良及衰退缺陷,主要是

因为铁液在铸型

中长期处于液态,镁蒸汽上浮,造成镁含量降低;共晶时大量石墨生成而释放出

的结晶潜热使

奥氏体壳重新熔化,石墨何出壳外而畸形长大,形成非球状石墨。(5)温度:若

铁液温度过高,铁

液氧化严重,由于屋与稀土易与氧化物产生还原反应,而使得镁、稀土含量降低,

同时高温也将

增加镁的烧损和蒸发;铁液温度太低,球化剂不能熔化和被铁液吸收,而上浮至

铁液表面燃烧或者

被氧化。(6)滞留时间:铁液中镁的含量是随孕育处理后停留时间的增加而减少,

其主要原因是

因硫及镁、稀土的氧化与蒸发造成的。普通情况下,浩留时间不超过20min。(7)

浇冒口:浇冒口

若设计不合理,会产生浇注时间太长、铁液飞溅以及卷入空气,使镁、稀土氧化

严重。5.2防

止措施(1)严格控制铁液成份:选择合适的碳当量;铁液中的含硫量应小于0

08%(其中生铁含硫

不得大于003%,焦碳含硫不得大于008%),可采用小苏打进行脱硫。(2)加入

足够的球化剂,

(3)合理设计铸件结构,避免壁厚过大,也可在壁厚处加冷铁以提高凝固速度,缩

短液态时间,从

而防止球化衰退及不良。(4)注意处理温度。出炉温度应低于1460C,以防球化剂

严重烧损;要

防止高温下的氧化现象,盖好覆盖球化剂的铁板(厚度应铁液扒渣后

应用草木灰等盖好;

当铁液温度>1350℃浮现球化不良及衰退时,可补加球化剂;而当V1350C时就不

能补加球化剂,

也不得浇注球铁件,只能补加其它铁液浇注不重要的灰铸铁件或者芯骨等。(5)

铁液出炉后应及时

浇注,滞留时间不得超过2()min。(6)合理设计浇冒口,,采用型内和型上球化

处理,加强孕育。

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铸造工艺过程复杂,影响铸件质量的因素不少,往往由于原材料控制不严,工艺

方案不合理,生

产操作不当,管理制度不完善等原因,会使铸件产生各种铸造缺陷。常见的铸件

缺陷名称、特征

和产生的原因,见表。

常见铸件缺陷及产生原

缺陷名特产生的主要原

气孔①炉料不干或者含氧化物、杂质多;②浇注工具或者炉前添加剂未

烘T;③型砂含水过在铸件内部或者表面有多或者起模和修型时刷水过多;④

筌芯烘干小充分或者筌芯通气孔被阻塞;⑤春砂过紧,大小小等的光滑孔洞

型砂透气性差;⑥浇注温度过低或者浇注速

度太快等

缩孔与缩松①铸件结构设计不合理,如壁厚相差过大,

厚壁处未放冒口或者冷铁;②浇注系统和冒缩孔多分布在落件厚

断面处,形状不规则,口的位置不对;③浇注温度太高:④合金孔内粗糙化

学成份不合格,收缩率过大,冒口太小

或者太少

砂眼

①型砂强度太低或者砂型和型芯的紧实度不够,故型砂被金属液冲入型腔:

②合箱时在铸件内部或者表面有砂型局部损坏;③浇注系统不合理,内浇型

砂充塞的孔眼口方向不对,金属液冲坏了砂型;④合箱时型腔或者浇口内散砂

未清理干净

①原砂耐火度低或者颗粒度太大;②型砂含铸件表面粗糙,粘有粘砂

泥量过高,耐火度下降;③浇注温度太高;一层砂粒“

④湿型铸造时型砂中煤粉含量太少;⑤干

型铸造时铸型未刷涂斜或者涂料太薄

夹砂铸件表面产生的金属①型砂热湿拉强度低,型腔表面受热烘

片状突起物,在金属烤而膨胀开裂;②砂型局部紧实度过高,

片状突起物与铸件之水分过多,水分烘干后型腔表面开裂;

间夹有一层型砂③浇注位置选择不当,型腔表面长期

受高温铁水烘烤而膨胀开裂;④浇注温

度过高,浇注速度太慢

错型①样子的上半模和下半模未对准;②合…

箱时♦,上下砂箱错位;③上下砂箱未夹铸件沿'型面有相对

紧或者上箱未加足够压铁,浇注时产生错位置错移

冷①浇注温度太低,合金流动性差;②.

注速度太慢或者浇注中有断流;③浇注铸件上有未彻底融

统位置开设不当或者内浇道横截面积太小;的缝隙或者洼坑,其交

④偌件壁太薄;⑤直浇道(含浇口杯)接处是圆滑的

高度不够;⑥浇注时金属量不够,型腔

未充满

浇不足…

铸件未被浇满

裂纹①铸件结构设计不合理,壁厚相差太大,.

冷却不均匀;②砂型和型芯的退让性差,铸件开裂,开裂处金

或者春砂过紧;③落砂过早;④浇口位置属表面有氧化膜

不当,导致铸件各部份收缩不均匀

常见铸件缺陷及其预防措施

缺陷名预防措施序缺陷特征称降低熔炼时流言蜚语金属的吸气

量。减内部、表面或者近于表面处,有大小不在铸件

少砂型在浇注过程中的发气量,改进铸等的光滑孔眼,形状有圆的、长的及不

规则1气孔件结构,提高砂型和型芯的透气性,使的,有单个的,也有会萃

成片的。颜色有白型内气体能顺利排出。色的或者带一层暗色,有时覆有一层

氧化皮。

壁厚小且均匀的铸件要采用同时凝固,在铸件厚断面内部、两交壤面的内

部及厚断2壁厚大且不均匀的铸件采用由薄向厚的面和薄断面交接处的内部

或者表面,形状不规缩孔

顺序凝固,合理放置冒口的冷铁。则,孔内粗糙不平,晶粒粗大。

在铸件内部弱小而不联贯的缩孔,会萃在一壁间连接处尽量减小热节,尽

量降低浇3处或者多处,晶粒粗大,各晶粒间存在很小的缩松注温度和浇注

速度,孔眼,水压试验时渗水。

提高铁液温度。降低熔渣粘性。提高浇在铸件内部或者表面形状不规则的

孔眼。孔眼4渣气孔注系统的挡渣能力。增大铸件内圆角。不光滑,里面全

部或者部份充塞著熔渣。

和造型操作,合型严格控制型砂性能5在铸件内部或者表面有充塞着型砂

的孔眼。眼砂前注意打扫型腔。

在铸件上有穿透或者不穿透的裂纹(注要是弯6裂热含量。铸件壁、严格

控制铁液中的PS,开裂处金属表皮氧化曲形的厚尽量均匀。提高型砂和

型芯的退让性。浇冒口不应妨碍铸件收缩。避免壁厚在铸件上有穿透或者不穿透

的裂纹(主要是蓦地改变。开型不能过早。不能激冷,开裂处金属表皮氧化的

件在铸件表面上,全部或者部份覆盖着一层金减少砂粒间隙。适当降低金属的浇

注(或者金属氧化物)与砂、(或者涂料)的混(化度。提高型砂、芯砂的耐火度

合物或者一层

烧结构的型砂,导致铸件表面

严格控制型砂、芯砂性能。改善浇注系在铸件表面上,有一层金属瘤状物或者

片状物,生9砂夹统,使金属液流动平稳。大平面铸件要在金属瘤片和铸

件之间夹有一层型砂。产倾斜浇注。

提高浇注温度和浇注速度。改善浇注系在铸件上有一种未彻底融合的缝隙或者洼坑,

中,10隔冷统。浇注时不断流。其交壤边缘是圆滑的。浇提高浇注温度和

浇注速度。不要断流和由于金属液未彻底充满型腔而产生的铸件缺11浇不到

注防止跑火。肉。

时应遵循高温出炉,低温浇注的原则。因为提高金属液的出炉温度有利于夹杂

物的彻底熔化、熔渣卜.浮,便于清渣和除气,减少铸件的夹灌温和孔缺陷;采用

较低的浇注温度,

则有利于降低金属液中的气体溶解度、液态收缩量和高温金属液对型腔表面的烘

烤,避免产生气

孔、粘砂和缩孔等缺陷。因此,在保证充满铸型型腔的前提下,尽量采用较低的

浇注温度。

把金属液从浇包注入铸型的操作过程称为浇注。浇注操作不当会引起浇不足、冷

隔、气孔、缩孔

和夹渣等铸造缺陷,和造成人身伤害。

为确保铸件质量、提高生产率以及做到安全生产,浇注时应严格遵守卜列操作要

领:

)浇包、浇注工具、炉前处理用的孕育剂、球化剂等使用前必须充分烘干,烘干

后才干使1

)浇注人员必须按要求穿好工作服,并配戴防护眼镜,工作场地应通畅无阻。浇

铀。(2

内的金属液不宜过满,以免在输送和浇注时溢出伤人。

)正确选择浇注速度,即开始时应缓慢浇注,便于对准浇口,减少熔融金属对砂

型的冲(3

击和利于气体排出;随后快速浇注,以防止冷隔;快要浇满前又应缓慢浇注,即

遵循慢、快、

慢的原则。

)对于液态收缩和凝固收缩比较大的铸件,如中、大型铸钢件,浇注后要及时从

浇口或者(4

冒口补浇。

)浇注时应及时将铸型中冒出的气体点燃顺气,以免由于铸型憋气而产生气孔,

以及由(5

于气体的不彻底燃烧而伤害人体健康和污染空气。

铸造应力1、

铸造应力按产生的原因不同,主要可分为热应力、收缩应力两种。

热应力)1

铸件在凝固和冷却过程中,不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力,称热应力。

热应力使

冷却较慢的厚壁处受拉伸,冷却较快的薄壁处或者表面受压缩,铸件的壁厚差别

愈大合金的线收

缩率或者弹性模量愈大,热应力愈大。定向凝固时.,由于铸件各部份冷却速度不

一致,产生的热

应力较大,铸件易浮现变形和裂纹。

)收缩应力(2

、一铸件在固态收缩时,因受铸型、型芯、浇冒口等外力的妨碍而产生的应力称

收缩应力。

般铸件冷却到弹性状态后,收缩受阻都会产生收缩应力。收缩应力常表现为拉.

应力。形成原因一经消除(如铸件落砂或者去除浇口后:)收缩应力也随之消之,

此收缩应力是

一种暂时应力。但在落砂前,如果密件的收缩应力和热应力共同作用其瞬间应力

大于铸件的抗

拉强度时,铸件会产生裂纹

2、减小和消除铸造应力的措施

(1)合理地设计铸件的结构

铸件的形状愈复杂,各部份壁厚相差愈大,冷却时温度愈不均匀,铸造应力愈大。

因此,在

设计铸件时应尽量使铸件形状简单、对称、壁厚均匀。

(2)采用同时凝固的工艺

所谓同时凝固是指采取一•些工艺措施,使铸件各部份温差很小,几乎同时进行凝

固。因各部

分温差小,不易产生热应力和热裂,铸件变形小。设法改善铸型、型芯的退让性,

合理设置浇冒

口等。同时凝固的示意图,该工艺是在工件厚壁处加冷铁,冒口设薄壁处。

(3)时效处理是消除铸造应力的有效措施。

时效分自然时效、热时效和共振时效等。所谓自然时效,是将铸件置于露天场地

半年以上,让

其内应力消除。热时效(人工时效)乂称去应力退火,是将铸件加热到550—650℃,

保温

2-4h,随炉冷却至150—200T,然后出炉。共振法是将铸件在其共振频率下震

动10-60ndn,以

消除铸件中的残留应力。

3、铸件的变形与防止

如前所述,在热应力的作用下,铸件薄的部份受压应力,厚的部份受拉应力,但

铸件总是力

图通过变形来减缓其内应力。因此,铸件常发生不同程度的变形。铸件的变形往

往使铸件精度降

低,严重时可以使铸件报废,应予

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