比較常見的鑄造缺陷

1、比較常見的鑄造缺陷來源：球墨鑄鐵作者：江蘇翔龍鑄造日期：09-11-15熱度：174按照我個人的理解，鑄件的缺陷總體可分為宏觀和微觀兩種，宏觀通?？山忉尀槿庋?可見，那么微觀就是說需要借助各種儀器，如電子顯微鏡等等。有的缺陷是批量性的, 有的則算是個例。通常說來，越是批量性的缺陷越是容易有針對性地解決；相反，個 例就可能有些特殊了，同一批鑄件中只有這么一只鑄件有這種缺陷，這也是完全可能 的，針對性相對就弱一點(diǎn)。只有發(fā)現(xiàn)問題才能解決問題。本文主要解釋的就是第一類缺陷，即宏觀缺陷，以幫助大家更快地適應(yīng)新的工作崗位。 我們先從表面說起，表面上常見缺陷有錯邊、粘砂、表面粗糙、缺字、砂眼、氣孔、 縮孔等

2、等。1 1、錯邊如左圖所示，錯邊值為 B=1.27mmB=1.27mm 從理論上來說，B B 應(yīng)該正好等于 C C 和 D D 的差值 的一半。即：B= ( D-C ) / 2;A=D-B=B+C。上面公式都是理論推導(dǎo)得來。實(shí)際情況，如下面照片所示：加工前加工后2 2、 粘砂這類缺陷的現(xiàn)象是鑄件的表面或者內(nèi)孔粘附著一層砂粒，尤其是這種死角位置， 普通的活理設(shè)備難以活理。照片上看起來可能不是很活楚，有機(jī)會看到這種鑄件 的話，一看便知。3 3、 表面粗糙所謂的表面粗糙，可能是指表面凹凸不平，也有可能指的是因鑄造廠未打磨而形 成的缺陷，有的突起在加工基準(zhǔn)面上，有的在加工面上，也有的在非加工面上， 等

3、等。加工基準(zhǔn)面上基準(zhǔn)面上的突起會影響加工時的定位，以致裝夾后劇烈晃動等等。非加工面上內(nèi)孔（加工面上）非加工面上的突起雖不至于影響加工，但是卻影響了成品的外觀。內(nèi)孔或者外圓等加工面上的突起會對刀具構(gòu)成威脅，嚴(yán)重時刀具甚至機(jī)床會因此而受損。4 4、 缺字鑄件上有很多的鑄字，有的是凸字，有的是凹字，缺字這類問題嚴(yán)格意義上來講也不 能稱之為缺陷的，因?yàn)槲覀冏詈蠖际且驑?biāo)的，打標(biāo)的內(nèi)容包括了各種必須的產(chǎn)品標(biāo) 識，它更多影響的是產(chǎn)品的外觀，畢竟少那么一兩個字總歸讓顧客看著不那么舒服的。 這種問題的成因是早期我們提供給鑄造廠的模具上面的字是用502502 膠水粘上去的，鑄造廠造型的時候由于膠水失效，而工人沒

4、有察覺，模具上字就丟失了。有什么樣的模 具就會有什么樣的鑄件，如下圖。這類問題現(xiàn)在已經(jīng)不多見了，我們已經(jīng)想到了好辦法來解決它了，不過，最好還是應(yīng) 該留個心眼，多對照圖紙看看。5 5、 砂眼這類缺陷也是砂型鑄造，尤其是潮模砂造型時較常見的一種缺陷。左上圖的砂眼出現(xiàn)在筋上，這類缺陷是不可接受的，因?yàn)榻畋旧砭褪钦麄€皮帶輪的脆 弱環(huán)節(jié)。右上圖的砂眼出現(xiàn)在非重要面（非工作面）上，說實(shí)話，這種缺陷是可修補(bǔ)的，而且 我們購買了專門的修補(bǔ)劑，但是因?yàn)檫@個砂眼確實(shí)也有點(diǎn)大，最好還是報(bào)廢。說到報(bào)廢，有一點(diǎn)需要強(qiáng)調(diào)，我們公司有專門的質(zhì)檢人員，報(bào)廢或者返工都需經(jīng)質(zhì)檢 人員確認(rèn)，所以發(fā)現(xiàn)有缺陷的鑄件時候，請輕拿輕放，避

5、免碰傷，尤其是已經(jīng)加工過 一道工序的產(chǎn)品，更要小心。左下圖的砂眼雖然出現(xiàn)在加工面上， 看上去也不深， 但是加工之后卻發(fā)現(xiàn)其實(shí)還是挺 深的 （右下圖），加工不掉，那么也只能報(bào)廢。6 6、 氣孑 L:L:一般說來，這類缺陷加工前被發(fā)現(xiàn)的幾率不大，加工之后發(fā)現(xiàn)的幾率較大些。這類缺陷的特征是孔壁較光亮、光滑。7 7、 縮孔和疏松熱脹冷縮，對于絕大部分物質(zhì)來說，這是肯定的。由于鑄件澆注成型之后，就會經(jīng)歷 冷卻階段，各部分冷卻速度不同，先冷卻的部位優(yōu)先得到金屆補(bǔ)給，而那些冷卻緩慢 的部位，如果得不到有效的補(bǔ)縮，就會形成這種缺陷。正常情況下，對灰鑄鐵來說， 牌號越高，收縮傾向越大，越容易出現(xiàn)縮孔。如果是宏觀

6、可見的，就叫縮孔；如果是 微觀可見的，就叫疏松?？s孔多出現(xiàn)于鑄件中心厚大部位，鉆孔后易發(fā)現(xiàn)。左圖為剖視圖，這類缺陷可能不是想象中的那么淺，可能延伸進(jìn)去一定的深度。8 8、 石墨粗大由于鑄件內(nèi)部晶粒粗大，就會出現(xiàn)這種情況，加工后易發(fā)現(xiàn)，加工面不是那么光亮， 特征有點(diǎn)像粉刺黑頭。有人稱之為“材質(zhì)疏松”，實(shí)際上“疏松”用肉眼是看不到的， 由于其組織的不致密才會導(dǎo)致這種情況發(fā)生，影響是加工表面硬度降低，硬度降低， 也就意味著耐磨性降低，也就是說產(chǎn)品的使用壽命會縮短。9 9、 冷隔和斷流這種缺陷常見于各種厚大件或薄壁件，至于為什么會出現(xiàn)在我們這么小的皮帶輪上實(shí) 在是讓人費(fèi)解。該缺陷特征是鑄件表面有一接縫

7、，接縫處金屆未能完全熔合。1010、硬度過高我們采購灰鑄鐵鑄件時對供應(yīng)商提供的鑄件硬度是有控制范圍的：HB179241HB179241硬度過高時，會給加工帶來不小的麻煩：首先是刀具磨損加劇，其次是影響加工尺寸 精度；硬度較低時，鑄件容易折斷。左上圖：材質(zhì)太硬，難以切削。這中缺陷有的時候容易和加工余量過大（如下圖）混 淆。材質(zhì)太硬的特征是：加工表面異常光亮，有珍珠股的光澤。右上圖：材質(zhì)太軟，折斷。左下圖：為解決縮松問題，鑄造時使用冷鐵激冷，導(dǎo)致表層硬度超高，難以加工。有 的時候如果激冷層太深，就會出現(xiàn)右上圖的問題：鯉孔時，由于硬度太高，鯉刀鯉不 動，跳步前進(jìn)，所以內(nèi)孔實(shí)際尺寸變小了，通止規(guī)通不過

8、。上圖：切削余量過大，有振紋。1111、裂紋這種缺陷常見于各種帶筋的產(chǎn)品。由于其本身結(jié)構(gòu)相對脆弱，加上鑄造廠活理、運(yùn)輸 途中，很容易發(fā)生碰撞，所以經(jīng)常能發(fā)現(xiàn)這樣的問題，無論是加工前，還是加工時， 尤其是加工并噴漆后，裂紋更加明顯，因此生產(chǎn)該類產(chǎn)品時須仔細(xì)觀察44水利電力機(jī)械1998年2月制造工藝實(shí)型鑄造工藝常見的鑄造缺陷及防止方法The G)mnx)n Casting Defects and Preventive Methods of the Cavitylcss Casting Technology機(jī)械工業(yè)部沈陽鑄造研究所 樸東學(xué) 齊笑冰 李慧玉(110021)大慶油111總機(jī)J高杰(163

9、713)I擒 要1針對實(shí)型餉造常發(fā)生的諾名待造缺陽，如何件變形、待型塌箱、澆不足、機(jī)械怙砂、熱粘砂、歿漁,氣孔,夾灘，熱裂和地氧匍分別捉出門1：尸生K(因和防止方法 管童出 鼐嶼缺陷大*Lj EPS模樣的物化性能,涂料性質(zhì) K 砂及澆注工藝參數(shù)咨關(guān).只要選祥好涂料和立層厚度,控制好EPC模樣的成型，并優(yōu)化設(shè)計(jì)鑄造工藝參數(shù)，將會獲得仇應(yīng)粘美的鑄件產(chǎn)品o【關(guān)健詞實(shí)型鑄造鑄造缺陷EPS模樣EPCX藝中圖分類號:TC245:TG249.61前言由美國人H F Shrogcr于1956年試驗(yàn)成 功J958年4月15日以專利形式公布于世的 實(shí)型鑄造工藝是待造行業(yè)中的新技術(shù)，其技術(shù) 經(jīng)濟(jì)指壞先進(jìn)，社會效益顯

10、著，為我國冶鑄工作 者所關(guān)注，正推動我國鑄造技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。 然而，實(shí)型待造工藝也不是萬能的，生產(chǎn)中仍存 在許多急待解決的實(shí)際問題。本文將針對在實(shí) 型鑄造工藝科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)究中遇到過的傳 造缺陽及防止方法進(jìn)行分析和探討2常見的實(shí)型鑄造工藝的鑄造缺陷及防止方法21鑄件變形主要表現(xiàn)為鑄件整體變形， 產(chǎn)生這種缺陷 的原因歸納如下:(1)在EPS模樣掛涂料和烘干涂層時， 因 涂料重量作用，使EPS模樣變形。對策是要充 分考慮到涂料重量的影響，在涂料重量易集中要防止這種變形，苫先要嚴(yán)格控制EPS發(fā) 泡倍率、熟化時間、珠粒密度等物化性質(zhì)，其次 根據(jù)痔件結(jié)構(gòu)，固定好EPS模樺的成型及使用 模樣的時間。(

11、3)充填型砂時(I砂)，因垠砂蟲量對EPS模樣的不均街作用，引起模樣的變形，故充填 型砂要均勻忌局部充填型砂的操作0(4)振動造型時，因型砂充填密度不均勻, 造成EPS模樣的變形.防止方法是改進(jìn)三維 振動臺，嚴(yán)格調(diào)節(jié)振動參數(shù)(振動頻率、振俐、振 動加速度、振動時間等)，使EPS模樣各部位型 砂密度均勻.2.2鑄型塌箱鑄型塌箱對實(shí)型鑄造工藝來講是個致命的 缺陷，是絕對不允許的.產(chǎn)生這種缺陷的原因 可歸納如下兒點(diǎn):(1)澆注過程中金屬液的浮力使EPS模樣上部的型砂h移，造成傳型塌箱。防止方法是: 加EPS咬樣上部型砂充填密度，增加上部 鑄型吃砂量；嫗F.特型I：部放首氏鐵塊；量或涂料重量較輕的EP

12、S模樣部位，使用專川工 其予以支護(hù)，以減輕涂料垂量對EPS模樣的影 響，防止整體變形。(2) EPS模樣的收縮變形不設(shè)或少設(shè)寸氣骨II屈溢流WMo(2)汽澆注過程中EPS模樣的熱解、 氣化 產(chǎn)生的氣體壓力超過鑄型強(qiáng)度時，將使EPS模 樣上部鑄型塌箱。防止方法有：。增加鑄型型 1995-2()04 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.tLtd. All nglns resented.樸東學(xué)、齊笑冰、高 杰等:實(shí)型鑄造工藝常見的鑄造缺陷及防止方法砂的粒度(增強(qiáng)透氣性)，以加快氣體的排出： 在無負(fù)壓條件卜澆注時，要減少模樣的數(shù)最(垂 量)，以減少發(fā)氣量：加涂料的透氣性

13、；ft 工藝條件允許的條件下減少涂層焯度：加 鑄型的真空度(負(fù)壓)(3)在澆注過程中.EPS模樣的氣化和液體 屬的充型速度不平街時,鑄型局部會發(fā)生空洞，將造成鑄型塌箱(序壁鑄件采用較小內(nèi)澆I I時易產(chǎn)生此缺陷)：防止方法仃：增加澆注系 統(tǒng)的面積，尤其是內(nèi)澆口；忠玫頂注鑄造工藝為 低注或側(cè)注工藝。(4)在澆注過程中由EPS模樣的熱解、分 解、氣化而產(chǎn)生氣體，在體型中不能暢通地排 出，使最后充型部位的EPS模樣與液體金以置 換位置的速度減慢，從而造成此部位產(chǎn)生空洞 防止方法有:加涂料和型砂的透氣性； 加鑄型真空展(負(fù)壓)2.3澆不足特件澆不足，形成鑄件缺肉.缺肉部位多 數(shù)在符型模樣上部鐵水最后充型

14、處。因欽水的 張力作用其形狀多為丸狀.產(chǎn)生這種缺陷的原 因歸納如下：(1)液體金屬澆注溫度低。改進(jìn)的方法有： 劍高澆注溫度；W加鑄型真空度(負(fù)壓)： 改用透氣性好的涂料：觀高EPS模樣的發(fā)泡 倍率，降低其密度；鋌厚處開設(shè)內(nèi)澆口 :例 低注改為側(cè)注或頂注。(2)由于EPS模樣氣化而產(chǎn)生的氣體壓力(2)減少涂慶透氣性,增加涂層厚度(3)降低鑄型的真空度(負(fù)田)。2.5熱粘砂熱粘砂還指鑄件表血混夾砂f這種鑄造 缺陷在黑色金屬鑄件中常見到,而在有色金屬 鑄件中嘛以見到。在熱粘砂的組成中，多數(shù)有 涂料的夾雜(滸)物.產(chǎn)生這種缺陷的原因及防 止方法歸納如下：(1)涂層中存在過多針孔所致。防止方法 宥:昆制

15、涂料時，要防止空氣的卷入：加入 消泡劑，使涂料中卷入的空氣充分排出:吉型 前嚴(yán)格檢杏EPS模樣涂層是否存在針孔，(2)涂層在烘干和振動造型時產(chǎn)生龜裂和 裂紋所致。防止方法有：鑄件棱角處改為WH:或少涂層序度；善振動造型條件; 備填型砂要認(rèn)真，以防型砂直接沖擊EPS模 樣深層：酬層的有效厚度不宜-次涂卻獲得, 應(yīng)采用二次涂掛,以獲得最佳涂層厚度O2.6殘?jiān)阼T件表而上呈現(xiàn)皺皮狀缺陷。其主要叩 成物為EPS模樣殘留物，多數(shù)集中在鑄件表面 某處(EPS模樣I.部，平血處)，呈光亮的皺皮 狀.產(chǎn)生這種缺陷的主要原因歸納如下：(1) EPS模樣分解的氣體向外逸出過慢(2)澆注金屬的澆注溫度過低。(3)鑄

16、型真空度(負(fù)壓)過低.(4) EPS模樣分解和消失過慢。防I方法有:恨高涂層的透氣性和型砂45的影響.降低了液體金屬的充型速度，造成鑄仲 產(chǎn)生澆不足缺陷。 防止方法有： 。 增加鑄型真 空度 （負(fù)壓） :改用透氣性好的涂料；減少EPS模祥密度：例加型砂粒度：綁加澆注系 統(tǒng)的截面積。2.4機(jī)械粘砂（滲金屬）鑄件表面形成由型砂和滲入鑄型表面型砂 內(nèi)的金屆組成的一層很硬的殼狀粘砂層，嚴(yán)垂 影響鑄件表而質(zhì)量。這種缺陷在般砂型T.藝 中難以見到，伊在實(shí)型鑄造工藝中卻常見。防 止這種缺陷的方法有:（1）減少型砂粒度。的透氣性；（2提局澆注金桓的澆注溫度；加 鑄型真空度（負(fù)壓）；提高EPS發(fā)泡倍率，減 少E

17、PS校樣陪度；增加澆注系統(tǒng)的血積： 由低注改為側(cè)注；Il EPS改用EPMMA模祥 材料：曲型高處開設(shè)暗N口 ：使用易氣化的EPS模樣粘結(jié)劑。2.7氣孔氣孔常出現(xiàn)在鑄件內(nèi)部和鑄件表面上，其 產(chǎn)生的主要原因是：（DEPS模樣被液體金屈包明。（2）EPS模樣氣化而產(chǎn)生浦翌體被液體金 屬卷入到金屬液中。 1995-2004 Tsinnhim Tonann Optical Disc Co., Ltd. All rishis reserved.防止方法仃:頂注工藝改為低注成側(cè)注 工藝：密宜開設(shè)許多內(nèi)澆口 ； 汽控制體型 真空度 （負(fù)壓） ；酬加涂偵和型砂的透氣性； 提高EPS的發(fā)泡倍率，減少EPS模樣的

18、密度：EPS模樣和涂層要充分烘十,使用前要檢眄， 不得使用未經(jīng)燃干的模樣：型砂要使用干燥 的干砂，不得使用含水價或潮濕的型砂0 2.8夾渣產(chǎn)生夾淡缺陷的主要質(zhì)因有：（1）澆注過程中EPS模樣表面的涂層被鐵 水流卷入到鑄件上。（2）液體金屬中的夾泊被鐵水流卷入到鑄 型內(nèi)。防止方法仃:Q提高涂層的強(qiáng)度優(yōu)化 設(shè)計(jì)、精心實(shí)施EPC鑄造工藝和澆注工藝，使 鐵水充型均勻、穩(wěn)定澆注系統(tǒng)連接部位的 涂料要掛好。舞注中，EPS模樣消失要干凈。 爭化欽水。僦注系統(tǒng)中使用過濾片或過濾M 2.9熱裂的碳的影響所致.當(dāng)鑄造合金中碳含量大于1.5 %2.0%時鑄件中兒乎檢查不出增碳現(xiàn) 象半合金中含仃定量的Cr Afo、V、Ti等元 素時，由于這種元素阻礙了碳冬在詢沿中的擴(kuò) 散，特件表面增碳不太嚴(yán)重但低碳鋼和超低 碳鋼待件表血增碳現(xiàn)象較嚴(yán)垂， 待件表而增碳 值高達(dá)0. 10%0. 15%、 滲碳信度商認(rèn)1.8 2.8mm當(dāng)鑄件表面增碳嚴(yán)重時，其表面局 部出現(xiàn)“黑斑”現(xiàn)象防止增碳的仃效措施足:使?jié)沧⑦^程中產(chǎn)生的EPS模樣氣體順利地 排出：fj.效地減少EPS模樣分解產(chǎn)物（碳）與 鋼水接觸時間和反應(yīng)時間；綁加鑄型內(nèi)的還 原性氣氛,如優(yōu)化設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，加快鋼水的充 型速度，增加型砂和涂層的透氣性，增加鑄型的 負(fù)壓，模樣材料由EPS改用E