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    金屬型鑄造鑄件常見缺陷及其原因分析與防止方法


    1.氣孔(氣泡)嗆孔和氣窩
    氣孔是存在于鑄件表面或內部的孔洞,呈圓形、橢圓形或不規則形,有時多個氣孔組成一氣孔團,皮下氣孔一般呈梨形。嗆孔形狀不規則,且表面粗糙,氣窩是表面凹進一塊、表面較平滑,明孔外觀檢查就能發現。皮下氣孔經機械加工后才能發現。輕合金鑄件較淺的皮下氣孔相應鑄件表面經吹砂后呈暗灰色,有時梨形氣孔尖端露出鑄件表面,外觀檢查可見。重要鑄件用X光檢查氣孔,氣孔在X光底片上呈黑色。斷口、低倍檢查也能發現氣孔。
    由于合金和形成氣孔的氣體作用,氣孔表面具有不同的顏色。

    原因分析:

    1.金屬型預熱溫度太低,液體金屬經過澆注系統時冷卻太快。
    2.金屬型排氣設計不良,氣體不能通暢排出。
    3.涂料不好,涂料本身排氣性不良,甚至本身分解出氣體。
    4.金屬型、外冷鐵等表面有縮孔、凹坑,液體金屬注入后,縮孔、凹坑處氣體迅速膨脹壓入合金液體形成氣孔,或嗆孔。
    5.金屬型表面銹蝕,且未清理干凈。

    常見于何種合金:
    各種合金都常見,非鐵合金鑄件(特別像錫青銅等(應特別注意)。

    防止方法:

    1.金屬型和金屬芯噴涂料和補涂料后應徹底烘烤;不能用太細的涂料;涂料后絕對不能抹光;涂料脫落后應立即補噴;涂料面上產生嗆孔時,將該處涂料刮掉后重噴。
    2.運用傾斜澆注(有些缺陷防止辦法是直接排除缺陷形成的原因就達到的;例如:缺陷形成原因是“金屬型預熱溫度太低”,則防止辦法是“提高金屬型預熱溫度”,這一類防止辦法不另敘述)。

    2.縮孔及縮松

    縮孔是鑄件中表面粗糙的明孔或暗孔?s孔輕微時是許多分散的小縮孔,即縮松?s孔或縮松處晶粒粗大,熱處理后斷口表面呈不同的顏色。
    輕合金鑄件縮松在X光底片上呈云霧狀、嚴重的呈絲狀,表面疏松在熒光內呈密集的小點狀?s孔、疏松常發生在鑄件內澆口附近、冒口根部、厚大部位、壁的厚薄轉接處,及具有大平面的薄壁處。

    原因分析:

    1.金屬型工作溫度不符合順序凝固的要求。
    2.涂料選用不好,涂料層厚度控制不好。
    3.鑄件在金屬型中的位置設計不當。

    常見于何種合金:
    各種合金都能發生縮松缺陷,黑色金屬中鑄鋼的縮松傾向大于鑄鐵;鑄鐵中,可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵縮松傾向大于普通灰鑄鐵,鑄造非鐵合金縮松傾向大于黑色金屬。而鎂合金的縮松傾更大于鋁合金。錫青銅、黃銅等易產生縮孔。

    防止方法:

    1.提高金屬型工作溫度。
    2.調整涂料厚度;噴涂料要均勻;涂料掉落而補涂時,不應形成局部堆積現象。
    3.對金屬型局部加熱,或石棉保溫。
    4.熱節區鑲鋼塊回還冷卻。
    5.金屬型上設散熱片、通水等回還局部冷卻速度,或在型外噴水、噴霧。
    6.用可卸激冷塊,輪換安裝在金屬型內。
    7.金屬型冒口上設置壓縮空氣加壓裝置。


    3.渣孔(熔劑夾渣或氧化夾渣)
    渣孔是鑄件上的明孔或暗孔,孔中全部或局部被熔渣所堵塞,外形不規則。小點狀熔劑夾渣不易發現。內部熔劑夾渣在X光底片上一般呈白色的圓形或雪花片狀,或小點狀;在斷口上呈暗灰色;將夾渣去除后,呈現光滑的也孔,一般分布在澆注位置下部、內澆口附近或鑄鐵死角處。氧化夾渣多以網狀分布在內澆口附近鑄件表面,有時呈薄片,帶有皺紋的不規則云彩狀;或鑄型中形成片狀夾層;或以團絮狀存于鑄件內部,打斷口時,往往從夾層斷裂,氧化皮夾在其中,是裂紋的根源之一。斷口具有不同的顏色。在X光底片上氧化夾渣呈黑色塊狀或不規則團絮狀。

    原因分析:
    渣孔主要是由于冶金、操作及澆注系統等問題引起的,從金屬型來說,它不會引起渣孔,而且是避免形成渣孔的有效辦法。

    常見于何種合金:
    各種合金鑄件都可能出現渣孔。但是鑄造非金合金更多,其中又有區別,一般鋁合金不易出現熔劑夾渣,而氧化夾渣傾向較大,鋁青銅、錳黃銅等都易產生氧化夾渣。

    防止方法

    1.澆注系統中設置濾網。
    2.采用傾斜澆注。

    4.針孔
    針孔是小于或等于1mm的小孔,不規則地分布于鑄件各部分,特別是鑄件厚大截面和冷卻速度較緩慢的部位。
    針孔在低倍試片上呈互不連接的小孔眼,在X光底片上呈小黑點,在斷口上多呈不連續的乳白色的小凹點。

    原因分析:
    氧氣在鋁合金中的溶解度隨溫度的升高而增加,隨溫度的降低而減少。鑄件冷卻過程中,若析出的氫氣未能排出,則在鑄件內形成針孔。

    常見于何種合金:
    鋁合金所特有

    防止方法:

    金屬型鑄造是有效防止鋁合金針孔缺陷的辦法,在此基礎上可注意:
    1.運用銅質激冷塊。
    2.將砂芯改為金屬芯。
    3.減少加工余量。

    5.裂紋(熱裂紋、冷裂紋)
    裂紋的外觀是直線或不規則的曲線,熱裂紋斷面被強氧化呈暗灰色或黑色,無金屬光澤。冷裂紋斷面金屬表面潔凈,有金屬光澤。
    一般外裂直接可以看見,而內裂則須經X光檢查。
    裂紋常與縮松,夾渣等有聯系,多發生在鑄件尖角處內側、厚薄斷面交接處,澆冒口與鑄件連接的熱節區。

    原因分析:
    金屬型鑄造容易產生裂紋缺陷,因為金屬型本身沒有退讓性,冷卻速度快,容易在鑄件內形成內應力;開型過早或過晚;鑄造斜度過小或有反斜度;涂料過薄等都易造成鑄件裂紋。金屬型本身有裂紋或其他缺陷也容易導致鑄件裂紋。

    常見于何種合金:
    各種合金都易產生這種缺陷,但鑄造銅合金一般是不易產生裂紋的(除錫青銅)。

    防止方法:
    首先應注意鑄件結構工藝性,使壁厚不均勻的部位過渡,注意合適的圓弧尺寸。其次是調整涂料厚度,盡可能使鑄件各部分達到所要求的冷卻速度,避免形成太大的內應力。此外還應注意金屬型的工作溫度、增加金屬芯的鑄造斜度,以及盡早抽芯開型,取出鑄件緩冷。

    6.冷隔
    冷隔是一種透縫或有圓邊緣的表面夾縫,中間被氧化皮隔開,不完全融為一體。冷隔嚴重時就成了“欠鑄”。冷隔常出現在鑄件頂部壁上;薄的水平面或垂直面;厚薄轉接處;或在薄的肋片上。

    原因分析:
    金屬型排氣設計不好;工作溫度太低;涂料不好。

    常見于何種合金:
    各種合金

    防止方法:

    1.正確設計排氣系數。
    2.大面積薄壁鑄件,金屬型涂料不要太薄。適當加厚涂料層有利于成型。
    3.適當提高金屬型工作溫度。
    4.運用傾斜澆注。
    5.采用機械振動金屬型進行澆注。

    7.白口
    鑄件斷面發亮,硬而不易機械加工。斷口可以看出白口層。

    原因分析:
    金屬型預熱溫度太低;未使用涂料,開型時間太晚;金屬型壁厚太大等。

    常見于何種合金:
    灰鐵鑄件

    防止方法:

    1.正確地選擇鑄鐵的化學成分:主要是控制C-Si的含量,一般不小于6%。
    2.金屬型表面噴刷涂料。
    3.運用較高的金屬型預熱溫度。
    4.鑄件壁厚與金屬型壁厚之比小于1:2。
    5.鐵液進行孕育處理(此項可根據需要)。
    6.盡量提早開型,鑄件脫型后送希爾頓冷坑使之自行退火,但此時應注意防止鑄件變形。


    【上一個】 熔模鑄造的尺寸和粗糙度超差原因分析防止方法 【下一個】 消失模鑄造中常見的造成夾渣和進砂缺陷的原因

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