生产技术
1998年5月25日收到初稿,1998年7月23日收到修改稿。
缸体缸盖类铸件气孔缺陷的讨论
中国第一汽车集团公司铸造厂(长春130011) 宋万平
【提要】以汽车发动机缸体和缸盖等铸件为例,论述了气孔缺陷的特点和分布。经过大量试验,
并结合多年的实践经验,从工艺设计中的浇注系统、铸型排气、型砂温度、制芯材料、铁液浇注速度、铁液浇注温度、铁液气体含量等方面分析了铸件气孔缺陷的主要原因和防止措施。关键词:缸体 缸盖 气孔缺陷 型砂温度 浇注温度 浇注速度 汽车用缸体、缸盖等铸件,由于使用大量复杂砂芯,由型、芯等产生气体引起的气孔缺陷,在常见铸件废品中往往占很大的比例。
我厂生产的解放CA141汽车用6102缸体、缸盖铸件,在短时间内完成了产品设计和不停产换型工作。在产品工艺性和铸件工艺等方面都存在一些问题。造成转产后一段时间内铸件气孔缺陷较多,一度气孔缺陷超过50%,废品率高达三分之一以上,影响了总厂装车。对此,我们组织了质量攻关,经过大量调查、试验和工艺改进,使缸体、缸盖等铸件气孔问题有明显好转。现结合本厂实际情况,探讨影响缸体、缸盖等铸件产生气孔的主要原因和防止措施。
一、气孔缺陷的特点和分布
缸体气孔都属于浸入性气孔,按产生部位主要分为水套盖板法兰气孔、缸筒气孔、缸顶面气孔和气门室气孔(图1)
。
图1 缸体铸件
缸体水套盖板法兰气孔主要产生在水套盖板法兰的根部,多数在皮下,只有打掉通气片后才能发现,严重时气孔直接暴露在铸件表面。气孔表面光亮、形状多数不规则,也有少部分气孔呈圆形孔洞。
缸体缸筒气孔全部为皮下气孔,只有在加工后才能发现。气孔缺陷都出现在铸件浇注方向的上部和缸筒活塞运行方向的中部,多数分布在1、3、6缸,大部分气孔表面光亮,也有部分气孔无光泽,形状不规则,转产初期直径较大,大的直径可达<50mm ,平均直径<30mm ,后期孔洞直径逐步缩小。缸顶面气孔也为皮下气孔,孔洞尺寸较小,一般不超过<3mm ,乌黑无光泽、似缩孔。
气门室气孔多为表面气孔,类似浇不足和冷隔。
二、主要影响因素和防止措施
11排气系统
缸体铸件生产中,主要有五类砂芯,即气门室芯、水套芯、分电盘芯、缸筒芯和前后端面芯。实际生产一个缸体铸件需要22种33个砂芯。生产一个缸盖铸件也有水套、气道、挺杆等几个砂芯。这些砂芯是铸件中气体的主要来源。所以在浇注时必须让这些气体通过排气系统排至型外。迅速排除来自砂芯的气体,特别是来自水套砂芯的气体是最重要的因素。例如一个4kg 的水套砂芯将放出大约0106M 3的气体。如果排气不当,砂芯内将建立起气体压力。这种气体压力大于铁液施加给砂芯的静压力,当铁液凝固时,将导致铸件中形成气孔缺陷。
试验表明,在不影响清理和起模的情况下、增加通气孔、局部通气孔加大、增设假型和分型面处增加通气槽等,对加强排气和缓冲铸型浇注后瞬间产生的气体压力有明显效果,使铸件气孔废品显著下降。特别是在缸体顶面铸件上部位置无法直接加设明通气孔的情况下,采用通气孔配置通气过桥的办法,效果更
为明显。增加通气过桥后,原占缸体加工中气孔总废品1/3的缸顶面小气缩孔完全消除,缸筒内和盖板法兰处气孔也随之减少。但加通气过桥后,出现落砂和清理时,铸件与过桥连接处缺肉的问题。对此,我们又采用缸筒砂芯芯头部位增加月牙凸台,解决铸件缺肉问题。
解决了铸件清理时缸筒边缘缺肉问题后,又将通气过桥加宽,由原顶部3毫米,底部6毫米,加宽到顶部6毫米,底部9毫米。通气过桥更改前,浇注后的铸件,六根明通气孔无一充满铁水,更改后,铸件顶部排气畅通,六根明通气孔浇注后全部充满铁水,而且缸筒气孔大幅度下降。
改变缸体等铸件法兰边部的芯头结构,强化排气系统的功能是减少气孔的有效办法。例如过去我厂生产的变速箱铸件,气孔、冷隔和缩孔缺陷都比较严重,我们改变了浇注位置,并将法兰处芯头加高至与法兰至高点相同,再在此部位增加较大的明排气冒口。更改后,不但减少了清理的难度,同时根本解决了铸件的气孔、冷隔和缩孔的问题。所以在缸体等复杂铸件的工艺设计中,应充分考虑置于上型至高位置中的法兰等部位的排气问题。
缸盖等水套砂芯内设排气道与铸型排气孔的封接问题一直是困扰我们的难题,过去由于封接不好,经常在浇注时产生炝火问题,我们采取将缸盖顶部的四个水套砂芯排气孔做成有薄芯片阻隔的形式,即2毫米的薄砂层可保证气体顺利通过,但在个别芯头封火不严使铁液钻入时,薄砂层可阻挡铁液进入水套砂芯排气道,排气孔可排出水套砂芯内部的气体,减少缺陷(见图2)。所以,在工艺设计时要考虑排气道的封火问题
。
图2 汽缸盖水套排气示意图
21减少造型材料产生的气体
涂料及砂芯修补材料等使用不当会促使铸件产生气孔缺陷。比较了各种砂芯和铸型涂料对铸件气孔的影响,铸型增加涂料后,特别是在涂料烘烤不良时,铸件气孔明显增加。为减少涂料带来的气孔缺陷,必须选择发气量小且抗粘砂性强涂料。也可采用改变芯砂粒度,取消涂料的方法。如缸体气门室砂芯,原采用S50/100原砂吹制的热芯,为防止铸件粘砂,砂芯表面浸涂水基石墨涂料,涂料后造成该部气孔缺陷较多。对此,我们采用S140/70原砂代替S50/100原砂,用壳芯代替热芯,将砂芯表面涂料取消,既解决了铸件粘砂又减少了气门空气孔缺陷。对比冷、壳、热三种砂芯,采用同样原砂,对解决铸件粘砂和气孔问题,冷芯盒砂芯获得的效果更为突出。
减少芯砂粘结剂加入量、热芯采用低氮树脂等都是减少气孔的有效办法。缸盖等水套砂芯采用覆膜砂对提高砂芯和铸件质量效果都很明显,但必须采用高强度、低发气量的芯砂。我厂在498缸盖生产中,加116%～118%树脂,得到强度大于40kg、发气量为13ml/g的树脂砂,它可明显减少铸件的气孔缺陷。
对于水套等砂芯的连接可采用螺丝紧固连接,这种方法可将两个或多个砂芯牢固地连接成一体,不但可解决砂芯受热后的变形漂芯问题,也可极大减少型内气体来源。
31型砂温度
我厂砂处理系统因受老厂厂房等条件的限制,各方面变化不大。由于大量流水生产,造成夏季型砂温度较高。在全年生产中,型砂温度从4月初开始升高,一直到8月中旬才逐渐下降,而铸件气孔的多少也随型砂温度的高低而变化。为此,我们对每天所用的全部型砂进行了温度测量。通过在造型线上对每碾型砂取样测量,对比每小时生产铸件的情况,获得了缸体盖板和缸筒气孔缺陷随型砂温度高低的变化规律,即型砂温度高缸体气孔随之增加(见图3)
。
图3 型砂温度对气孔的影响
全年统计结果表明,在通常情况下,仅因季节不同,冬季气孔缺陷就降至夏季的十分之一。
为控制型砂质量,一般型砂温度控制在35℃以下,我厂灰口部分返回砂温度一度为50～80℃,混碾后,送至造型线上的型砂,在高温季节平均温度4717℃,最高温度达60℃。由于型砂温度高,铸型合箱后,砂型表面水分很快蒸发,并形成一般较强的热潮气流经浇口和通气孔冲向型外。当这部分气流遇到冷砂芯时,在其表面凝结了大量水蒸气,从而增加
了铸件浇注时型内的气体压力,最终导致铸件气孔增加。
为降低型砂温度,我厂采取如下措施:(1)缸体落砂筛下增加热砂分离皮带和隔板;(2)回砂皮带上增加喷水装置;(3)滚筒筛中增加隔板、筋片和细筛网;(4)碾砂机中增加强力通风。上述四项实施后,可使型砂温度平均下降10℃左右。
41铝和氧化铁粉
一般,产生铸件针孔或皮下气孔的主要原因是树脂砂中的尿素衍生物与铁液接触时,尿素衍生物首先分解出氨(N H3),在缺乏空气的情况下,N H3分解为氮和氢,2N H32+3H2。同时N H3也能燃烧成氮与水,水又能继续分解为氢和氧。氮与氢在高温铁液的压力作用下被铁液所吸收并溶解在铁液之中。随着铸型中铁液的冷却,被吸收的氮氢气体在铁液中的溶解度下降,便以圆形气泡的形式存在铁液内。由于铸件表皮已凝固,气泡无法从铸件中逸出,这样就在铸件表皮下形成皮下气孔或针孔。若铁液中有一定量Al等元素存在,由于它能提高铁液中氮和氢的溶解度,使铁液吸收更多的氮与氢,因此铸件极易产生针孔和皮下气孔。
生产中,经常在热芯砂等制芯材料中加入氧化铁粉来防止铸件产生针孔或皮下气孔。对氧化铁粉的作用机理,有人认为氧化铁和砂粒受铁液作用后,形成低溶点氧化膜,增大了铁液的界面压力,阻止了热芯中的氮等气体和铁液的接触,因而防止了针孔的产生。也有人认为氧化铁与铁液接触后发生分解,并与碳作用生成一氧化碳,由于一氧化碳的气泡逸出,同时将铁液中含有的氮、氢带出,因而减少了针孔和或皮下气孔的产生。
在生产实践中,对突发的皮下气孔,在没有找到确切原因时,增加芯砂中氧化铁粉加入量,也可立即消除铸件在此界面上的皮下气孔。与砂型接触的铸件表面,也可通过临时增加配有氧化铁粉的面砂来实现快速消除铸件皮下气孔的效果。
来历不明的废钢也经常造成铸件出现气孔。这样情况下,要及时更换或减少废钢的加入量。
51浇注温度与速度
我厂缸体生产试验表明,浇注温度在1380～1410℃时,对铸件产生气孔的影响不明显。但当浇注温度低于1380℃时,随着温度的不断降低,气孔缺陷明显增加(图4)。
我厂缸体铸件由于采用高压造型,砂型密度增加,提高浇注速度有利于减少铸件的气孔缺陷,特别是由于结构复杂,型、芯发气量较大,采用底注式浇注系统的铸件,因浇注速度慢,当铁水流至缸筒顶部和水套盖板法兰处,温度不断下降,极易形成气孔和浇不到缺陷。
缸体浇注速度由24秒提高到19秒,增加直浇口和外浇口截面加大铁水的压力头,对缸体、缸盖等铸件减少气孔缺陷也有效果。
图4 浇注温度对气孔的影响
61金属中的气体
一般灰铸铁中,全氧含量为010005%～010080%,当冲天炉炉气氧化性强,送风湿度大(大于16g/m3)以及铁料锈蚀等原因,全氧含量可达0101%～01045%,这样的铁液浇出的铸件,出现的气孔、夹渣、缩松、疏松等缺陷较严重。美国用冲天炉熔化的铸铁全氧含量为0100121%左右;日本为010020%～010030%,我国北京某厂用冲天炉熔化的铸件全氧含量为010047%～010110%。
我厂当缸盖等铸件气孔漏水超过80%时,测得铁液中氧含量为010147%～010353%。而正常生产时的氧含量为010068%。
灰铁中氮含量为010063%～010078%,氢含量为0100003%～0100004%,最多高达010005%。铁液中氮含量过高,不但导致铸件产生气孔,也将增加裂纹缺陷,要减少铸件中氮的含量,可以通过减少废钢的用量或通过加钛来中和铸铁中的氮。
三、结束语
缸体、缸盖等铸件的气孔缺陷是铸造生产中各方面工作的综合反映,产生原因错综复杂,有时又是极难控制的问题。但只要我们能认真探讨和掌握生产规律,从中找出适合各自生产条件的解决办法,就会将铸件气孔缺陷控制在理想水平。我厂通过增加铸型排气、加粗加大通气针、铸型中增加假型,铸型分型面上增加排气槽、加强排气系统的封火、降低回用砂和型砂的温度、采用细砂,取消部分砂芯的表面涂料、采用冷芯盒砂芯代替热芯、增加铁液压力头、提高浇注速度和控制浇注温度等一系列措施,从而控制了缸体、缸盖等铸件的气孔缺陷。现在缸体、缸盖铸件的气孔废品率已降至1%左右。缸体、缸盖铸件的综合废品率分别降至5%和8%左右。
(编辑:王惠愚)
常见铸件缺陷分析缺陷种类，缺陷名称生产原因 多肉类飞翅（飞边） 1．砂型表面不光洁，分型面不增整 2．合理操作xx准确 3．砂箱未固紧 4．未放压铁，或过早除去压铁 5．芯头与芯座间有空隙 6．压射前机器调整、操作不正确 7．模具镶块、活块已磨损或损坏，锁紧元件失效8．模具强度不够，发生变形 9．铸件投影面积过大，锁模力不够 10．型壳内层有裂隙，涂料层太薄 毛刺 1.合型操作不准确 2.砂箱未固紧 3.芯头与芯座间有空隙 4.分型面加工精度不够 5.参考飞翅内容 抬箱 1．砂箱未固紧
2．压铁质量不够，或过早除去压铁 胀砂 1．砂型紧实度低： 壳型强度低 2．砂型表面硬度低 3．金属液压头过高 冲砂 1．砂型紧实度不够，型壳强度不够 2．浇注系统设计不合理 3．金属流速过快，充型不稳定 4．压射压力过高，压射速度过快 5．金属液头过高 掉砂 1．合型操作不正确 2．型砂紧实度不够 3．型壳强度不够，发生破裂 铸件缺陷分析 缺陷种类缺陷名称产生原因 多肉类外渗物（外渗豆）内渗物（内渗豆） 1．铸型、型号、型芯发气最大，透气性低，排气不畅2．合金液有偏析倾向
3．凝固温度范围宽或凝固速度过慢 xx类气孔、针孔 1．铸件结构设计不正确，热节过多、过大 2．铸型、型壳、型芯、涂料等发气量大，透气性低，排气不畅 3．凝固温度范围宽，凝固速度数低 4．合金液含气量高，氧化夹杂物多 5．凝固时外压低 6．冷铁表面未清理干净，未挂涂料或涂料烘透 7．铜合金脱氧不彻底 8．浇注温度过高，浇注速度过快 缩孔 1．铸件结构设计不合理，壁厚悬殊，过渡外圆角太小： 热节过多、过大 2．浇注系统、冷铁、冒口安放不合理，不利于定向凝固 3．冒口补缩效率低 4．浇注温度过高 5．压射建压时间长，增压不起作用撮终补压压力不足，或压室的充满度不合理 6．比压太小，余料饼术薄，补压不起作用 7．内浇道厚度过小，溢流槽容量不够 8．熔模的模组分布不合理，造成局部散热困难
一、概述： 在压铸件及粉末冶金件制造过程中，由于晶体收缩等原因，不可避免地形成大量微孔、砂眼、裂纹，微孔渗漏给机器设备的使用带来隐患，即使用于无压力要求的用途也可能因电镀，涂漆及其它表面处理时清洁剂、酸液等进入零件内部导致内部腐蚀，缩短了零件使用寿命，因微孔的存在使表面喷漆、电镀等形成气泡或凹凸不平。 真空压力浸渗设备及与其配套使用浸渗剂90℃，在真空压力下能渗透微孔内部，有效密封因铸件微孔缺陷所造成的渗漏，它通过热固化反应成热固性塑料，略膨胀，借此填充微孔、间隙，达到密封承压的目的。主要用于飞机、轮船、火车、汽车、摩托车等各类机械制造业的发动机的缸体、缸盖、各类泵壳、阀体及其它承压铸件。 有机热固化真空浸渗工艺是目前公认的效率最高，可靠性最好的浸渗方法。对提高产品合格率、节约能源。 二、有机浸渗液的优点： 1、操作简单，效率高，45分钟可完成一个浸渗流程，工件合格率98%以上。 2、100%反应固化不收缩，固化物坚韧耐老化，耐化学介质优良，可密封 1.5um的超细微孔。 3、容易清洗，不影响工件表面精度。不腐蚀金属，对操作人员及环境完全无害。 4、粉末治件烧结后即浸渗，可使加工速度加快、刀具寿命大幅度延长。 5、铸件在电镀，喷漆前浸渗，可延长零件寿命，升使表面处理
质量优良。 三、性能资料： 1、型号：90C（easy wash） 2、性能：90℃—95℃热水固化型，适用压铸件，粉末冶金件等微孔浸渗密封适用工作温度-55℃—+200℃，耐压>69MPa，耐腐蚀，耐老化。 3、固化机理：T90借助升高温度来引发单体的聚合反应，形成一种热固性塑料，借此填充孔隙。 4、成分：T90主要由甲基丙烯酸酯类单体的混合物组成，单组分，直接使用。 四、技术特征： 颜色：淡蓝色（荧光） 腐蚀性：无 保质期(<28℃)：24个月 贮存：原包装内贮藏，避免阳光直射，用过的未用的产品不能混合。比重： 1.03 粘稠度(25℃)：8-12m Pa.s 五、品质认证： a、美国,军标MIL-I-17563C级别1及3认可。 b、符合JB T7311－2001《工程机械厌氧胶应用技术规范》行业标准。 c、ROHS环保认证。 d、荧光防伪。
侵入气孔、析出气孔、针状气孔产生的原因有哪些? 侵入气孔产生的原因是:型砂中的水分与粘结剂中的挥发物，都会因受热变成气体。如果型砂(或芯砂)透气性差，或浇注系统设计不合理，或砂型紧实度过高.或砂型排气不良以及气道堵塞，都会使铸型中所产生的气休(浇注时)不能及时排出，就可能冲破金属表面凝固膜，而钻进铁水里去，若不能上浮排出，便留在铸件中形成气孔。因此应尽量减少铸型中的气体来源和增加铸型的排气能力。其具体措施有: (1)严格控制型砂的水分，同时起膜与修型时，不宜刷水过多。煤粉等加入量不宜过多，从而减少发气量。一般型砂中水<6%，煤<7%。 (2)干型要保证烘干的质量，烘干后停放时间不宜过长，以免返潮。 (3)适当地提高浇注温度，浇注时缓慢平稳，保征型腔内原有气体来得及排出。 (4)铸型紧实度要适当，保持良好的透气性。同时还要开气冒口，扎气眼；泥芯要有通气道等。 (5)浇注系统的设置要合理，要考虑型腔内排气畅通及金属液平稳地流入铸型。 (6)合箱时要注意封死芯头间隙，以免铁水钻入而堵塞通气道。 (7)对于大平面铸件，最好采用倾斜浇注，出气孔处高势，以利排气。 (8)泥芯撑和冷铁必须干净无锈 (9)适当减少粘结剂，可附加一些透气性材料，如木屑等。 (10)可选用圆性砂粒，增加型砂的透气性。 析出气孔产生的原因是：气体在金属中的溶解度随温度下降而急剧减少。在熔炼过程中，金属吸收了较多的气体，而在冷却凝固过程中，析出的气体若不能排出型外，则留在铸件中成为气孔。因此，要尽量减少铁水在熔炼和浇注时的吸气和减少铁水的粘度，以便气泡上浮排除。其具体措施有： （1）使用干燥炉料，并限制含气量较多的回炉料的用量。对锈蚀严重成表面有油的炉料要经过热处理后再使用，对本身含气量高的炉料，应重熔再生后再使用。 （2）尽量减少炉料与炉气接触：在金属液表面复盖溶剂，采用快速熔炼工艺，严格控制风量和风压等。 （3）浇包要完全烘干。 （4）进行脱气处理:方法是加入合金不溶性气体，把溶于金属液中的气体带出。如炼钢中加铁矿石沸腾而除去氢气、氮气等。 （5）采用真空熔炼，以清除金属液中气体或使用金属液在压力下结品，使已溶于金属的气体未来得及析出就已凝固。 （6）增加型砂的透气性:紧实度要合适，扎气眼，水分适宜。 （7）适当提高浇注温度，以降低金属液枯度。让气体易于排除。 （8）炉缸、前炉和铁水包需烘干后再使用。 （9）浇注时要避免断流，从而做到连续浇注。 （10）浇注时，必须点火引气。 针状气孔小，细而长，如针状，主要由氢和氧生成。其中氢可能以分子状态存在，也可能以原子状态存在。以分子状态存在时，如钢中有足够的氧化亚铁，则氢与氧化亚铁中的氧化合而成水蒸气，这种水蒸气可以直接生成针孔，也可以作为针孔的核心，周围的氢向其扩散，聚集而长大，终于生成针孔。以原子状态存在时，则熔解于钢水(或铁水)中，随着温度下降，氢被析出，并迅速扩散，或扩散到已有核心处，聚集长大，或扩散到已有析出氧的地方，与氧化合而成水蒸汽，从而生成针孔。在所有情况下，氢的扩散都要受到相邻金属品粒的阻碍，被迫向细长方向发展而成为针状。氧多以分子状态存在，并
压铸件的缺陷分析及检验 一、流痕 ( 条纹 )( 抛光法去除 )A. 、模温低于 180( 铝合金 )b 、填充速度太高 c 、涂料过量 D 。金属流不同步。对 a 采取措施：调整内浇口面积 二、冷接： A 料温低或模温低， B ，合金成份不符，流动性差。 C ，浇口不合理，流程太长 D 。填充速度低 E 。排气不良。 F 、比压偏低。 三、。擦伤（扣模、粘模、拉痕、拉伤）： A 型芯铸造斜度太小。 B ，型芯型壁有压伤痕。 C ，合金粘附模具。 D ，铸件顶出偏斜，或型芯轴线偏斜。 E ，型壁表面粗糙。 F ，脱模水不够。 G ，铝合金含铁量低于 0 。 6 ％。措施：修模，增加含铁量。 四、凹陷（缩凹，缩陷，憋气，塌边） A ．铸件设计不合理，有局部厚实现象，产生节热。 B ，合金收缩量大。 C ，内浇口面积太小。 D ，比压低。 E ，模温高 五、，气泡（皮下）： A ，模温高。 B ，填充速度高。 C ，脱模水发气量大。 D ，排气不畅。 E ，开模过早。 F ，料温高。 六、气孔： A ，浇口位置和导流形状不当。 B ，浇道形状设计不良。 C ，压室充满度不够。 D ，内浇口速度太高，产生湍流。 E ，排气不畅。 F ，模具型腔位置太深。 G ，脱模水过多。 H ，料不纯。 七、缩孔： A ，料温高。 B ，铸件结构不均匀。 C ，比压太低。 D ，溢口太薄。 E ，局部模温偏高 八、花纹： A ，填充速度快。 B ，脱模水量太多。 C ，模具温度低。 九、裂纹： A ，铸件结构不合理，铸造圆角小等。 B ，抽芯及顶出装置在工作中受力不均匀，偏斜。 C ，模温低。 D ，开模时间长。 E ，合金成份不符。（铅锡镉铁偏高：锌合金，铝合金：锌铜铁高，镁合金：铝硅铁高 十、欠铸 A ，合金流动不良引起。 B ，浇注系统不良 C ，排气条件不良 十一、印痕（镶块或活动块及顶针痕等） 十二、网状毛刺： A ，模具龟裂。 B ，料温高。 C ，模温低。 D ，模腔表面不光滑。 E ，模具材料不当或热处理工艺不当。 F ，注射速度太高。
一、浸渗工艺 工件浸渗工艺分为前处理、浸渗处理和后处理三个阶段。 1-1、前处理 前处理工艺包括清洗和干燥等工序。 1-2、浸渗处理 浸渗处理工艺包括工件抽真空、负压吸入浸渗剂、加压推出浸渗剂、常压取出工件等工序。 1-3、后处理 后处理工艺包括漂洗、钝化、晾干和热固化、试压等工序。 注：浸渗处理后工件应进行泵压试验，如有泄露可进行第二、第三次浸渗处理，对三次浸渗后仍泄露的工件则作报废处理。 二、浸渗流程图： 点击此处查看全部新闻图片 三、详细的操作过程 a、浸渗预处理： 铸件最好在抛光加工后进行，粉末冶金最好烧结后进行，零件如有油污可用前处理设备脱脂，清洗脂，清洗，烘干。 b、浸渗： ==把装有零件的浸渗篮放入浸渗罐中。 ==干真空处理：开动真空泵，真空压力在0.09mpa以上，用真空把零件微孔或裂纹内的空气（或水、油等）抽出，抽真空时间为10分钟。 ==湿真空处理：用真空把胶液吸进浸渗罐内，胶液的液面高出浸渗篮中零件50-80mm为准，继续抽真空15分钟，然后缓慢卸下至常压，浸泡数分钟。
==特殊情况，如采用高粘度密封剂或者工件体积、厚度较大等，则开启空压机，用压缩空气把胶液压入零件中的微孔或裂纹内，压缩空气压力根据具体情况而定，如果没有特殊要求，压缩空气压力在0.4mpa即可，时间为10分钟。但对大多数用户，可取消加压工序，只采用干真空--湿真空浸渗是迄今最有效的方法。压力浸渗后开启输胶液管道阀门，通过压力把浸渗罐中的胶液压回储胶罐内，卸压。 c、沥干及甩干： ==浸渗完毕，打开浸渗罐的盖子，用吊钩把浸渗篮吊离胶液（篮底离开胶液表面），让浸渗篮及其内装零件表面粘附液滴干或甩干，放入甩干机，将胶液甩干，然后把浸渗篮移至洗涤罐中。 d、洗涤： ==洗涤罐中放入能渗过浸渗篮的水。为了能洗涤干净零件的胶液，浸渗篮上下抖动5次或左右摇摆、增加零件表面与水的摩擦，让零件表面多余的胶液溶于水中。洗涤时间为1分钟。洗涤的水集中，经过处理后排出。洗涤次数2次。个别结构特殊的零件，最好再用喷水枪冲洗内孔等部位。 e、固化： ==将洗涤后的零件放入热水固化槽内，恒温90°C固化时间20分钟。 f、试压： ==固化后的零件放进试压机试压或装配后试压。试压的压力高低，根据零件的使用压力而定。 备注：用于粉末冶金件上有密集较大砂孔的零件，可能有少量零件密封失败，对这种情况建议用户先提供试件，由本厂进行浸渗合格率评估，确保密封成功率在98%以上，再采用本工艺。 MIL-STD-276A美国海军标准,欧盟ROSH 等测试及论证 即填充零部件材料的微孔缺陷，使用浸渗设备通过真空和压力使浸渗液剂进入粉末冶金陶瓷木制品石材塑胶塑料铸件微孔针孔气孔砂眼疏松缩孔内部，浸渗液通过热固化反应在微孔内固化，固化后因其稳定性及不可逆性而达到弥补铸件和粉末冶金件等泄漏及提高其物理性能、解决表面处理品质问题的效果。浸渗别称含浸俗称铸件补漏密封铸件堵漏铸件密封铸件封闭补漏等。 有机循环浸渗剂的独特优点： 1、具有优异的清洗性能 具有超强的清洗性能，容易清洗，不易残留在工件螺丝孔形成固化后很难清除的现象，避免耗费大量的人力物力清除堵塞的螺丝孔，不易残留在工件表面造成工件变色。 2、可回收有机浸渗剂的其它优点
铝压铸件产生气孔的可能原因(供参考) 一. 人的因素: 1. 脱模剂是否噴得太多? 因脱模济发气量大，用量过多时，浇注前未燃尽，使挥发气体被包在铸件表层。所以在同一条件下,某些工人操作时会产生较多的气孔的原因之一。 选用发气量小的脱模济，用量薄而均匀，燃净后合模。 2 未经常清理溢流槽和排气道？ 3 开模是否过早? 是否对模具进行了预热?各部位是否慢慢均匀升温，使型腔、型芯表面温度为150℃～200℃。 4 刚开始模温低时生产的产品有无隔离? 5 如果无预热装置时是否使用铝合金料慢速推入型腔预热或用其它方法 加热？ 6 是否取干净的铝液，有无将氧化层注入压室？ 7 倒料时，是否将勺子靠近压室注入口，避免飞溅、氧化或卷入空气降 温等。 8 金属液一倒入压室，是否即进行压射，温度有无降低了？。 9 冷却与开模，是否根据不同的产品选择开模时间？ 10 有无因怕铝液飞出（飞水），不敢采用正常压铸压力？更不敢偿试 适当增加比压。？ 11 操作员有无严格遵守压铸工艺？ 12 有无采用定量浇注？如何确定浇注量? 二. 机(设备、模具、工装)的因素: 主要是指模具质量、设备性能。 1 压铸模具设计是否合理,会否导致有气孔？ 压铸模具方面的原因： 1．浇口位置的选择和导流形状是否不当，导致金属液进入型腔产生正面撞击和产生旋涡。（降低压射速度，避免涡流包气） 2．浇道形状有无设计不良? 3．内浇口速度有无太高，产生湍流? 4．排气是否不畅? 5．模具型腔位置是否太深? 6．机械加工余量是否太大?穿透了表面致密层，露出皮下气孔？ 压铸件的机械切削加工余量应取得小一些，一般在0.5mm左右，既可减轻铸件重量、减少切削加工量以降低成本，又可避免皮下气孔露出。余量最好不要大于0.5mm,这样加工出来的面基本看不到气孔的，因为有硬质层的保护。 2 排气孔是否被堵死，气排不出来？ 3 冲头润滑剂是否太多，或被烧焦？这也是产生气体的来源之一。 4 浇口位置和导流形状,有无金属液先封闭分型面上的排溢系统？ 5 内浇口位置是否不合理，通过内浇口后的金属立即撞击型壁、产生涡 流，气体被卷入金属流中? 6 排气道位置不对，造成排气条件不良？
上海旭东压铸技术咨询培训资料 压铸工艺参数 一、压铸工艺流程图示 2，压铸模安装 17，终检验 5，涂料配制
上海旭东压铸技术咨询培训资料压铸工艺参数 二、压射压力 注：t1 金属液在压室中未承受压力的时间；P1为一级（慢速）t2 金属液于压室中在压射冲头的作用下，通过内浇口充填型腔的时间；P2为二级（快速） t3 充填刚刚结束时的舜间；P3为三级（增压） t4 最终静压力；P4为补充压实铸件 4P y P b= Лd2 式中：P b 比压（Mpa）; Py 机器的压射力（N）； （压射力=压射缸直径×蓄压器压射时间最小压力） d 压室（冲头）直径（MM） 选择比压考虑的的主要因素 上海旭东压铸技术咨询培训资料压铸工艺参数
比压 因素选择条件 高低 壁厚薄壁厚壁压铸件结构形状复杂简单 工艺性差些好些 结晶温度范围大小压铸合金特性流动性差好 密度大小 比强度大小 阻力大小浇注系统散热速度快慢 公布合理不太合理排溢系统截面积大小 内浇口速度快慢 温度合金与压铸模具温度大小 ●压铸各种合金常用比压表（Mpa） 铸件壁厚≤3(mm) 铸件壁厚>3(mm)合金结构简单结构复杂结构简单结构复杂 锌合金20-30 30-40 40-50 50-60 铝硅、铝铜合金25-35 35-45 45-60 60-70 铝、镁合金30-40 40-50 50-65 65-75 镁合金30-40 40-50 50-65 65-80 铜合金40-50 50-60 60-70 70-80 ●压力损失折算系数K 直浇道导入口截面F1， K值与内浇铸口截面F2之比>1 =1 <1 立式冷室压铸机 0.66-0.70 0.72-0.74 0.76-0.78 卧式冷室压铸机0.88
铝铸件常见缺陷及整改办法 铝铸件常见缺陷及整改办法 1、欠铸（浇不足、轮廓不清、边角残缺）： 形成原因： （1）铝液流动性不强，液中含气量高，氧化皮较多。 （2）浇铸系统不良原因。内浇口截面太小。 （3）排气条件不良原因。排气不畅，涂料过多，模温过高导致型腔内气压高使气体不易排出。 防止办法： （1）提高铝液流动性，尤其是精炼和扒渣。适当提高浇温和模温。提高浇铸速度。改进铸件结构，调整厚度余量，设辅助筋通道等。 （2）增大内浇口截面积。 （3）改善排气条件，增设液流槽和排气线，深凹型腔处开设排气塞。使涂料薄而均匀，并待干燥后再合模。 2、裂纹： 特征：毛坯被破坏或断开，形成细长裂缝，呈不规则线状，有穿透和不穿透二种，在外力作用下呈发展趋势。冷、热裂的区别：冷裂缝处金属未被氧化，热裂缝处被氧化。 形成原因： （1）铸件结构欠合理，收缩受阻铸造圆角太小。 （2）顶出装置发生偏斜，受力不匀。
（3）模温过低或过高，严重拉伤而开裂。 （4）合金中有害元素超标，伸长率下降。 防止方法： （1）改进铸件结构，减小壁厚差，增大圆角和圆弧R，设置工艺筋使截面变化平缓。 （2）修正模具。 （3）调整模温到工作温度，去除倒斜度和不平整现象，避免拉裂。 （4）控制好铝涂成份，成其是有害元素成份。 3、冷隔： 特征：液流对接或搭接处有痕迹，其交接边缘圆滑，在外力作用下有继续发展趋势。 形成原因： （1）液流流动性差。 （2）液流分股填充融合不良或流程太长。 （3）填充温充太低或排气不良。 （4）充型压力不足。 防止方法： （1）适当提高铝液温度和模具温度，检查调整合金成份。（2）使充填充分，合理布置溢流槽。 （3）提高浇铸速度，改善排气。 （4）增大充型压力。
铸铁件氮气孔产生的原因分析及特征 特征：枝晶间裂隙状氮气孔 这种缺陷呈裂隙状多角形或断续裂纹状，跟其它的气孔类缺陷大不相同，从外观上看没有明显的气体痕迹，但能明显看到粗大的树枝晶，跟缩孔、缩松缺陷有点类似，所以在有些较厚大件上，经常被误认为是缩孔、缩松。值得一提的是，这种气孔在铸件断面上呈大面积分布，有的也分布在较大的平面处，在铸件最后凝固如冒口附近，热节中心最为密集，这类气孔常发生在同一炉或同一浇包浇注的全部或大部分铸件中。由于是在凝固过程晚期形成的，因而气孔孔洞形状不是圆球形的，而改变为多角形或枝晶间裂隙状的，这说明气泡生成及长大时，其周边被固体的枝晶壁所包围，而不能形成圆球形的气孔。 来源：液态金属所吸收的氮来自多种途径，主要有两大类，一是浇注前金属液本身所含的氮;二是树脂砂中所含的氮。 对于冲天炉熔炼的灰铸铁，炉料中的废钢是氮的重要来源，碱性电弧炉废钢，其含氮量可达 60ppm～140ppm，废钢多于35%，就有可能产生氮气孔，树脂砂中所含的氮来源于树脂及固化剂、再生砂中积累的氮、型砂中的含氮附加物及涂料中的氮沥青焦炭含氮量高，作为增碳剂使用时容易产生氮气孑L，必须引起高度重视。而电极电墨作为增碳剂，则由于其含氮量低而不容易发生氮气孑L。此外，在熔炼过程中即使加入含氮量高的增碳剂，如沥青焦炭，也只有在刚加入铁液时含氮量急剧增加，当铁液保温十多分钟后，含氮量逐渐恢复到加增碳剂前的水平。 机理： 用树脂砂生产铸铁件更容易产生氮气孔，这是因为当铁液浇人铸型后，含N的树脂受热分解出NH3，NH3又在金属液表面离解，NH3一[N]+3/2H2，[N]原子相当一部分进入铸型金属界面尚处于熔融
消失模铸造详情 消失模铸造（又称实型铸造）是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。 1958年,美国的H.F.shroyer发明了用可发性泡沫塑料模样制造金属铸件的专利技术并取得了专利(专利号USP2830343)。最初所用的模样是采用聚苯乙烯(EPS)板材加工制成的.采用粘土砂造型,用来生产艺术品铸件。采用这种方法,造型后泡沫塑料模样不必起出,而是在浇入液态金属后聚苯乙烯在高温下分子裂解而让出空间充满金属液,凝固后形成铸件。1961年德国的Grunzweig和Harrtmann公司购买了这一专利技术加以开发,并在1962年在工业上得到应用。采用无粘结剂干砂生产铸件的技术由德国的H.Nellen和美国的T.R.Smith于1964年申请了专利。由于无粘结剂的干砂在浇注过程中经常发生坍塌的现象,所以1967年德国的A.Wittemoser采用了可以被磁化的铁丸来代替硅砂作为造型材料,用磁力场作为"粘结剂"。这就是所谓＂磁型铸造＂。1971年,日本的Nagano发明了V法(真空铸造法),受此启发,今天的消失模铸造在很多地方也采用抽真空的办法来固定型砂。在1980年以前使用无粘结剂的干砂工艺必须得到美国"实型铸造工艺公司"(Full Mold Process,Inc)"的批准。在此以后,该专
利就无效了。因此,近20年来消失模铸造技术在全世界范围内得到了迅速的发展。 消失模铸造工艺的特点 消失模工艺的砂... 1.铸件精度高:消失模铸造是一种近无余量、精确成型的新工艺,该工艺无需取模、无分型面、无砂芯,因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。铸件表面粗糙度可达Ra3.2至1 2.5μm；铸件尺寸精度可达CT7至9；加工余量最多为1.5至2mm，可大大减少机械加工的费用，和传统砂型铸造方法相比，可以减少40%至50%的机械加工间。 2.设计灵活:为铸件结构设计提供了充分的自由度。可以通过泡沫塑料模片组合铸造出高度复杂的铸件。 3.无传统铸造中的砂芯因此不会出现传统砂型铸造中因砂芯尺寸不准或下芯位置不准确造成铸件壁厚不均。 4.清洁生产型砂中无化学粘结剂,低温下泡沫塑料对环境无害,旧砂回收率95%以上。 5.降低投资和生产成本减轻铸件毛坯的重量,机械加工余量小。 消失模铸造工艺与其他铸造工艺一样，有它的缺点和局限性，并非所有的铸件都适合采用消失模工艺来生产，要进行具体分析。主要根据以下一些因素来考虑是否采用这种工艺。1.铸件的批量
铸造铸件常见缺陷分析 铸造工艺过程复杂，影响铸件质量的因素很多，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因 .学习帮手.
缺陷名称特征产生的主要原因 气孔 在铸件部或表 面有大小不等 的光滑孔洞①炉料不干或含氧化物、杂质多；②浇注工具或炉前添加剂未烘干；③型砂含水过多或起模和修型时刷水过多；④型芯烘干不充分或型芯通气孔被堵塞；⑤春砂过紧，型砂透气性差；⑥浇注温度过低或浇注速度太快等 缩孔与缩松缩孔多分布在 铸件厚断面 处，形状不规 则，孔粗糙①铸件结构设计不合理，如壁厚相差过大，厚壁处未放冒口或冷铁；②浇注系统和冒口的位置不对； ③浇注温度太高；④合金化学成分不合格，收缩率过大，冒口太小或太少 砂眼在铸件部或表 面有型砂充塞 的孔眼①型砂强度太低或砂型和型芯的紧实度不够，故型砂被金属液冲入型腔；②合箱时砂型局部损坏；③浇注系统不合理，浇口方向不对，金属液冲坏了砂 .学习帮手.
型；④合箱时型腔或浇口散砂未清理干净 粘砂铸件表面粗 糙，粘有一层 砂粒①原砂耐火度低或颗粒度太大；②型砂含泥量过高，耐火度下降；③浇注温度太高；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涂料太薄 夹砂铸件表面产生 的金属片状突 起物，在金属 片状突起物与 铸件之间夹有 一层型砂①型砂热湿拉强度低，型腔表面受热烘烤而膨胀开裂；②砂型局部紧实度过高，水分过多，水分烘干后型腔表面开裂；③浇注位置选择不当，型腔表面长时间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 错型铸件沿分型面 有相对位置错①模样的上半模和下半模未对准；②合箱时，上下砂箱错位；③上下砂箱未夹紧或上箱未加足够压 .学习帮手.
铸件渗漏试验及浸渗要求 一.目的：使浸渗后的铸件不再渗漏，或达到规定的泄漏值，并保持产品原有的各项性能。 二.适用范围：所有有密封性要求的铸件。 三.浸渗剂：乐泰或硅酸盐介质浸渗剂。 四. 渗漏试验及浸渗要求： 1.铸件 铸件供应商应对所有有密封性要求的铸件必须全数进行渗漏试验。 渗漏试验的规范为：内腔充气气压为0.1±0.0001Mpa，保压10~12秒应无渗漏。 ⑴如无法取得渗漏值数值，则有渗漏的铸件均视为不合格件，报废。 ⑵如能取得渗漏值数值： (a)当泄漏值R≤0.025MPa时，仍可视为合格件。 (b)当泄漏值R＞0.025MPa时，视为不合格件，报废。 ⑶对于渗漏的铸件不允许进行浸渗处理。 2.成品 铸件经机械加工后的成品必须全数进行渗漏试验。 渗漏试验的规范为：内腔充气气压为0.05±0.0001Mpa，保压10~12秒应无渗漏。 ⑴如无法取得渗漏值数值，则有渗漏的铸件允许送浸渗厂浸渗，浸渗后的成品必 须再次全数进行渗漏试验，再有渗漏的成品均视为不合格件，报废。 ⑵如能取得渗漏值数值：
(a)当泄漏值R≤0.0025MPa时，视为合格件，不须浸渗。 (b)当泄漏值0.0025Mpa＜R≤0.025MPa时，送浸渗厂浸渗，如浸渗后的成品，仍未达到技术要求，(即泄漏值R≤0.0025MPa时)，则报废。 (c)当泄漏值R＞0.025MPa时，视为不合格件，报废。 3.浸渗厂对所有浸渗过的零件必须在规定部位打上追溯标记（用蓝色或黑色印泥打上年月日），以便追溯。详见附页：有气密性要求的铸件及浸渗后追溯标记的规定部位。 4.浸渗后的铸件，浸渗厂方必须去除加工面、油封孔、轴承孔表面及孔底的残留固化物，并用压缩空气吹净螺孔内的残留物，再用螺孔塞规全数检查所有螺孔。使用方对进厂后的浸渗件严格检验。 5.所有过程中，铸件供应商、成品供应商、浸渗厂在操作时必须轻拿轻放防止零件敲毛碰伤。 6.整个过程中，零件只允许进行一次浸渗。 7.本标准分发相关的所有部门、铸件供应商、成品供应商、浸渗厂，望各单位严格执行。 8. 本标准一经批准立即生效。
本文从铝合金铸件气孔类别分析入手，指出铝合金铸件气孔可分为点状针孔、网状针孔、综合性针孔三类；氢是造成铝合金铸件针孔的主要原因，而氢的主要来源则是由于水蒸气分解所产生的。因此，铝合金在熔炼过程中造成水蒸气产生的原因，也就是直接影响针孔形成的主要因素。由于铝合金铸件气孔对铸件的品质尤其是对其力学性能产生不良的影响，作者在文中论述了铝合金铸件气孔形成的主要因素，并针对铝合金铸件气孔形成的主要因素提出了相应的预防措施，文章最后扼要总结了预防铝合金铸件针孔必须遵守的“防”、“排”、“溶”工艺原则。 引言： 在纯铝中加入一些金属或非金属元素所熔制的铝合金是一种新型的合金材料，由于其比重小，比强度高，具有良好的综合性能，因此被广泛用于航空工业、汽车制造业、动力仪表、工具及民用器具制造等方面。随着国民经济的发展以及经济一体化进程的推进，其生产量和耗用量大有超过钢铁之势。 加强对铝合金材料性能的研究，保证铝合金铸件具有优良品质，既是我们每一个科技工作者义不容辞的责任，也是同我们的日常生活息息相关的头等大事。本文结合作者铝合金铸件生产实践经验谈谈铝合金铸件气孔与预防问题。 1．气孔类别 由于铝合金具有严重的氧化和吸气倾向，熔炼过程中又直接与炉气或外界大气相接触，因此，如熔炼过程中控制稍许不当，铝合金就很容易吸收气体而形成气孔，最常见的是针孔。针孔（gas porosity/pin-hole），通常是指铸件中小于1mm的析出性气孔，多呈圆形，不均匀分布在铸件整个断面上，特别是在铸件的厚大断面和冷却速度较小的部位。根据铝合金析出性气孔的分布和形状特征，针孔又可以分为三类①，即： (1) 点状针孔：在低倍组织中针孔呈圆点状，针孔轮廓清晰且互不连续，能数出每平方厘米面积上针孔的数目，并能测得出其直径。这种针孔容易与缩孔、缩松等予以区别开来。 (2) 网状针孔：在低倍组织中针孔密集相连成网状，有少数较大的孔洞，不便清查单位面积上针孔的数目，也难以测出针孔的直径大小。 (3) 综合性气孔：它是点状针孔和网状针孔的中间型，从低倍组织上看，大针孔较多，但不是圆点状，而呈多角形。 铝合金生产实践证明，铝合金因吸气而形成气孔的主要气体成分是氢气，并且其出现无一定的规律可循，往往是一个炉次的全部或多数铸件均存在有针孔现象；材料也不例外，各种成分的铝合金都容易产生针孔。 2．针孔的形成 铝合金在熔炼和浇注时，能吸收大量的氢气，冷却时则因溶解度的下降而不断析出。有的资料介绍②，铝合金中溶解的较多的氢，其溶解度随合金液温度的升高而增大，随温度的下降而减少，由液态转变成固态时，氢在铝合金中的溶解度下降19倍。（氢在纯铝中的溶解度与温度的关系见图1③）。因此铝合金液在冷却的凝固过程中，氢的某一时刻，氢的含量超过了其溶解度即以气泡的形式析出。因过饱和的氢析出而形成的氢气泡，来不及上浮排出的，就在凝固过程中形成细小、分散
消失模铸件易出现的缺陷及消除措施 ―攀枝花钢铁研究院试验中心陈建钢1、粘砂 金属液渗入型砂中，形成金属与型砂的机械混合物，其中有两种情况：一种是金属液通过涂层开裂处渗入型砂中，形成铁包砂（即机械粘砂），此种缺陷一般可以清除掉；另一种情况是金属透过涂层渗入型砂中，形成难以清除的化学粘砂。 （一）产生的原因 （1）在涂层开裂的情况下，由于型砂紧实度不够，型砂颗粒过大及真空度过高产生第一种粘砂情况； （2）在涂层过薄或局部未刷到的情况下，由于金属液温度较高，真空度较大时产生第二种粘砂。 （二）防止措施 （1）提高涂层的厚度和耐火度。 （2）造型时紧实力不宜过大以免破坏涂层。 （3）选择合适的负压。 （4）选用较细的原砂。 （5）浇注温度不宜过高。 （6）选择合适的压力头。 2、气孔 （一）气孔的分类 （1）浇注时卷入空气形成的气孔。
（2）泡沫塑料模样分解产生的气孔。 （3）模样涂层不干引起的气孔。 （4）金属液脱氧不好引起的气孔。 （二）浇注时卷入空气形成的气孔 消失模铸造浇注过程中如果直浇道不能充满就会卷入空气，这些气体若不能及时排出，就有产生气孔缺陷的可能。 防止卷入气体的措施： （1）采用封闭式的浇注系统。 （2）浇注时维持浇口盆内有一定的液体金属以保持直浇道处于充满状态。 （3）正确掌握浇注方法，采用慢—快—慢的浇注方法。 （三）泡沫塑料模样分解产生的气孔 EPS和STMMA热解后产生大量的气体，如果充型平稳，金属与模样逐层置换，这些气体就会顺利通过液体前沿与模样间的气隙经铸型排出，特别在铸型处于负压状态下更有利气体排放，铸件不易产生气孔缺陷。但是如果充型过程产生紊流或者顶注，侧注情况下、部分模样被金属液包围后进行分解产生的气体不能从金属液中排出时就会产生缺陷，这种气孔表面有炭黑存在。 防止措施： （1）改进浇注方案，使充型过程逐层置换，不产生紊流。 （2）提高浇注温度。 （3）在不发生紊流的情况下，适当提高真空度，如果发生紊流而产
铝合金铸造工艺简介 一、铸造概论 在铸造合金中，铸造铝合金的应用最为广泛，是其他合金所无法比拟的，铝合金铸造的种类如下： 由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可围减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。 1、铝合金铸造工艺性能 铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。 (1) 流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。 影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的高低。 实际生产中，在合金已确定的情况下，除了强化熔炼工艺（精炼与除渣）外，还必须改善铸型工艺性（砂模透气性、金属型模具排气及温度），并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度，保证合金的流动性。 (2) 收缩性 收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。 铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。 ①体收缩 体收缩包括液体收缩与凝固收缩。 铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起
消失模铸件塌箱缺陷产生的原因分析 消失模铸造中，塌箱缺陷是一类较为常见的消失模铸件缺陷，该缺陷往往发生在大件（大平台件更突出）或者是内腔封闭、半封闭件的生产中，从整个消失模铸造流程角度来看，该缺陷一般多发生在浇注或者凝固环节。 塌箱缺陷有时也被称为塌型缺陷或者铸型溃散，随着消失模铸造工艺应用的日趋成熟，有关塌箱缺陷的产生原因和防治办法已经有了相对详尽的研究结果，研究结果证实，塌箱缺陷的产生原因并非单方面的，下面就塌箱缺陷的产生原因做出以下总结： a. 在浇注过程中，消失模模样分解产生的气体量太多且急，铸型排气速度赶不上，加上真空泵吸气不足，容易导致铸型溃散、坍塌； b. 金属液“闪流”是造成塌型缺陷产生的原因之一，所谓金属液“闪流”就是在浇注中，部分已经流入填充消失模模样位置的金属液在受到外界作用的情况下改流到其他部位，使得原来置换出来的位置无金属液或者金属充填占据。该类问题多发生在顶注、铸件存在大平面、一型多模样这几种情况； c. 如果金属液的浮力过大，会使铸型上部型砂容易变形，可能导致局部溃散；一般情况下，铸型顶部吃砂量小，负压度不够，可能造成铸件成型不良，甚至不能成型； d. 涂料的耐火度、高温强度不够，极容易产生消失模铸件塌箱缺陷。消失模模样在浇注过程中有缓冲金属液充型和降温的作用，同时可减弱金属液冲刷铸型。当金属液置换消失模模样而充型腔后，干砂主要就依靠涂料涂层支撑，当涂层强度不够或者耐火度不够时，局部铸型会发生溃散、坍塌，特别是大件内浇道上方极容易发生坍塌。 以上为消失模铸件塌箱缺陷产生的各种原因，生产中企业可以参考上述原因并结合自身相关操作分析出消失模铸件塌箱缺陷产生的真正原因，并及时做出调整工作。
. 铝铸件常见缺陷及分析 -------------------------------------------------------------------------------- 氧化夹渣一 缺陷特征：氧化夹渣多分布在铸件的上表面，在铸型不通气的转角部位。断口多呈灰白色 光透视或在机械加工时发现，也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现或黄色，经x 产生原因：．炉料不清洁，回炉料使用量过多1 浇注系统设计不良2. 3．合金液中的熔渣未清除干净4．浇注操作不当，带入夹渣5.精炼变质处理后静置时间不够防止方法：1．炉料应经过吹砂，回炉料的使用量适当降低2．改进浇注系统设计，提高其挡渣能力3.采用适当的熔剂去渣4．浇注时应当平稳并应注意挡渣．精炼后浇注前合金液应静置一定时间5 气泡二气孔一般是发亮的氧化皮，具有光滑的表面，缺陷特征：三铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形，光透视或机械加X有时呈油黄色。表面气孔、气泡可通过喷砂发现，内部气孔气泡可通过光底片上呈黑色气泡在X工发现气孔产生原因：．浇注合金不平稳，卷入气体1) 马粪等如煤屑、草根芯)砂中混入有机杂质(．型2( 3．铸型和砂芯通气不良4．冷铁表面有缩孔5．浇注系统设计不良：防止方法1．正确掌握浇注速度，避免卷入气体。砂中不得混入有机杂质以减少造型材料的发气量(芯)2．型砂的排气能力芯)3．改善( 4．正确选用及处理冷铁5．改进浇注系统设计缩松三缺陷特征：铝铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具 光底x在铸态时断口为灰色，浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色在有大平面的薄壁处。断口等检查方法发现片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍产生原因：1．冒口补缩作用差2．炉料含气量太多. . ．内浇道附近过热3 ．砂型水分过多，砂芯未烘干4 5．合金晶粒粗大6．铸件在铸型中的位置不当7．浇注温度过高，浇注速度太快 防止方法： 1．从冒口补浇金属液，改进冒口设计 2．炉料应清洁无腐蚀 3．铸件缩松处设置冒口，安放冷铁或冷铁与冒口联用 4．控制型砂水分，和砂芯干燥 5．采取细化品粒的措施 6．改进铸件在铸型中的位置降低浇注温度和浇注速度 四裂纹 缺陷特征: 1．铸造裂纹。沿晶界发展，常伴有偏析，是一种在较高温度下形成的裂纹在体积收缩较大的合金和形状较复杂的铸件容易出现 2．热处理裂纹：由于热处理过烧或过热引起，常呈穿晶裂纹。常在产生应力和热膨张系数较大的合金冷却过剧。或存在其他冶金缺陷时产生 产生原因：1．铸件结构设计不合理，有尖角，壁的厚薄变化过于悬殊 2．砂型(芯)退让性不良 3．铸型局部过热
铸造铸件常见缺陷分析 工艺过程复杂，影响铸件质量的因素很多，常见的铸件缺陷名称、特征和产生的原因，见表。 1
常见铸件缺陷及产生原因 缺陷名称特征产生的主要原因 气孔 在内部或表面 有大小不等的 光滑孔洞①炉料不干或含氧化物、杂质多；②浇注工具或炉前添加剂未烘干；③型砂含水过多或起模和修型时刷水过多；④型芯烘干不充分或型芯通气孔被堵塞；⑤春砂过紧，型砂透气性差；⑥浇注温度过低或浇注速度太快等 缩孔与缩松缩孔多分布在 铸件厚断面 处，形状不规 则，孔内粗糙①铸件结构设计不合理，如壁厚相差过大，厚壁处未放冒口或冷铁；②浇注系统和冒口的位置不对； ③浇注温度太高；④合金化学成分不合格，收缩率过大，冒口太小或太少 2
砂眼 在铸件内部或 表面有型砂充 塞的孔眼①型砂强度太低或砂型和型芯的紧实度不够，故型砂被金属液冲入型腔；②合箱时砂型局部损坏；③浇注系统不合理，内浇口方向不对，金属液冲坏了砂型；④合箱时型腔或浇口内散砂未清理干净 粘砂铸件表面粗 糙，粘有一层 砂粒①原砂耐火度低或颗粒度太大；②型砂含泥量过高，耐火度下降；③浇注温度太高；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涂料太薄 夹砂铸件表面产生 的金属片状突 起物，在金属 片状突起物与 铸件之间夹有①型砂热湿拉强度低，型腔表面受热烘烤而膨胀开裂；②砂型局部紧实度过高，水分过多，水分烘干后型腔表面开裂；③浇注位置选择不当，型腔表面长时间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 3
一层型砂 错型铸件沿分型面 有相对位置错 移①模样的上半模和下半模未对准；②合箱时，上下砂箱错位；③上下砂箱未夹紧或上箱未加足够压铁，浇注时产生错箱 冷隔铸件上有未完 全融合的缝隙或洼坑，其交接处是圆滑的①浇注温度太低，合金流动性差；②浇注速度太慢或浇注中有断流；③浇注系统位置开设不当或内浇道横截面积太小；④铸件壁太薄；⑤直浇道（含浇口杯）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 裂纹铸件开裂，开 裂处金属表面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，或春砂过紧；③落 4
一，现代微孔、砂眼密封技术 在压铸件及粉末冶金件制造过程式中，由于气体残留、晶体收缩等原因，不可避免地形成大量微孔、砂眼、裂纹、微孔渗漏给机器设备的使用带来隐患，即使用于无压力要求的用途也可能因电镀，涂漆及其他表面处理时电镀液，酸液等进入零件内部导致内部腐蚀，缩短了零件的使用寿命，因微孔的存在使用现面喷漆，电镀等形成气泡或凹凸不平，随着微孔密封技术的不断发展，制造出完美的铸件和冶金材料成品将成为可能。 1.硅酸盐（水玻璃） 上世纪50年代普遍用无机浸封材料（水玻璃）处理，由于脱水后体积收缩约30-40%，渗漏率高，需反复浸渗，干燥后较脆，易脱落，表面有残污，可靠性差，浸渗进耗用工时间长，除少数工作温度在2 00℃以上工况，已逐步淘汰。 2.合成树脂 这种工艺有较好的密封效果，较好的耐介质特性，但是工艺复杂，耗用工时多，零件表面有残留清洁困难，含溶剂及有害成份，危害操作人员健康，污染环境等，在工业化国家已基本停止使用。 3. 有机热水固化型浸渗剂 近十年来，T88及T90真空浸渗热水固化密封剂的使用解决了长期困扰铸造行业的技术难题，设备投资少，操作简单，快捷，高可靠性（一次浸渗成功率98%以上），可使零部件的设计薄壁化，可承受高压至零件爆裂，使以往需要返工重铸的比例降到零，综合比较，比使用其他工艺大大降低了生产成本。另外，浸渗后的零部件在机加工时，由于砂孔内的热固性塑料的润滑作用，可以用很高的速度进行切削，使刀具的使用寿命大幅延长，降低了机加工成本。 4.热水固化浸渗密封剂的典型用途 在国内，特别是机动车制造行业对T88、T90的需求迅速增长，主要用于飞机，轮船，火车，汽车，摩托车等各类机械制造业的发动机的气缸头、气缸体、燃料系统、制冷压缩机、动力转向器、齿轮齿条件传动器外壳、电器、船用发动机零件，化油器壳体、曲轴箱、ABS控制器、汽车轮毂、燃料泵、
铸件常见缺陷、修补及检验 一、常见缺陷 1.缺陷的分类 铸件常见缺陷分为孔眼、裂纹、表面缺陷、形状及尺寸和重量不合格、成份及组织和性能不合格五大类。(注：主要介绍铸钢件容易造成裂纹的缺陷) 1.1孔眼类缺陷 孔眼类缺陷包括气孔、缩孔、缩松、渣眼、砂眼、铁豆。 1.1.1气孔：别名气眼，气泡、由气体原因造成的孔洞。 铸件气孔的特征是：一般是园形或不规则的孔眼，孔眼内表面光滑，颜色为白色或带一层旧暗色。(如照片) 气孔 照片1 产生的原因是：来源于气体，炉料潮湿或绣蚀、表面不干净、炉气中水蒸气等气体、炉体及浇包等修后未烘干、型腔内的气体、浇注系统不当，浇铸时卷入气体、铸型或泥芯透气性差等。 1.1.2缩孔 缩孔别名缩眼，由收缩造成的孔洞。
缩孔的特征是：形状不规则，孔内粗糙不平、晶粒粗大。 产生的原因是：金属在液体及凝固期间产生收缩引起的，主要有以下几点：铸件结构设计不合理，浇铸系统不适当，冷铁的大小、数量、位置不符实际、铁水化学成份不符合要求，如含磷过高等。浇注温度过高浇注速度过快等。 1.1.3缩松 缩松别名疏松、针孔蜂窝、由收缩耐造成的小而多的孔洞。 缩松的特征是：微小而不连贯的孔，晶粒粗大、各晶粒间存在明显的网状孔眼，水压试验时渗水。(如照片2) 缩松 照片2 产生的原因同以上缩孔。
1.1.4渣眼 渣眼别名夹渣、包渣、脏眼、铁水温度不高、浇注挡渣不当造成。 渣眼的特征是：孔眼形状不规则，不光滑、里面全部或局部充塞着渣。(如照片3) 渣眼 照片3 产生的原因是：铁水纯净度差、除渣不净、浇注时挡渣不好，浇注系统挡渣作用差、浇注时浇口未充满或断流。 1.1.5砂眼 砂眼是夹着砂子的砂眼。 砂眼的特征是：孔眼不规则，孔眼内充塞着型砂或芯砂。 产生的原因是：合箱时型砂损坏脱落，型腔内的散砂或砂块未清除干净、型砂紧实度差、浇注时冲坏型芯、浇注系统设计不当、型芯表面涂料不好等。 1.1.6铁豆