铸件常见缺陷和处理
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常见压铸件缺陷解决方法
压铸是一种常见的金属零件生产方法,其中常见的缺陷包括气孔、气泡、冷隔、热裂、热蚀等。
下面是一些常见压铸件缺陷的解决方法。
1.气孔:气孔是压铸件常见的缺陷,主要由于铸件内部的空气未能完
全排出导致。
解决方法包括增加铸件设计中的浇口和通气孔,增加浇注压
力和速度,增加模具的散热能力,增加浇注温度,减小合金的含气量等。
2.气泡:气泡是指由铸件中的气体引起的表面或内部的空洞。
解决方
法包括优化模具设计,提高浇注速度和压力,使用合适的合金成分,减小
金属液中的气体含量等。
3.冷隔:冷隔是铸件中金属流动不畅导致的缺陷,主要表现为局部充
填不良或填充不均匀。
解决方法包括优化模具设计,增加浇注温度和压力,增加金属液的流动性,提高模具的加热温度等。
4.热裂:热裂是因为压铸件在冷却过程中产生的内应力超过材料的强
度而导致的裂纹。
解决方法包括优化模具设计,控制浇注温度和速度,采
用合适的冷却方式,控制模具的冷却速率等。
5.热蚀:热蚀是因为金属在高温下与模具相互反应而导致的表面缺陷。
解决方法包括优化模具设计,合理控制浇注温度和压力,增加模具涂层的
抗热蚀性能,减小模具与铸件的接触面积等。
除了以上常见的缺陷,压铸件还可能出现其他一些问题,比如尺寸偏差、变形等。
解决这些问题的方法包括优化模具结构,调整压铸工艺参数,控制压铸机的力和速度,使用合适的合金材料等。
总的来说,解决压铸件缺陷的方法需要综合考虑材料、模具设计、工艺参数等多个因素,通过不断的实验和改进来提高铸件的质量。
常见压铸件缺陷及解决方法(总10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--常见压铸件缺陷及解决方法一、流痕其他名称:条纹。
特征:铸件表面上呈现与金属液流动方向相一致的,用手感觉得出的局部下陷光滑纹路。
此缺陷无发展方向,用抛光法能去处。
产生原因:1、两股金属流不同步充满型腔而留下的痕迹。
2、模具温度低,如锌合金模温低于150℃,铝合金模温低于180℃,都易产生这类缺陷。
3、填充速度太高。
4、涂料用量过多。
排除措施:1、调整内浇口截面积或位置。
2、调整模具温度,增大溢流槽。
3、适当调整填充速度以改变金属液填充型腔的流态。
4、涂料使用薄而均匀。
二、冷隔,水纹其他名称:冷接(对接),水纹。
特征:温度较低的金属流互相对接但未熔合而出现的缝隙,呈不规则的线形,有穿透的和不穿透的两种,在外力的作用下有发展的趋势。
产生原因:1、金属液浇注温度低或模具温度低。
2、合金成分不符合标准,流动性差。
3、金属液分股填充,熔合不良。
4、浇口不合理,流程太长。
5、填充速度低或排气不良。
6、比压偏低。
排除措施:1、适当提高浇注温度和模具温度。
2、改变合金成分,提高流动性。
3、改进浇注系统,加大内浇口速度,改善填充条件。
4、改善排溢条件,增大溢流量。
5、提高压射速度,改善排气条件。
6、提高比压三、擦伤其他名称:拉力、拉痕、粘模伤痕。
特征:顺着脱模方向,由于金属粘附,模具制造斜度太小而造成铸件表面的拉伤痕迹,严重时成为拉伤面。
产生原因:1、型芯、型壁的铸造斜度太小或出现倒斜度。
2、型芯、型壁有压伤痕。
3、合金粘附模具。
4、铸件顶出偏斜,或型芯轴线偏斜。
5、型壁表面粗糙。
6、涂料常喷涂不到。
7、铝合金中含铁量低于%。
排除措施:1、修正模具,保证制造斜度。
2、打光压痕。
3、合理设计浇注系统,避免金属流对冲型芯、型壁,适当降低填充速度。
4、修正模具结构。
5、打光表面。
6、涂料用量薄而均匀,不能漏喷涂料。
常见压铸件缺陷及解决方法常见的压铸件缺陷包括疏松、气孔、烧结、裂纹、砂眼等。
下面将对这些缺陷进行逐一解释,并提供相应的解决方法。
1.疏松:疏松是由于熔融金属凝固时形成的气体或未熔化的固体杂质在压铸件内部形成气孔而导致的。
疏松不仅会降低压铸件的强度和硬度,还会引起气门席位不密封、变形等问题。
解决方法包括合理选择冷料铸造工艺、提高铸型制备技术、优化压铸工艺参数等。
2.气孔:气孔是由于熔金属在充型过程中,未排出液态金属中的气体而形成的。
气孔通常呈现为孔洞状,会严重影响压铸件的表面质量和机械性能。
解决方法包括改善金属液的质量、提高模具排气性能、优化压铸工艺参数、采用真空压铸等。
3.烧结:烧结是指在压铸过程中,由于金属在高温高压条件下与模具接触过久而发生的表面热蚀伤。
烧结会引起表面孔洞、氧化和金属元素丢失等问题。
解决方法包括使用合适的模具材料、降低模具温度、缩短冷却时间等。
4.裂纹:压铸件中的裂纹可以是细小的微裂纹,也可以是较大的结构性裂纹。
裂纹会导致压铸件的破坏、漏气和泄漏等问题。
解决方法包括增加浇注系统的冷却时间、提高模具的强度和刚度、优化压铸工艺参数等。
5.砂眼:砂眼是因为铸件表面存在颗粒状材料,如砂粒等而形成的凹陷或凸起。
砂眼会影响压铸件的美观性和表面质量。
解决方法包括优化型腔冷却系统、提高浇注系统的冷却时间、改善铸型制备工艺等。
总的来说,要解决常见的压铸件缺陷,需要从改善熔融金属的质量、优化模具设计和制备工艺、调整压铸工艺参数等多个方面入手。
此外,还需要采用适当的检测手段,如金相分析、X射线检测、超声波检测等,对压铸件进行质量检验,及时排除可能存在的缺陷。
铸件缺陷常见铸件缺陷及其预防措施1).冷紋:原因:熔汤前端的温度太低,相叠时有痕迹.改善方法:1.检查壁厚是否太薄(設計或制造) ,较薄的区域应直接充填.2.检查形狀是否不易充填;距离太远、封閉区域(如鳍片(fin) 、凸起) 、被阻挡区域、圆角太小等均不易充填.並注意是否有肋点或冷点.3.缩短充填时间.缩短充填时间的方法:…4.改变充填模式.5.提高模温的方法:…6.提高熔汤温度.7.检查合金成分.8.加大逃气道可能有用.9.加真空裝置可能有用.2).裂痕:原因:1.收缩应力.2.頂出或整缘时受力裂开.改善方式:1.加大圆角.2.检查是否有热点.3.增压时间改变(冷室机).4.增加或缩短合模时间.5.增加拔模角.6.增加頂出銷.7.检查模具是否有錯位、变形.8.检查合金成分.3).气孔:原因:1.空气夾杂在熔汤中.2.气体的来源:熔解时、在料管中、在模具中、离型剂.改善方法:1.适当的慢速.2.检查流道转弯是否圆滑,截面积是否渐減.3.检查逃气道面积是否够大,是否有被阻塞,位置是否位於最后充填的地方.4.检查离型剂是否噴太多,模温是否太低.5.使用真空.4).空蚀:原因:因压力突然減小,使熔汤中的气体忽然膨胀,冲击模具,造成模具損伤.改善方法:流道截面积勿急遽变化.5).缩孔:原因:当金属由液态凝固为固态时所占的空间变小,若无金属补充便会形成缩孔.通常发生在较慢凝固处.改善方法:1.增加压力.2.改变模具温度.局部冷却、噴离型剂、降低模温、.有时只是改变缩孔位置,而非消缩孔.6).脫皮:原因:1.充填模式不良,造成熔汤重叠.2.模具变形,造成熔汤重叠.3.夾杂氧化层.改善方法:1.提早切換为高速.2.缩短充填时间.3.改变充填模式,浇口位置,浇口速度.4.检查模具強度是否足夠.5.检查銷模裝置是否良好.6.检查是否夾杂氧化层.7).波紋:原因:第一层熔汤在表面急遽冷却,第二层熔汤流過未能将第一层熔解,却又有足夠的融合,造成組织不同. 改善方法:1.改善充填模式.2.缩短充填时间.8).流动不良产生的孔:原因:熔汤流动太慢、或是太冷、或是充填模式不良,因此在凝固的金属接合处有孔.改善方法:1.同改善冷紋方法.2.检查熔汤温度是否稳定.3.检查模具温充是否稳定.9).在分模面的孔:原因:可能是缩孔或是气孔.改善方法:1.若是缩孔,減小浇口厚度或是溢流井进口厚度.2.冷却浇口.3.若是气孔,注意排气或捲气問题.10).毛边:原因:1.鎖模力不足.2.模具合模不良.3.模具強度不足.4.熔汤温度太高.11).缩陷:原因:缩孔发生在压件表面下面.改善方法:1.同改善缩孔的方法.2.局部冷却.3.加热另一边.12).积碳:原因:离型剂或其他杂质积附在模具上.改善方法:1.减小离型剂喷洒量.2.升高模温.3.选择适合的离型剂.4.使用软水稀釋离型剂.13).冒泡:原因:气体捲在铸件的表面下面.改善方式:1.減少捲气(同气孔).2.冷却或防低模温.14).粘模:原因:1.鋅积附在模具表面.2.熔汤冲击模具,造成模面损坏.改善方法:1.降低模具温度.2.降低划面粗糙度.3.加大拔模角.4.镀膜.5.改变充填模式.6.降低浇口速度序缺陷名称缺陷特征预防措施1气孔在铸件内部、表面或近于表面处,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,也有聚集成片的。
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铁豆铁豆是夹着铁珠的孔眼、别名铁珠、豆眼、铁豆砂眼等;铁豆的特征是:孔眼比较规则、孔眼内包含着金属小珠、常发生在铸铁件上;裂纹类缺陷裂纹类缺陷包括:热裂、温裂、冷裂;1.2.1热裂热裂是在较高温度下产生的,常发生在凝固温度附近;热裂的特征是:铸件上有穿透或不穿透的裂纹,呈弯曲形,开裂处表面氧化;如照片4热裂缩松照片4产生的原因是:铁中含硫量过高或杂质过多、砂型的退让性能差、浇注温度控制不当、铸件壁簿厚转接处过渡剧烈、浇口、冷铁、收缩筋、排气孔的尺寸和位置不当等;1.2.2温裂温裂又称热处理裂纹由切割、焊接或热处理不当引起;温裂的特征是:铸件上有穿透或不穿透的裂纹,开裂处金属表面氧化;1.2.3冷裂冷裂是铸件在较低温度下产生的裂纹;冷裂的特征是:铸件上有穿透或不穿透的裂纹,呈直线形,开裂处表面未氧化;产生的原因是:铸件结构不合理,厚簿不均、砂型或泥芯退让性能差、铸件各部分冷却不一致,合金自身应力倾向大;表面类缺陷表面类缺陷包括粘砂、结疤、夹砂、冷隔;我们主要针对会造成铸件裂的冷隔做一介绍:冷隔又称对火、接火等冷隔的特征是:在制件表面有不规则的明显下陷线形纹路有穿透的和不穿透的两种,形状细小而狭长,在外力作用下有发展趋势;从冷隔的特征看,它容易造成母体裂的危害;冷隔造成的裂纹,不会马上出现,它是在运用时,在承载受冲击作用下产生疲劳裂;如照片5冷隔照片5产生的原因是:多浇包多点同时浇注,使两股金属流对接,但未完全熔合而又无夹杂存在其间,两层金属结合极弱;浇注温度太低、浇注速度过慢、浇注时间太长合金性能流动性差,碳、硅太低,硫量较高;或多浇包顺序浇注,前后两包断流时间太长;铸件截面薄而长,铁水流不利,浇铸断流、砂型跑火、一次性浇注铁水不足、而补浇又不及时等;尺寸形状和重量不合格类缺陷尺寸形状和重量不合格类缺陷包括:多肉、浇不足、落砂、抬箱、偏芯、变形、错箱、损伤、形状、尺寸和重量不符等;成分组织及性能不合格类缺陷成分组织及性能不合格类缺陷包括化学成份不合格、金相不合格、偏析、过硬、物理力学性能不合格;二、缺陷的处理铸件缺陷处理较为关键,尤其在处理裂纹时,处理过程中任何一个环节不注意都会引发新的裂纹;因此我必须关注细节,严格执行工艺,确保质量;1.铸钢件缺陷修补的原则:缺陷的修补必须在不影响产品质量的前提下进行,修补依据应按相关标准有关技术规定执行;如所存在缺陷是否充许修补,及修补相关的技术要求;参照标准:TB1583-96机车车辆铸钢件补焊技术条件TB1464-91铁道机车车辆用碳钢铸件通用技术条件TB456-84车钩钩尾框技术条件TB1400-91内燃机车用铸钢轮心技术条件2.铸钢件裂纹的处理方法焊补是铸钢件的基本生产工序之一;铸钢件上的铸造缺陷几乎都可以用焊补法修复;电弧焊被广泛采用;1铸钢的焊接性:铸钢的含碳量对焊接性影响极大,合金元素的影响亦相当复杂;碳钢或低合金钢的焊接性通常用碳当量CE估计,近似计算公式颇多,大同小异;2焊补要点:为了保证焊补品质质量,应认真清理缺陷处的粘砂、氧化皮、夹杂物等;开出坡口;并根据钢的焊接性做好焊前预热和焊后热处理;打止裂孔及裂纹的消除裂纹的消除可采用电弧气刨或角型砂轮打磨、风铣刀消磨的冷消除法;建议重要件的裂纹消除尽量采用冷消除,尽可能的减少受热;浅表性裂纹可不做止裂孔,裂的深度、宽度较大必须处理前在裂纹的终端10mm以内,预制5~8 mm的止裂孔,防止裂纹的延伸;预制坡口和间隙我们在处理厂修车、构架拐壁座、轴箱拉杆座、旁承座等的裂纹时,焊缝要求焊透;一般采用60度V型坡口,预留2mm间隙;对于重要部位,裂纹较严重的T形接头或角接接头,建议对立板开30度V型坡口,这样才能保证熔合质量;焊前准备处理焊补铸钢件所用焊条应使熔敷金属的化学成份、机械性能与母材相当;处理裂纹我们建议采用碱性焊条,提高抗裂性和韧性;焊前要求对焊条预热200-250℃,使用温度不底于150℃;环境温度不低于5度;要求对坡口表面及施焊表面20mm区域内砂轮打磨;坡口表面不充许存在2mm 以上沟槽,金属表面无油污、氧化物、铁锈见金属光泽;建议在施焊前对铸钢件母体进行预热;最好采用整体预热,如不能整体预热时,可采用局部预热;局部预热的范围为焊缝两侧至少各取焊缝处截面厚三倍的宽度;各种牌号铸钢件的预热温度、焊后保温措施、焊后去除应力的热处理参照表1表1一些常用铸钢的焊接性焊接过程焊接操者须经平焊考试合格,具备焊工资质的人员操作;在施焊时应该选择合理的焊接规范;焊接引弧时,应防止电弧击伤铸件表面,禁止在非焊接区域引弧打火;施焊部位应避免人为吹风与穿堂风;对接焊缝不能一次填充过多,采用多层焊,不得少于三层;第一层焊缝采用较小直径的焊条施焊,以较小的熔合比,防止产生热裂纹;每焊完一层后,应彻底清除熔渣发现裂纹及缺陷应清除后,再焊下一层;施焊中应保持焊缝层间不低于预热温度;较长焊缝大于200mm的焊接,应采用分段法;每层的起弧和收弧位要错开不少于20mm;尽量避开死角位及终端起弧或收弧;1.铸铁件的焊补铸铁件上的气孔、砂眼、夹渣、裂纹、渗漏等缺陷,若不超过焊补的允许范围,可以进焊补修复;但是,铸铁的焊接性能差,焊后常出现气孔、变形,易断裂,难加工,因此焊补铸铁时,应非常慎重;1焊补方法:铸铁的焊补方法通常按工件的预热温度分类2焊前不预热或仅预热到250℃以下,称为冷焊;焊前预热到250~450℃,称为半热焊;焊前预热到500~700℃,称为热焊;铸铁常用焊补方法的特点及适用范围见表2.3铸铁的焊补方法及其适用范围表22焊条的选用焊补铸铁缺陷应根据母材选用适当焊条,见表3;表3根据铸铁材质选用焊条日本焊接协会注:日本JISZ3252铸铁焊条下列成分是焊缝金属成分%:表4铸铝件常用焊补方法及应用。
铸造缺陷及防止方法铸造是一种常用的金属加工工艺,可以将熔化的金属倒入铸型中,通过冷却凝固形成所需形状的金属制品。
然而,在铸造过程中,由于多种因素的影响,往往会导致一些缺陷出现在铸件上。
这些缺陷可能会降低铸件的质量和性能,因此有必要研究和防止铸造缺陷的发生。
一、常见的铸造缺陷类型1.气孔:气孔是铸造缺陷中最常见的一种,它是由金属液中残留的气体在凝固过程中形成的小空洞。
气孔会降低铸件的强度和密封性能,并且可能导致泄漏的发生。
2.夹杂物:夹杂物是指固体杂质或其他金属液滴等不溶于基体金属的颗粒物质。
夹杂物会引起局部应力集中和腐蚀等问题,从而降低铸件的耐蚀性和机械性能。
3.砂眼:砂眼是指铸件表面上的凹陷或孔洞,主要由于铸型中的砂粒脱落或重叠造成。
砂眼会影响铸件的外观和尺寸精度,降低其使用价值。
4.缩孔:缩孔是铸件内部或表面上的凹陷,它是由于金属凝固过程中产生的体积收缩引起的。
缩孔会降低铸件的强度和韧性,增加冲击和断裂的风险。
二、铸造缺陷的防止方法1.优化铸造工艺:通过合理设计铸造工艺参数,如浇注温度、浇注速度、浇注方式等,可以减少金属液中的气体吸收,并降低气孔和夹杂物的形成。
2.提高模具质量:优质的模具能够提供良好的液态金属充填条件,并且减少金属液和砂模接触引起的气体和杂质污染。
因此,选择高质量的模具材料和加工工艺非常重要。
3.合理选择铸造材料:根据铸件的要求选择适合的铸造材料,如选用低气性和低杂质含量的金属,可以减少铸造缺陷的发生。
4.加强铸造设备维护:定期检查和维护铸造设备,特别是容易产生污染和损坏的部件,可以减少外来杂质和缺陷的产生。
5.实施严格的质量控制和检验:建立科学的质量控制体系,制定详细的工艺规范和操作规程,严格按照要求进行检验和记录,及时发现和解决潜在的缺陷问题。
总结:铸造缺陷是铸件制造过程中经常面临的问题,但通过合理的措施和方法,可以有效地预防和减少铸造缺陷的发生。
优化铸造工艺、提高模具质量、合理选择铸造材料、加强设备维护以及实施严格的质量控制和检验,是有效预防铸造缺陷的关键。
铸件常见的缺陷与产生原因铸件是一种常用的零件制造方法,广泛应用于工业生产中。
然而,在铸件加工中,由于一些操作上的不当或其他因素的干扰,往往会产生一些缺陷。
下面将详细介绍铸件常见的缺陷以及其产生的原因。
1.气孔:气孔是铸件中最常见的缺陷之一。
它们通常以球形或柱状的形式存在,并分布在铸件的内部或外表面。
气孔的产生主要有以下原因:(1)熔融金属中的吸气:由于熔融金属在液态状态下会吸收一定的气体,在冷却凝固过程中,这些气体随着金属凝固而形成气孔。
(2)模具中的气体排放不良:在铸造过程中,如果模具中的气体排放不畅,就会在铸件中形成气孔。
(3)熔融金属注入速度过快:熔融金属注入速度过快会导致气体无法完全排出,从而产生气孔。
(4)模具表面和熔融金属之间存在薄膜:如果模具表面和熔融金属之间存在薄膜,则这些薄膜会在凝固过程中挤出气体,形成气孔。
2.砂眼:砂眼是指铸件表面或内部的凹陷,通常呈圆形或椭圆形。
主要原因如下:(1)砂芯表面粗糙或不平整:砂芯表面粗糙或不平整导致铸件壁厚不均匀,形成砂眼。
(2)砂芯受到外部冲击或振动:在铸造过程中,砂芯受到外部冲击或振动,会导致砂芯松动或破裂,从而形成砂眼。
(3)熔融金属注入不均匀:如果熔融金属注入速度不均匀,就会在铸件中形成砂眼。
3.烧穿:烧穿是指铸件表面和内部出现灰黑色的烧结区域,通常由于铸件在熔融金属中停留时间过长而产生。
其原因主要有以下几点:(1)浇注温度过高:熔融金属温度过高会使铸件在浇注过程中停留时间过长,从而导致烧穿。
(2)浇注时间过长:浇注时间过长会使熔融金属在铸件中停留时间过长,产生过多的热量,最终导致烧穿。
(3)熔融金属中的杂质:熔融金属中的杂质会降低其流动性,导致熔融金属在铸件中停留时间过长并产生烧穿。
4.冷隔:冷隔是指铸件中出现的冷却不良区域,通常呈灰白色或深灰色。
其产生的原因主要有以下几点:(1)注浆速度过快:如果注浆速度过快,就会使熔融金属无法充分填充模具的细小缝隙,从而导致冷隔的形成。
铸造是一种常用的金属成型方法,但是在铸造过程中可能会出现各种缺陷,这些缺陷可能会影响到铸件的质量和性能。
因此,铸造缺陷一直是铸造行业关注的重点之一。
铸造缺陷是指在铸造过程中出现的不符合要求的部分或全体,包括表面和内部缺陷。
表面缺陷包括铸件表面裂纹、气孔、夹杂物、瘤子等,而内部缺陷包括铸件内部气孔、夹杂物、错位、缩孔、松散等。
这些缺陷不仅会影响到铸件的外观和性能,还可能导致铸件的损坏或失效,甚至对人员和环境造成危害。
铸造缺陷的产生原因很多,例如金属液态流动不均匀、金属的气体和杂质不彻底排除、模具设计和制造不当、浇注温度和速度控制不当等。
因此,要避免铸造缺陷的出现,需要从多个方面入手。
一、降低熔化温度降低熔化温度是减少铸造缺陷的另一个方法。
在铸造中,金属熔化温度的过高可能会导致一些问题,例如气孔、氧化、金属的分解和不均匀分布。
因此,选择一种低熔点的合金,或者添加具有良好稳定性的合金元素,可以有效地降低熔化温度,减少铸造缺陷的发生。
二、改善铸造工艺改善铸造工艺是减少铸造缺陷的重要方法之一。
在铸造过程中,要确保铸造设备的操作规范和设备的稳定性,以及对原材料、模具、涂料、冷却剂等进行检测和控制。
同时,在铸造过程中,应尽可能避免过度加热或冷却,并确保金属液体的均匀流动,以避免出现不均匀分布或过热的情况,从而减少铸造缺陷的发生。
三、质量检测和控制质量检测和控制是减少铸造缺陷的关键步骤之一。
在铸造完成后,应对铸件进行全面的检测和控制包括X射线检测、超声波检测、金相分析、硬度测试等。
通过这些检测和控制方法,可以及时发现铸造缺陷,及时采取措施进行修复或重新铸造,从而保证铸件的质量和稳定性。
四、培养专业人才铸造行业的专业人才对于减少铸造缺陷的重要性不言而喻。
铸造行业需要拥有一批专业的技术人员和工人,他们能够理解和掌握铸造技术的各个方面,并能够在实践中灵活应对各种情况。
因此,铸造企业应该加强人才培养和引进工作,提高行业整体素质,从而减少铸造缺陷的发生。
6种铸件常见缺陷的产生原因、防止方法,不收藏是你的损失!一、气孔(气泡、呛孔、气窝)特征:气孔是存在于铸件表面或内部的孔洞,呈圆形、椭圆形或不规则形,有时多个气孔组成一个气团,皮下一般呈梨形。
呛孔形状不规则,且表面粗糙,气窝是铸件表面凹进去一块,表面较平滑。
明孔外观检查就能发现,皮下气孔经机械加工后才能发现。
形成原因:1、模具预热温度太低,液体金属经过浇注系统时冷却太快。
2、模具排气设计不良,气体不能通畅排出。
3、涂料不好,本身排气性不佳,甚至本身挥发或分解出气体。
4、模具型腔表面有孔洞、凹坑,液体金属注入后孔洞、凹坑处气体迅速膨胀压缩液体金属,形成呛孔。
5、模具型腔表面锈蚀,且未清理干净。
6、原材料(砂芯)存放不当,使用前未经预热。
7、脱氧剂不佳,或用量不够或操作不当等。
防止方法:1、模具要充分预热,涂料(石墨)的粒度不宜太细,透气性要好。
2、使用倾斜浇注方式浇注。
3、原材料应存放在通风干燥处,使用时要预热。
4、选择脱氧效果较好的脱氧剂(镁)。
5、浇注温度不宜过高。
二、缩孔(缩松)特征:缩孔是铸件表面或内部存在的一种表面粗糙的孔,轻微缩孔是许多分散的小缩孔,即缩松,缩孔或缩松处晶粒粗大。
常发生在铸件内浇道附近、冒口根部、厚大部位,壁的厚薄转接处及具有大平面的厚薄处。
形成原因:1、模具工作温度控制未达到定向凝固要求。
2、涂料选择不当,不同部位涂料层厚度控制不好。
3、铸件在模具中的位置设计不当。
4、浇冒口设计未能达到起充分补缩的作用。
5、浇注温度过低或过高。
防治方法:1、提高磨具温度。
2、调整涂料层厚度,涂料喷洒要均匀,涂料脱落而补涂时不可形成局部涂料堆积现象。
3、对模具进行局部加热或用绝热材料局部保温。
4、热节处镶铜块,对局部进行激冷。
5、模具上设计散热片,或通过水等加速局部地区冷却速度,或在模具外喷水,喷雾。
6、用可拆缷激冷块,轮流安放在型腔内,避免连续生产时激冷块本身冷却不充分。
7、模具冒口上设计加压装置。
铸件常见缺陷和处理Last revision on 21 December 2020
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)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
铁豆是夹着铁珠的孔眼、别名铁珠、豆眼、铁豆砂眼等。
铁豆的特征是:孔眼比较规则、孔眼内包含着金属小珠、常发生在铸铁件上。
裂纹类缺陷
裂纹类缺陷包括:热裂、温裂、冷裂。
1.2.1热裂
热裂是在较高温度下产生的,常发生在凝固温度附近。
热裂的特征是:铸件上有穿透或不穿透的裂纹,呈弯曲形,开裂处表面氧化。
(如照片4)
热裂
缩松
照片4
产生的原因是:铁中含硫量过高或杂质过多、砂型的退让性能差、浇注温度控制不当、铸件壁簿厚转接处过渡剧烈、浇口、冷铁、收缩筋、排气孔的尺寸和位置不当等。
1.2.2温裂
温裂又称热处理裂纹由切割、焊接或热处理不当引起。
温裂的特征是:铸件上有穿透或不穿透的裂纹,开裂处金属表面氧化。
1.2.3冷裂
冷裂是铸件在较低温度下产生的裂纹。
冷裂的特征是:铸件上有穿透或不穿透的裂纹,呈直线形,开裂处表面未氧化。
产生的原因是:铸件结构不合理,厚簿不均、砂型或泥芯退让性能差、铸件各部分冷却不一致,合金自身应力倾向大。
表面类缺陷
表面类缺陷包括粘砂、结疤、夹砂、冷隔。
我们主要针对会造成铸件裂的冷隔做一介绍:
冷隔又称对火、接火等
冷隔的特征是:在制件表面有不规则的明显下陷线形纹路(有穿透的和不穿透的两种),形状细小而狭长,在外力作用下有发展趋势。
从冷隔的特征看,它容易造成母体裂的危害。
冷隔造成的裂纹,不会马上出现,它是在运用时,在承载受冲击作用下产生疲劳裂。
(如照片5)
冷隔
照片5
产生的原因是:多浇包多点同时浇注,使两股金属流对接,但未完全熔合而又无夹杂存在其间,两层金属结合极弱;浇注温度太低、浇注速度过慢、浇注时间太长合金性能流动性差,碳、硅太低,硫量较高。
或多浇包
顺序浇注,前后两包断流时间太长;铸件截面薄而长,铁水流不利,浇铸断流、砂型跑火、一次性浇注铁水不足、而补浇又不及时等。
尺寸形状和重量不合格类缺陷
尺寸形状和重量不合格类缺陷包括:多肉、浇不足、落砂、抬箱、偏芯、变形、错箱、损伤、形状、尺寸和重量不符等。
成分组织及性能不合格类缺陷
成分组织及性能不合格类缺陷包括化学成份不合格、金相不合格、偏析、过硬、物理力学性能不合格。
二、缺陷的处理
铸件缺陷处理较为关键,尤其在处理裂纹时,处理过程中任何一个环节不注意都会引发新的裂纹。
因此我必须关注细节,严格执行工艺,确保质量。
1.铸钢件缺陷修补的原则:
缺陷的修补必须在不影响产品质量的前提下进行,修补依据应按相关标准有关技术规定执行。
如所存在缺陷是否充许修补,及修补相关的技术要求。
参照标准:
TB1583-96机车车辆铸钢件补焊技术条件
TB1464-91铁道机车车辆用碳钢铸件通用技术条件
TB456-84车钩钩尾框技术条件
TB1400-91内燃机车用铸钢轮心技术条件
2.铸钢件裂纹的处理方法
焊补是铸钢件的基本生产工序之一。
铸钢件上的铸造缺陷几乎都可以用焊补法修复。
电弧焊被广泛采用。
(1)铸钢的焊接性:铸钢的含碳量对焊接性影响极大,合金元素的影响亦相当复杂。
碳钢或低合金钢的焊接性通常用碳当量CE估计,近似计算公式颇多,大同小异。
(2)焊补要点:为了保证焊补品质(质量),应认真清理缺陷处的粘砂、氧化皮、夹杂物等;开出坡口;并根据钢的焊接性做好焊前预热和焊后热处理。
打止裂孔及裂纹的消除
裂纹的消除可采用电弧气刨或角型砂轮打磨、风铣刀消磨的冷消除法。
建议重要件的裂纹消除尽量采用冷消除,尽可能的减少受热。
浅表性裂纹可不做止裂孔,裂的深度、宽度较大必须处理前在裂纹的终端10mm以内,预制5~8mm的止裂孔,防止裂纹的延伸。
预制坡口和间隙
我们在处理厂修车、构架拐壁座、轴箱拉杆座、旁承座等的裂纹时,焊缝要求焊透。
一般采用60度V型坡口,预留2mm间隙。
对于重要部位,裂纹较严重的T形接头或角接接头,建议对立板开30度V型坡口,这样才能保证熔合质量。
焊前准备处理
焊补铸钢件所用焊条应使熔敷金属的化学成份、机械性能与母材相当。
处理裂纹我们建议采用碱性焊条,提高抗裂性和韧性。
焊前要求对焊条预热200-250℃,使用温度不底于150℃。
环境温度不低于5度。
要求对坡口表面及施焊表面20mm区域内砂轮打磨。
坡口表面不充许存在2mm以上沟槽,金属表面无油污、氧化物、铁锈见金属光泽。
建议在施焊前对铸钢件母体进行预热。
最好采用整体预热,如不能整体预热时,可采用局部预热。
局部预热的范围为焊缝两侧至少各取焊缝处截面厚三倍的宽度。
各种牌号铸钢件的预热温度、焊后保温措施、焊后去除应力的热处理参照表1
表1
一些常用铸钢的焊接性
焊接过程
焊接操者须经平焊考试合格,具备焊工资质的人员操作。
在施焊时应该选择合理的焊接规范。
焊接引弧时,应防止电弧击伤铸件表面,禁止在非焊接区域引弧打火。
施焊部位应避免人为吹风与穿堂风。
对接焊缝不能一次填充过多,采用多层焊,不得少于三层。
第一层焊缝采用较小直径的焊条施焊,以较小的熔合比,防止产生热裂纹。
每焊完一层后,应彻底清除熔渣(发现裂纹及缺陷应清除)后,再焊下一层。
施焊中应保持焊缝层间不低于预热温度。
较长焊缝大于200mm的焊接,应采用分段法。
每层的起弧和收弧位要错开不少于20mm。
尽量避开死角位及终端起弧或收弧。
1.铸铁件的焊补
铸铁件上的气孔、砂眼、夹渣、裂纹、渗漏等缺陷,若不超过焊补的允许范围,可以进焊补修复。
但是,铸铁的焊接性能差,焊后常出现气孔、变形,易断裂,难加工,因此焊补铸铁时,应非常慎重。
(1)焊补方法:铸铁的焊补方法通常按工件的预热温度分类
(2)焊前不预热或仅预热到250℃以下,称为冷焊;焊前预热到250~45 0℃,称为半热焊;焊前预热到500~700℃,称为热焊。
铸铁常用焊补方法的特点及适用范围见表2.
(3)铸铁的焊补方法及其适用范围
表2
2焊条的选用焊补铸铁缺陷应根据母材选用适当焊条,见表3。
表3根据铸铁材质选用焊条(日本焊接协会)
注:日本JISZ3252铸铁焊条(下列成分是焊缝金属成分%):
表4铸铝件常用焊补方法及应用。