低压铸造铸件缺陷产生的原因及防止方法(1)
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铸造工艺中常见铸件缺陷与防治[摘要]本文对生产中常见的一些铸件进行分析,详细阐述铸件缺陷的形貌特点、产生原因及其形成过程,目地是防止、减少和消除铸件缺陷,有效做好铸件质量控制工作。
【关键词】铸件缺陷;粘砂;砂眼;夹砂结疤;分析现代生产中,“质量”包含两个方面的内容:一是产品质量,即铸件满足用户要求的程度,也就是适应性。
二是工程质量,即是制造铸件的生产过程对产品质量的保证程度。
两者有相关性,但又不是一个概念。
铸件质量的现代概念应该是有两层思:首先是满足使用要求,即适用性;其次是在保证适用性的基预上价格最低,即经济性。
铸件的检验方法应根据铸件的验收条件要求选用。
由于铸件作用不同,其质量要求也各不同。
随着科技高速发展,对铸件的质量要求越来越高,铸件的检验言法也不同。
同时从满足生产和客户的要求出发,铸件质量应包括:外观质量、内在质量、使用质量。
而铸件外观质量显得尤为重要。
其中以铸造缺陷当用时发现避免,因为铸造缺陷,是导致铸件性能低下,使用寿命短,失效和报废的重要原因。
表面缺陷是铸件表面上产生的各种缺陷的总称。
常见的铸件表面的缺陷:粘砂、砂眼、夹砂结疤。
表面缺陷给切削加工增加了难度。
这些缺陷有些可直接看到,有的在切削加工后才能发现。
对于浅表层缺陷通过切削加工可以消除,不会使铸件报废。
加工后仍存在于铸件加工表面,并影响使用的,会使铸件报废。
一、粘砂的定义、产生原因、防治方法1、粘砂的概念:铸件表面粘附着一层难以清除的砂粒,称为粘砂。
粘砂分为机械粘砂和化学粘砂。
机械粘砂是铸件的部分或整个表面上,粘附着一层砂粒和金属的机械混合物。
清铲粘砂层时能看到金属光泽。
化学粘砂是铸件的部分或整个表面粘附一层金属氧化物、砂粒和粘土相互作用而生成的低熔点化合物,硬度较高,只能用砂轮磨去。
2、粘砂产生的原因:粘砂是金属液与型壁表面之间产生热物理作用或经学反应的综合结果。
凡是加剧热物理作用或热化学反应的各种因素,都会造成铸件的部分表面或整个表面产生不同程度的粘砂。
铸造铸件常见缺陷原因与解决方法分析前言铸造工艺过程复杂,影响铸件质量的因素很多,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,详见下表。
★ 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铸件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上下砂箱错型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,开裂处金属表面有氧化膜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落砂过早;④浇口位置不当,致使铸件各部分收缩不均匀★ 常见铸件缺陷及预防措施★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。
铸造缺陷原因及其解决方法
铸造缺陷是铸造行业经常出现的一类问题,对铸件的功能和使用寿命有负面影响。
在近年来,随着材料科学领域的进步,铸铁、钢、金属等的性能越来越高,越来越多的新型铸造形式和新型工艺方法被开发出来,但是铸造缺陷依然存在,需要及时解决。
铸造缺陷的原因很复杂,主要有以下几类:一是铸件的铸造工艺参数不当,包括铸件尺寸参数不合理,成型材料未能满足要求,流体特性、温度、压力等参数不足;二是模具设计过程中出现问题,包括模具结构设计不当、表面材质不满足要求等;三是原料误差,原料中病害比例高,导致铸件组织结构不稳定,抗拉强度低。
解决铸造缺陷的方法:一是针对工艺参数不当,应采取有效的治理措施,进行工艺参数的优化及控制,在模具设计中加强细部处理或使用更高性能的材料;二是对原材料误差,应采取措施分离优良料和劣料,保证原料质量,增加试验对原料力学和化学性质检测,改善铸件质量;三是在成型前,应做出正确的实验,要求较高,确保模具尺寸精度,应用胶粉注射成型增加工艺性能。
通过科学的铸造工艺参数设计,优质的原材料配置,模具精细设计,合理的实验控制,减少不合格品,增加铸件质量,都可以有效地解决铸造缺陷的问题。
只有把解决这些铸造缺陷的解决方案扎实,从技术、过程、品质等角度进行多方面开展,才能保证铸件的功能以及使用寿命,有助于企业提升铸件的整体质量水平,建立良好的企业形象。
压铸产品铸造缺陷产生原因及处理办法1、表面铸造缺陷1.2、气泡(1)特征:铸件表面有米粒大小隆起的表皮下形成的空洞。
(2)产生原因①合金液在压室充满度过低,易产生卷气,压射速度过高;②模具排气不良;③熔液未除气,熔炼温度过高;④模温过高,金属凝固时间不够,强度不够,而过早开模顶出铸件,受压气体膨胀起来;⑤脱模剂太多;⑥内浇道开设不良,充填方向交接。
(3)处理方法①改小压室直径,提高金属液充满度;②延长压射时间,降低第一阶段压射速度,改变低速与高速压射切换点;③降低模温,保持热平衡;④增设排气槽、溢流槽,充分排气,及时清除排气槽上的油污、废料;⑤调整熔炼工艺,进行除气处理;⑥留模时间适当延长;⑦减少脱模剂用量,尽量少用油脂脱模剂。
1.3、裂纹(1)特征①铸件表面有呈直线状或波浪形的纹路,狭小而长,在外力作用下有发展趋势;②冷裂纹开裂处金属没被氧化;③热裂纹开裂处金属已被氧化。
(2)产生原因①合金中有害杂质的含量过高,降低了合金的塑性;②模具,特别是模腔整体温度太低;③铸件壁厚、薄存有剧烈变化之处,收缩受阻,尖角部位形成应力;④留模时间过长,应力大;⑤顶出时受力不均匀。
(3)处理方法:①正确控制合金成分,②改变铸件结构,加大圆角,改变出模斜度,减少壁厚差;③变更或增加顶出位置,使顶出受力均匀;④缩短开模及抽芯时间;⑤提高模温,保持模具热平衡。
1.6、冷隔(1)特征:压铸件表面有明显的、不规则的、下陷线性纹路(有穿透与不穿透2种)形状细小而狭长,有的交接边缘光滑,在外力作用下有发展的可能。
(2)产生原因①两股金属流相互对接,但未完全熔合而又无夹杂存在其间,两股金属结合力很薄弱;②浇注温度或压铸模温度偏低;③选择合金不当,流动性差;④浇道位置不对或流路过长;⑤充填速度低,压射比压低。
(3)处理方法①适当提高浇注温度和模具温度;②提高压射比压,缩短充填时间;③提高压射速度,同时加大内浇道截面积;④改善排气、填充条件;⑤正确选用合金,提高合金流动性。
铸件常见缺陷的产生原因及防止方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1铸件常见缺陷的产生原因及防止方法一、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。
常见铸造缺陷产生的原因及防止方法铸件缺陷种类繁多,产生缺陷的原因也十分复杂.它不仅与铸型工艺有关,而且还与铸造合金的性制、合金的熔炼、造型材料的性能等一系列因素有关。
因此,分析铸件缺陷产生的原因时,要从具体情况出发,根据缺陷的特征、位置、采用的工艺和所用型砂等因素,进行综合分析,然后采取相应的技术措施,防止和消除缺陷。
一、浇不到1、特征铸件局部有残缺、常出现在薄壁部位、离浇道最远部位或铸件上部。
残缺的边角圆滑光亮不粘砂.2、产生原因(1)浇注温度低、浇注速度太慢或断续浇注;(2)横浇道、内浇道截面积小;(3) 铁水成分中碳、硅含量过低;(4)型砂中水分、煤粉含量过多,发气量大,或含泥量太高,透气性不良;](5)上砂型高度不够,铁水压力不足。
3、防止方法(1)提高浇注温度、加快浇注速度,防止断续浇注;(2) 加大横浇道和内浇道的截面积;(3)调整炉后配料,适当提高碳、硅含量;(4)铸型中加强排气,减少型砂中的煤粉,有机物加入量;(5)增加上砂箱高度。
二、未浇满1、特征铸件上部残缺,直浇道中铁水的水平面与铸件的铁水水平面相平,边部略呈圆形。
2、产生原因(1) 浇包中铁水量不够;(2)浇道狭小,浇注速度又过快,当铁水从浇口杯外溢时,操作者误认为铸型已经充满,停浇过早。
3、防止方法(1)正确估计浇包中的铁水量;(2)对浇道狭小的铸型,适当放慢浇注速度,保证铸型充满。
三、损伤1、特征铸件损伤断缺。
2、产生原因(1)铸件落砂过于剧烈,或在搬运过程中铸件受到冲撞而损坏;(2)滚筒清理时,铸件装料不当,铸件的薄弱部分在翻滚时被碰断;(3)冒口、冒口颈截面尺寸过大;冒口颈没有做出敲断面(凹槽).或敲除浇冒口的方法不正确,使铸件本体损伤缺肉。
3、防止方法(1)铸件在落砂清理和搬运时,注意避免各种形式的过度冲撞、振击,避免不合理的丢放;(2)滚筒清理时严格按工艺规程和要求进行操作;(3)修改冒口和冒口颈尺寸,做出冒口颈敲断面,正确掌握打浇冒口的方向.四、粘砂和表面粗糙1、特征粘砂是一种铸件表面缺陷,表现为铸件表面粘附着难以清除的砂粒;如铸件经清除砂粒后出现凹凸不平的不光滑表面,称表面粗糙。
低压铸造铸件缺陷产生的原因及防止方法
注:表中●表示产生缺陷的主要原因 ,○表示产生缺陷的次要原因。
铸造缺陷 缺 陷 产 生 原 因 防 治 方 法
缺 陷 分 类
序 号
缺 陷
特 征
熔炼质量 铸型操作 铸件工艺
浇注工艺
其他
防止缺陷产生的
主要措施
合 金 成 分 熔精炼 温 度 精
炼 质 量 造 型 质 量 涂 料 脱 落 下 芯 质 量 合 型 质 量 涂 料 厚 度 冷 铁 处 质 量 型 芯 烘 干 程 度 顺 序 凝 固 条 件 排 气 系 统 铸 件 结 构 浇 道 形 状 位 置 不 妥 顶 杆 位 置 不 妥 模 具 温 度 浇 注 温 度 充 型 速 度 保 压 压 力 保 压 时 间 冷 却 速 度 脱 模 时 间 与 温 度 升 液 管 涂 料 脱 落 升 液 管 漏 气 升
液
管
出
口 形
状 孔
洞
与
渣 孔
气
孔 1 铸件上部的 皮下气孔 ○
● ● 1.合理控制充型速度, 使金属液平稳充型 2.改善铸型,型芯排气条 件,铸型,型芯要烘干 3.冷铁表面要平整清洁 4.保证合金液的精炼质量 避免合金液吸气 5.升液管使用前要试压, 不得漏气
2 铸件上部的 内气孔 ○ ○ ○ ● ●
3 鱼泡状气孔
● 4 铸件局部气穴
● ● ● ○ ○ 5
针孔 ○ ● ● ●
○
缩
孔 和 缩 松
6 内缩孔 ○ ● ○ ● ● ○ ○ ○ 1.合理设计铸造工艺,建 立顺序凝固条件 2.铸件厚大部位采取强制 冷却(如风冷,水冷) 措施或加大保压压力 3.对于壁厚悬殊过大的铸 件,可以设置冒口或冒口 加压措施,以利铸件补缩 4.正确设计内浇道或加大 内浇道
5.适当降低浇注温度和浇 注速度
7
外缩孔 ○ ○ ● ○ ○ ○ ○ 8
浇道前缩孔
● ● ○
○
9 缩陷
○ ○ ● ○ 10 厚截面缩松
● ○ ○ ○ ○ 11 厚度不均匀
过渡处缩松
● ●
○ ○ ○ ○
12 浇道与铸件
接触处缩松
●
● ○
○ ○
夹
渣
13 大平面灰渣 ● ● ● ○ ● 1.严格控制充型速度 2.清除升液管中合金液的 氧化皮
3.防止涂料脱落
4.采用过滤网
14 氧化灰渣
● ○ ●
●。