发动机缸体铸造缺陷及对策教学内容

铸造工艺流程中的铸件缺陷分析与改进策略铸造工艺是一种重要的金属加工方法，用于制造各种形状的金属件。

然而，在铸造过程中，铸件缺陷是一个常见的问题，它会影响到铸件的质量和性能。

因此，对于铸造工艺流程中的铸件缺陷进行深入分析，并提出改进策略，对于提高铸件质量和工艺效率具有重要意义。

一、铸件缺陷的分类与原因分析在铸造工艺中，铸件缺陷可以分为表面缺陷和内部缺陷两类。

常见的表面缺陷包括气孔、砂眼、砂洞等；内部缺陷主要有夹杂物、孔洞、收缩系数不均匀等。

1.1 气孔气孔是铸造工艺中最常见的表面缺陷之一。

其形成的原因通常有两个方面，一是液态金属中溶解气体含量过高，二是在金属凝固过程中，气体生成而未能有效排除。

造成气孔的常见因素包括砂芯质量不佳、浇注温度过高、浇注速度过快等。

1.2 砂眼和砂洞砂眼是指铸件表面局部凹陷的缺陷，而砂洞是指铸件内部或边缘凹陷的缺陷。

主要原因包括模具缺陷、浇注系统设计不合理、浇注金属温度过低等。

1.3 夹杂物夹杂物是指铸件中存在的杂质，如炉渣、油污等。

其主要原因包括铁水净化不彻底、砂芯质量不佳等。

1.4 孔洞孔洞是指铸件内部存在的封闭空腔。

常见的孔洞形式包括气孔和收缩孔。

造成孔洞的原因主要有铁水中含气量高、铸型泥浆含水量高等。

1.5 收缩系数不均匀收缩系数不均匀是指铸件不同部位的收缩量不一致。

这可能会引起铸件的内部应力集中，从而导致开裂和变形。

收缩系数不均匀的原因包括铸造合金的特性、浇注温度的控制等。

二、改进策略为了减少铸件缺陷，提高铸件质量和工艺效率，以下是一些改进策略的具体措施：2.1 优化模具设计模具设计是影响铸件质量的关键因素之一。

通过优化模具结构、提高模具材料质量和表面光洁度，可以减少砂眼、砂洞等表面缺陷的产生。

2.2 控制浇注温度和速度浇注温度和速度对铸件质量有着直接的影响。

合理控制浇注温度和速度，可以降低气孔和夹杂物等缺陷的产生。

2.3 改进铸型材料和工艺选择合适的铸型材料，对铸件质量和工艺效率的提高至关重要。

中小型乘用车发动机缸体（汽缸盖）常见缺陷与对策浅析概述(铸件脉纹形成机理及其防治）改革开放后近十年来，我国得汽车制造工业得到了飞速发展,许多高端汽车品牌,几乎与发达国家同步推出面世，与之相适应得汽车发运机制造业也得到了迅猛发展,其中发动机铸造得水平也得到了极大得提高，无论铸造产量还就是铸件技术要求及铸件质量，都有基本上满足了现代汽车发动机日益提高得要求。

以中小型乘用发动机主要铸件汽缸体(汽缸盖）生产为例，众多汽车发动机铸造企业都有采用了粘土砂高压造型（少数为自硬树脂砂造型)，制芯则普遍采用覆膜砂热芯或冷芯工艺,而在熔炼方面大都采用双联熔炼或电炉熔炼，所生产得发动机均为高强度薄壁铁件.许多厂家为满足高强度薄壁铸铁件得工艺要求,纷纷引进先进得工艺技术装备,如高效混砂机,高压造型线，高度自动化得制芯中心,强力抛丸设备，大多采用整体浸涂，烘干,并且自动下芯。

在过程质量控制方面，许多企业实现了在线检测与控制，如配备了型砂性能在线检测，热分析法铁水质量检测与判断装置，真空直读光谱议快速检测。

清洁度检查得工业内窥镜等。

相当一部分企业还在产品开发方面应用了计算机模式拟技术。

可以毫不夸张地说，就硬件配件而言，我国发动机铸造水平丝毫不亚于当今世界上工业发达国家，一句话，具备了现代铸造生产条件。

（为叙述方便,以下称上述框架内容得生产条件为现代生产条件。

）然而应该承认,在发动机铸造企业得经济效益与产品质量以及铸件所能达到得技术要求方面,我们与世界发达国家还有较大得差距。

提高生产质量,减少废品损失，就是缩小与发达国家差距，发挥引进设备效能,提高企业效益得重要途径。

本文试图就我国铸造企业在现代铸造条件下,中小型乘用车发动机灰铸铁汽缸体(汽缸盖)铸件生产中常见得铸造缺陷与对策，与广大业界同仁作一交流.1气孔气孔通常就是汽缸体铸件最常见缺陷，往往占铸件废品得首位.如何防止气孔,就是铸造工作者一个永久得课题.汽缸体得气孔多见于上型面得水套区域对应得外表面（含缸盖面周边）,例如出气针底部（这时冒起得气针较短)或凸起得筋条部.以及缸筒加工后得内表面.严重时由于型芯得发气量大而又未能充分排气,使上型面产生呛火现象，导致大面积孔洞与无规律得砂眼。

气缸铸件缺陷产生与修复分析摘要：针对某气缸铸件补焊后反复出现的热影响区裂纹，分析了裂纹产生原因，制定了在疏松组织基体上进行缺陷补焊的工艺措施，并总结出在疏松组织基体上补焊成功的经验。

关键词：铸钢件；显微疏松；热影响区裂纹；补焊本文将探讨的是某燃机气缸精加工后发现贯穿性裂纹缺陷。

主体缺陷补焊后在焊缝热影响区发现细微分叉形裂纹，消缺深度较浅。

补焊后又在新焊缝的热影响区出现新裂纹，反复多次。

通过逐条分析热影响区裂纹成因，制定了严密的补焊工艺措施，最终实现缺陷成功补焊。

1主体缺陷机床消缺体积如图1：上口130mm×120mm，下口130mm×50mm，深度最大170mm，穿透部位50×50mm。

图1 消缺形貌2 气缸材质及力学性能气缸材质化学成分见表1。

表1 化学成分（Wt.%）按公式（1）国际焊接学会推荐的碳当量计算公式计算得出，碳当量≤0.52，淬硬倾向较低。

式（1）从材料力学性能分析，材质塑性较好，有较好的抗裂性。

综上所述，从化学成分和力学性能两方面分析，气缸材质焊接性良好。

3 主体缺陷补焊工艺1、打磨修整坡口，背部垫同材质垫板。

2、装焊防变形工艺拉筋。

3、局部预热100～150℃，采用GTAW对坡口壁全面打底一层对机床消缺的棱角、锐边进行圆滑，然后采用GMAW进行填充焊接；堆焊厚度超10mm后，对每层焊缝采用大号风枪和扁铲进行锤击；4、350℃×4小时的消氢处理。

4 热影响区裂纹缺陷主体裂纹缺陷按照上述工艺返修后，焊缝经PT检验，无线性显示。

但在补焊焊缝邻近母材热影响区发现细微分叉型裂纹显示，裂纹沿焊缝熔合线分布，消缺深度约8mm。

消缺并采用GTAW补焊，又在新焊缝热影响区再次开裂,如此反复多次。

5 热影响区裂纹原因分析5.1 材质疏松1、肉眼观察热影响区裂纹开口较窄，但进行着色检查，红色显示逐渐变宽，呈带状，且反红颜色逐渐加深。

2、据实施补焊焊工反映，主体缺陷打底层焊接时有反泡现象。

灰铸铁发动机缸体常见铸造缺陷与解决办法探讨摘要：缸体是汽车发动机的重要部件，常用的缸体材料包括灰铸铁、合金铸铁、铸造铝合金。

由于气缸内的工作温度较高，要求汽缸强度足够，承受机械负荷与热负荷，而灰铸铁凭借其诸多优势可以用于发动机缸体制造，但是依旧存在着铸造缺陷。

基于此，本文分别从气孔、砂眼、渣眼、跑火、冲砂、冷隔等方面分析常见铸造缺陷与解决办法，希望对相关研究带来帮助。

关键词：灰铸铁发动机；缸体；铸造缺陷发动机缸体具有外壁薄、结构复杂等特征，在运行过程中需要气压试验。

整个铸造工艺较为复杂，需要借助砂芯形成内部和外部结构，整体铸造难度大，不加强质量控制会导致废品率上升，以下对缸体铸造缺陷和处理措施进行分析。

一、气孔缸体出现的气孔逐渐表现为侵入性气孔，随着浇注的完成，砂芯发气量增大。

如果气体未能及时排出会导致水分升高，浇注温度下降以及最小剩余压头不足，出现问题的主要位置集中在缸筒内壁、搭子位置、上型加强筋位置[1]。

（一）搭子气孔和最高点气孔卧式浇筑缸体设置在上行缸体搭子部位，其位置偏高，会由于排气不畅导致搭子气孔，并且其它较高位置也会出现气孔，主要应对措施如下：技术人员可采取增加排气针的方法提升排气水平，主要选择明排气针。

也可以对暗排气针利用。

如果选用明排气针，合箱过程中型砂容易从排气针顶部进入型腔内部，由此出现砂眼，所以合箱操作之前需要吹净排气针顶部和周边的散沙。

如果采取暗排气真的方法排气，针根部截面积要达到内浇道截面积1.5倍，同时排气针需要尽量接近型砂顶部。

通常在不出现排气孔的情况下采用暗排气针的方式，可以避免排气针眼根部出现明砂眼。

（二）缸体内壁气孔该问题出现的主要原因在于水套芯发气量过大，进行带水套的缸体铸造时，需要使用水套芯，而这种材料主要由覆膜砂制作，加之水套芯排气通道较少，浇筑后受到铁液的包裹，如果水套砂芯排气效果不佳，缸体的筒内壁就会出现侵入性气孔。

此外，水套芯使用的芯撑质量存在缺陷也会造成钢筒内壁气孔出现，一般完成加工后才能发现，应对措施如下：其一，合理设定芯盒设计以及芯盒温度。

高质量汽缸体铸造工艺中常见问题及处理方法摘要：汽缸体作为发动机的重要构件，其制造工艺的高低直接影响着发动机的性能和寿命。

在实际生产中，由于各种因素，汽缸体铸造过程中可能会出现一些常见问题，如缩孔、热裂纹、气孔和总成缩水等问题。

这些问题严重影响了汽缸体的质量和稳定性，因此需要采取相应的处理措施以保证铸造品质。

本文主要针对汽缸体铸造工艺中常见问题进行探讨和分析，提供了优化浇注系统、铸型设计改进、合理选择材料、采用加压铸造和加强质量控制管理等多种处理方法，并通过案例分析加深了对问题与对策的认识。

目的在于为汽车制造企业提供技术支持和参考，推进高质量汽缸体铸造工艺的实现，提高发动机的性能和使用寿命。

关键词：汽缸体；铸造工艺；总成缩水；处理方法一、引言汽车行业中，汽缸体是发动机的关键部件之一，其性能直接影响着发动机的效率和使用寿命。

因此，高质量的汽缸体铸造工艺对于发动机的稳定性和可靠性至关重要。

然而，在实际生产中，汽缸体铸造过程中会出现各种问题，如缩孔、热裂纹等，这些问题会直接影响到铸造品质。

本文将探讨汽缸体铸造工艺中常见问题及其处理方法，以期为相关企业提供技术支持和参考。

二、汽缸体铸件的技术要求及工艺难点（一）技术要求的变化传统意义上，汽车发动机中汽缸体的主要功能是作为汽缸和配气机构的支撑，并进行冷却。

但随着汽车行业的不断发展和对发动机高功率、高效率和轻量化的要求不断提高，对汽缸体的技术要求也发生了变化。

首先，汽缸体的强度和刚度要求更高。

这是由于热力学循环负载的加大、发动机运转过程中温度场和应力场的急剧变化以及使用寿命的延长所导致的。

其次，随着汽车行业对节能环保的要求日益严格，对发动机重量的要求也越来越高，因此汽缸体的重量也需要进行优化和降低。

最后，在制造成本方面也有着越来越高的要求。

（二）铸造工艺难点铸造材料的选择，汽缸体通常需要具备较高的耐磨性、耐腐蚀性、抗拉伸性等特性。

在现代汽车制造中，铝合金是最常用的汽缸体材料。

一、铸件表面有花纹,并有金属流痕迹?产生原因:1、通往铸件进口处流道太浅.2、压射比压太大,致使金属流速过高,引起金属液的飞溅.调整方法:1、加深浇口流道.2、减少压射比压.二、铸件表面有细小的凸瘤产生原因：1、表面粗糙。

2、型腔内表面有划痕或凹坑、裂纹产生。

调整方法:1、抛光型腔。

2、更换型腔或修补。

.三、铸件表面有推杆印痕，表面不光洁，粗糙。

产生原因：1、推件杆（顶杆）太长；2、型腔表面粗糙，或有杂物。

调整方法:1、调整推件杆长度。

2、抛光型腔，清除杂物及油污。

四、铸件表面有裂纹或局部变形，产生原因：1、顶料杆分布不均或数量不够，受力不均：2、推料杆固定板在工作时偏斜，致使一面受力大，一面受力小，使产品变形及产生裂纹。

3、铸件壁太薄，收缩后变形。

调整方法:1、增加顶料杆数量，调整其分布位置，使铸件顶出受力均衡。

2、调整及重新安装推杆固定板。

五、压铸件表面有气孔，产生原因：1、润滑剂太多。

2、排气孔被堵死，气孔排不出来。

调整方法:1、合理使用润滑剂。

2、增设及修复排气孔，使其排气通畅。

六、铸件表面有缩孔：产生原因：压铸件工艺性不合理，壁厚薄变化太大。

金属液温度太高。

调整方法:1、在壁厚的地方，增加工艺孔，使之薄厚均匀。

2、降低金属液温度。

七、铸件外轮廓不清晰，成不了形，局部欠料，产生原因：1、压铸机压力不够，压射比压太低。

2、进料口厚度太大；3、浇口位置不正确，使金属发生正面冲击。

调整方法:1、更换压铸比压大的压铸机；2、减小进料口流道厚度；3、改变浇口位置，防止对铸件正面冲击。

八、铸件部分未成形，型腔充不满，产生原因：1、压铸模温度太低；2、金属液温度低；3、压机压力太小，4、金属液不足，压射速度太高；5、空气排不出来。

调整方法:1、2、提高压铸模，金属液温度；3、更换大压力压铸机。

4、加足够的金属液，减小压射速度，加大进料口厚度。

九、压铸件锐角处充填不满。

产生原因：1、内浇口进口太大；2、压铸机压力过小；3、锐角处通气不好，有空气排不出来。