熔模铸件缺陷分析与对策

熔模铸造的工艺流程通常为 :压型创造→蜡模压制→蜡模组装→浸涂料→撒砂→硬化及干燥→脱蜡→焙烧→浇注→ 落砂及清理。

由于其工艺环节较多,过程较复杂,于是最终铸件的品质受诸多因素的影响很大，不易进行控制。

结合不锈钢熔模铸造生产过程中浮现的若干缺陷类型,探讨、分析不锈钢熔模铸造过程中品质控制的关键环节.1在生产中,有时发现成批铸件表面浮现麻坑(见图 1-1)。

呈规则的半球形小坑,凹坑直径为 013~018mm，深 013~015mm,麻坑在铸件局部呈密集状分布。

该缺陷虽不影响铸件使用性能,但无法修整，严重影响了铸件的表面品质,导致铸件成批报废。

对该缺陷进行能谱分析(见图 1—2 ) ,结果表明该缺陷位置存在着微量的 Mg、Ca 等元素。

图(1-1)铸件表面麻坑缺陷图(1—2)麻坑缺陷位置的能谱分析该表面麻坑缺陷产生的主要原因是面层型壳材料不合格。

在铸造生产中多采用锆砂作为型壳面层耐火材料，其导热性好,蓄热能力大,耐火度高，热震稳定性好。

纯 ZrSiO4 的耐火度在 2000℃以上,但随着杂质含量增加，耐火度相应下降。

当锆砂中含有氧化物杂质时，其分解温度会下降，如含有 Ca、Mg 氧化物时,分解温度会降至 1300℃摆布, 当含有 K、Na 氧化物时,其分解温度会降至 900℃摆布[1，2].锆砂是 ZrO2 SiO2 二元系中惟一的化合物，但其分解时析出的无定形 SiO2 具有很高的活性，能与金属中的Cr、Ni、Ti、Mn、Al 等合金元素在高温下发生化学反应，导致铸件表面产生麻坑缺陷,恶化铸件的表面品质。

不锈钢铸件加工或者抛光后，在加工表面位置时，会浮现分散的规则球状的黑点缺陷(见图 1—3) ,其缺陷位置的能谱分析(见图 1—4)。

可见该黑点缺陷存在 O、Si、Mn 等元素.图 (1-3)铸件黑点缺陷图(1—4)黑点缺陷位置的能谱分析该黑点缺陷产生的原因可能是由于钢液中存在有非金属夹杂物(主要是金属元素的氧化物、硫化物和硅酸盐)而导致的。

熔模铸造表面和内部缺陷总结经验A.浇不到（欠铸）:液体金属未充满型腔造成铸件缺肉B 冷隔: 铸件上有未完全融合的缝隙，其交接边缘圆滑原因分析:1.浇注温度和型壳退度低，流动性差2..金属液含气最大，氧化严重以致流动性下降3.铸件壁厚薄4.浇注系统大小和设置位置不合理，直浇道高度不够5.型壳焙烧不充分或型壳透气性差，在铸型中形成气袋6.浇注速度过慢或浇注时金属液断流7.浇注量不足防止办法:1.适当提高浇注温度和型壳温度2.采用正确的熔炼工艺，减少金属液的含气量和非金属杂质3.对于薄壁件应注意浇注系统设计，减少流动阻力和流程，增加直浇道高度4 .焙烧要充分，提高型壳透气性5.适当提高浇注速度，并避免浇注过程断流6 .保证必须的浇注量C 结疤（夹砂）:铸件表面上有大小不等，形状不规则的疤片状突起物由于型壳内层局部分层剥离，浇注时金属液充填已剥离的型壳部位，致使铸件表面局部突起1.撒砂时浮砂太多或砂拉中粉尘、细砂多，在砂粒之间产生分层2.涂料粘度大，局部堆积，硬化不透，在涂料之间产生分层3.气温高或涂料与撤砂间隔时间长，撤砂时涂料表面已结成硬皮，涂料与砂粒之间产生分层4.第二层或加固层涂料粘度大、流动性差，涂料不能很好渗入前层细砂间隙，在后层涂料与前层砂粒之间产生分层5.型壳前层残留硬化剂过多，后层涂料不能很好渗入前层间隙。

在后层涂料和前层砂粒之间产生分层6.硬化温度大大高出工作室温度，硬化后骤冷收缩造成型壳局部开裂剥离7.易熔模与面层涂料的润湿性差，在型壳层和易熔模之间形成空隙8.型壳焙烧、浇注时膨胀收缩变化大造成内层开裂剥离9.涂料粘度小，料层过薄或撒砂不足，造成型壳硬化过度，开裂剥离10.面层和加固层耐火材料差异太大，膨胀收缩不一致，便面层分层剥离防止办法：1.撒砂砂粒不可过细且要尽里均匀，粉尘要少，湿度不宜过高，撒砂时要抖去浮砂2.严格控制涂料粘度，涂料要涂均匀，力求减少局部堆积，并应合理选择硬化工艺参数3.缩短涂料与撒砂的间隔时闻4.适当减小第二层或加固层涂料的粘度，采用低粘度的过渡层涂料5.干燥时间要控制适当。

[熔模铸造蜡模表面欠注等缺陷的应对分析]表面缺陷有哪些熔模铸造蜡模表面欠注等缺陷的应对分析1提出问题熔模铸造的蜡基模料种类繁多、配比多样；但是由于石蜡—硬脂酸蜡料具有取材容易、价格便宜，以及流动性好、配制简单、回用性好、两者的互溶性好等一系列优点而得到广泛的应用。

当蜡模存在欠注、冷隔和鼓泡等表面缺陷时，不仅浪费了人工和生产时间，有时会影响到生产进度。

因此，应及时有效地解决蜡模上述的缺陷。

2缺陷概述2.1缺陷种类一般情况下，蜡模表面的缺陷主要有：欠注、冷隔和鼓泡三种。

2.2外部特征欠注：蜡模局部欠注处，呈现圆弧状的表面。

冷隔：在蜡模上，蜡料的交汇处出现圆滑的沟槽。

鼓泡：蜡模的表面上有局部、空心、大小不等的圆弧凸起。

3欠注3.1产生原因3.1.1注蜡时，压型或蜡料的温度太低，蜡料的流动性差，充填能力低。

压型温度和蜡料温度是制模工艺的主要参数之一。

压制蜡模时，由于压型的温度低或蜡料的温度低，降低了蜡料的流动性和充填能力，使蜡料不易快速充填压型的型腔，造成蜡模欠注。

3.1.2注蜡压力小，注射速度太低，或注蜡中断。

注射压力是制模工艺的主要参数之一。

压制蜡模时，由于注射的压力小，注射的速度低，或注蜡中断，降低了蜡料的流动性和充填能力，造成蜡模欠注。

3.1.3注蜡孔的位置不合理，或注蜡孔的截面太小。

注蜡孔位置的设置和注蜡孔截面尺寸是压型设计的重要参数，注蜡孔位置设置不当，使蜡料在压型中的流程过长，不利于蜡料充填压型；注蜡孔的截面太小，注入的蜡料量不够，难以充填满压型的型腔；造成蜡模欠注。

3.1.4压型的排气不良。

压型的排气不良，阻碍了蜡料充填压型，导致蜡模欠注。

3.2防止措施3.2.1注蜡时，适当的提高压型或蜡料的温度。

注蜡温度一般选用45℃～48℃；压型的温度一般选用20℃～25℃，以提高蜡料的流动性和充填能力。

3.2.2适当的提高注蜡压力与速度。

当选用气动压蜡机注射蜡料时，对于硬脂酸蜡料，由于其粘度低、流动性好，而常用注射压力为0.2MPa～0.6MPa（根据蜡模的大小、形状等因素而选择）。

熔模精铸工艺黑点现象简易分析、对策表现形式：加工抛光后表现为类似圆状黑点，即皮下针气孔与渣并存。

原因：金属液在氧化时夹渣所致。

原因分析：1、浇注系统组树设计不合理，不利于排渣、排气；2、蜡处理不到位，蜡渣、污物在脱蜡时不能随蜡液流出来，浇铸时氧化容易夹渣；3、脱蜡釜内不经常清理，污物在釜内高压下误入型腔内，浇铸时氧化容易夹渣；4、金属液在浇铸过程中与型壳表面层发生反映，容易氧化夹渣；5、型壳焙烧不充分；6、炉料不干净，回炉料用量过多；7、熔炼装料次序不对头，金属液氧化严重；8、熔炼时间偏长；9、熔炼过程中金属液面暴露次数过多，容易氧化吸气；10、脱氧步骤或脱氧程度不够；11、出炉前没有镇静钢液，氧化时更容易夹渣；12、出炉时炉嘴温度偏低且不干净；13、浇铸时火流过长或过短，容易氧化夹渣；对策：1、针对铸件结构，重新设计浇铸系统；2、严格蜡处理步骤，务必保证蜡料纯洁；3、脱蜡前务必保证釜内洁净；4、务必保证面层涂料纯度，避免过多杂质掺入；如果条件许可，每个型壳在浇注后加木屑、扣铁筒处理，以使金属液立即进入还原气氛，避免过度氧化；5、务必保证焙烧温度和焙烧时间；6、保证炉料清洁无污物，不潮湿，减少回炉料用量；7、装料时在埚底先撒上一层集渣剂，随即加入锰铁（脱氧剂），然后依次装入回炉料、新料；8、整个过程应遵循快速熔炼的原则；9、整个过程应在集渣剂覆盖下进行；10、炉料全熔后在1500℃左右时，加入硅铁，然后换渣，再造新渣；升温到1610℃左右，把熔渣打一个小洞，加入硅铁（100公斤加三两）脱氧，并覆盖集渣剂；升温至1620℃左右，并覆盖集渣剂；11、拉下功率，镇静钢液同时尽快造渣并把渣除净出炉；12、熔炼的整个过程可以加一个圆铁筒放在炉嘴上预热炉嘴，出炉时弄掉并吹净炉嘴；13、浇口杯距离炉嘴100—150 mm左右，不能过高或过低，避免钢液吸气或形成涡旋卷入气体而使钢液氧化严重。

熔模铸件之常见熔模铸造缺陷的防止来源：发布日期： 2010-12-09 15:02:51 点击次数： 381熔模铸件之常见熔模铸造缺陷的防止1、铸件渣气孔缺陷特征：夹杂物与气孔并存。

产生原因：1）炉料不干净或回炉料过多；2）熔炼过程脱氧不充分；3）钢液含气量多；4）型壳焙烧不足。

防止办法：1）清洁炉料并减少回炉料用量；2）严格控制熔炼工艺，加强脱氧；3）镇静钢液；4）充分焙烧型壳。

2、铸件中气孔缺陷特征：铸件中出现的明显孔穴，孔内光滑。

产生原因：1）型壳焙烧温度低和保温时间不足；2）浇注系统设计不合理，型腔排气不畅；3）金属液脱氧、除气不充分。

防止办法：1）提高型壳焙烧温度和延长保温时间；2）增设排气孔或采用底注式浇道；3）熔炼过程充分脱氧、除气。

3、铸件皮下气孔缺陷特征：铸件表面经加工后出现的光滑孔洞。

产生原因：1）炉料不干净或使用过多回炉料；2）熔炼过程中金属液氧化吸气、脱氧不充分；3）型壳表面与金属液产生反应。

防止办法：1）清洁炉料并减少回炉料用量；2）严格控制熔炼工艺，加强脱氧；3）选用合适的耐火材料。

4、缩孔和缩陷缺陷特征：铸件上由于补缩不良造成的孔洞，形状不规则，孔壁粗糙。

产生原因：1）铸件结构不合理，有难以补缩的热节；2）浇冒口补缩作用欠佳；3）浇注温度过高。

防止办法：1）改进铸件结构，减少热节；2）合理设计冒口，使铸件定向凝固，增大补缩压头；3）降低浇注温度。

5、冷裂缺陷特征：裂纹大多穿过晶粒，表面光亮。

产生原因：1）铸件结构不合理；2）浇注系统设计不合理；3）铸件在搬运和清砂过程中受撞击；4）铸件在矫正时操作不当或未退火。

防止办法：1）改进铸件结构和浇注系统设计，减小收缩应力；2）避免撞击和抛甩铸件；3）矫正前进行退火，并改进矫正操作；4）减少型壳层数，并改善退让性；5）降低铸件的冷却速度，例如型壳可改用填砂浇注。

6、热裂缺陷特征：裂纹沿晶界生长，表面有氧化颜色。

产生原因：1）铸型温度低，冷却速度过快；2）型壳退让性差，阻碍收缩；3）铸件结构不合理，壁厚相差悬殊，过渡突变，应力过大；4）浇注补缩系统设计不合理，造成铸件局部过热或收缩受阻。

熔模铸造型壳六大缺陷分析入木三分水玻璃型壳常见的缺陷有裂纹、变形、鼓胀，蚁孔、蠕孔及气孔等，现分析如下。

一、型壳裂纹型壳裂纹有两种情况，一是浇口杯产生裂纹，如图1所示；二是型壳表面产生裂纹，如图2所示。

图1 浇口杯裂纹图2 型壳表面裂纹浇口杯裂纹特征：型壳的浇口杯有裂纹，严重时浇口杯开裂。

型壳表面裂纹：在型壳的表面上有弯曲的、深浅不等的裂纹。

1．产生原因（1）涂料中水玻璃的模数、密度过高或过低；涂料中的粉液比过低；或硬化剂的浓度、温度和硬化时间不当，硬化不充分；或型壳在硬化前的自然风干时间不够，不利于硬化剂的继续渗透硬化，影响了硅凝胶的连续性和致密性；或型壳的层数不够等原因，导致型壳的强度低，出现了裂纹。

（2）涂料层涂挂的不均匀，或撒砂层厚薄不均；尤其是浸涂料后没有撒上砂的部位，硅凝胶在收缩时受力不均匀，导致型壳产生裂纹。

（3）脱蜡液的温度低，脱蜡时间太长。

由于蜡料的热膨胀系数大于型壳的热膨胀系数，脱蜡缓慢将导致型壳在脱蜡的过程中受到各种应力的作用；如果超过此时型壳的强度极限，就会产生裂纹，甚至开裂。

（4）焙烧时，型壳入炉温度高，升温过快，或高温出炉急冷；或型壳多次焙烧，产生微裂纹，甚至裂纹，降低了强度；或型壳的高温强度低，使型壳在焙烧时产生裂纹。

（5）清理浇口杯时，机械损伤浇口杯。

2．防止措施（1）采用下列措施，型壳的高温强度就高。

①水玻璃的模数M=3.0～3.4，密度ρ=1.30～1.33 g/cm3配制的加固层涂料。

②采用合理的涂料配制工艺，并执行涂料的“配比-温度-粘度”曲线。

③采用合理的硬化工艺，控制硬化剂的“浓度-温度-硬化时间”；或选用氯化铝代替氯化铵硬化型壳。

④合理的制壳工艺，如涂料粘度与撒砂粒度的合理配合，硬化工艺参数要确保型壳充分硬化。

⑤采取措施增加型壳强度，如常用的增加型壳层数，或采用复合型壳等；必要时大件型壳可用铁丝加固等。

（2）蜡模浸入检验合格的涂料中，上下移动和不断地转动，提起后滴去多余的涂料，使涂料均匀地覆盖在模组的表面上；不能出现涂料的局部堆积或缺少涂料（漏涂）；并及时、均匀撒砂。

熔模铸件缺陷分析--粘砂熔模铸件常见缺陷分析及处理——表面缺陷类之一化学粘砂与机械粘砂潘玉洪摘要：机械粘砂和化学粘砂是熔模铸件常见的铸造缺陷之一，它是指在铸件的表面上牢固地粘结着一层金属与型壳材料结合物。

本文重点阐述熔模铸件化学粘砂和机械粘砂的外部特征，产生的部位、机理以及主要原因，同时提出了从熔模铸造的选材、制壳工艺、焙烧工艺、熔炼工艺等方面采取实用、有效的对策，从而提高熔模铸件的合格率。

关键词：熔模铸件；粘砂缺陷；分析与处理1.引言在熔模铸造生产中，当灼热的金属液浇入型壳中，金属液与型腔表面就发生极为复杂的、物理的和化学的相互作用，往往导致铸件产生各种类型的铸造缺陷，机械粘砂和化学粘砂就是其中之一。

如果铸件局部产生粘砂，还不至于使铸件报废；但它影响了铸件的外观，增加了清理铸件的工时和劳动量；尤其对于需要机械加工的铸件，粘砂会给切削加工带来很多的麻烦，提高了生产成本，甚至影响正常的生产进度和交货期。

所以，熔模铸造工作者必须在生产中尽量减少，甚至消除铸件的机械粘砂和化学粘砂缺陷。

目前，国内外一些资料把粘砂分为两种、三种或四种，作者认为分为化学粘砂和机械粘砂两种比较合适。

2．化学粘砂2.1概述2.1.1特征金属液在高温下与型腔表面发生相互作用，冷凝后在铸件的表面上牢固地粘结一层难以清除的金属液与型壳材料之间化学反应生成粘砂。

如图1：图1 化学粘砂左A-化学粘砂右－正常2.1.2 部位常常产生在大型铸件、铸件的厚大部位，铸件浇注部位的下端，靠近内浇口或冒口等部位。

2.1.3 机理按照化学粘砂产生的主要原因，把化学粘砂的形成过程分为三种情况，如图2：图2 化学粘砂形成过程的示意图A型：a—金属液浇入型腔中；b—金属液被型砂中的空气或水分氧化，生成低熔点的、与石英砂浸润能力很强的氧化铁：2Fe ＋O2＝2FeO（液、固）（气）（液、固）c—氧化铁与石英砂（粉）作用：2FeO＋SiO2＝2FeO ·SiO2生成液态的铁硅酸盐（也称铁橄榄石），因为其熔点低（为1205℃）、流动性好、浸润能力强，所以渗入型砂孔隙中的能力增强；d——铁硅酸盐渗入型砂的孔隙中，与石英砂化合而成粘砂。

熔模铸件砂眼缺陷成因分析及防止对策砂眼是熔模铸件常见的缺陷之一，在铸件的不良品中占有的比例较大。

铸件砂眼一般存在三种情况：如果砂眼在铸件的表面上，清砂后能被及时发现；如果砂眼在铸件的内部、距离表面较浅，可以在加工后被发现；如果砂眼在铸件的内部、距离表面较深，只能残留在铸件的内部，从而降低了铸件的有效承载面积，降低铸件的机械性能和使用寿命，甚至导致严重的事故。

1 砂眼1.1 砂眼特征铸件的表面或内部有型砂或耐火材料形成的孔穴，称之为砂眼，如图1所示。

图1 砂眼Fig.1 Sand holes1.2 产生部位砂眼产生的部位，如图2所示。

大部分砂眼是由于型腔中的型砂或耐火材料，被金属液流挤到型壳的底部或离浇口较远的端面，不能上浮而产生砂眼；有的型砂或耐火材料被金属液的涡流卷入铸件的内部，形成了砂眼；距离铸件表面较浅，在机械加工后就能被发现，见图3；或残留在铸件的较深的内部。

图2 砂眼产生的部位Fig.2 The area where a trachoma is produced图3 加工后砂眼Fig.3 Sand hole after processing2 砂眼产生原因砂眼产生的主要原因有两个方面：一是来源于型腔的外部，二是来源于型腔的内部。

2.1 来自型腔的外部（1）浇口芯棒不干净，粘有型砂或耐火材料，脱蜡后型砂或耐火材料残留型腔中。

（2）脱蜡液中残留型砂或耐火材料，在脱蜡过程中随脱蜡液卷入型腔。

（3）将浇口杯上的型砂或耐火材料卷入型腔，如图4所示。

（4）在型壳存放、搬运及焙烧时，不慎使型砂或耐火材料进入型腔，浇注前没有吸净残留在型腔中的型砂或耐火材料，如图5所示。

朱伟杰1，潘玉洪2（1.无锡市雪浪合金钢铸造厂，江苏 无锡 214161；2.无锡市凯斯特铸业有限公司，江苏 无锡 214161）摘要：介绍了砂眼的特征、产生的部位，分析了砂眼产生的内、外部原因，提出防止耐火材料从外部落入型腔、提高型壳的质量和改善产品结构及浇注系统是防止熔模铸件出现砂眼缺陷的主要对策。

铸件“渣眼”缺陷分析及其应对措施浇注的时候，熔渣随液体金属进入型腔，形成了铸件的“渣眼”缺陷。

在铸造生产中，有很多铸件（如图1）都是因为出现“渣眼”而报废的，尤其是在一些要求较高的机床液压件的生产上。

铸件出现渣眼的原因很多，有熔炼、浇注操作、造型工艺方面的原因，也有浇注系统设置方面的因素等。

下文分析一下原因以及应对措施。

1.熔炼过程中除渣措施铸铁在熔炼过程会有许多渣子产生，人们总希望在铁液进入浇包之前能彻底地实现渣、铁分离。

一方面，渣子进入浇包也就增加了被冲入型腔的危险，另一方面在浇包中进行扒渣操作会降低铁液的温度，因此铸铁熔炼过程中的放渣操作就显得特别重要。

在冲天炉内，由焦炭的灰分、砂粒及炉衬剥落耐火材料等熔成黏度很大的熔渣，不易排出。

在熔炼时加入适量的石灰石造渣剂，在炉内遇热分解为CaO后，与炉渣反应生成低熔点的盐类物质即熔渣，这些熔渣会随着铁液一起流到前炉中，由于密度不同，会发生分层，铁液在下，熔渣漂在上部，熔炼一段时间后应及时打开前炉上的出渣孔进行放渣，实现渣、铁分离。

如果造渣剂不足，渣子会变得粘稠，不易流出。

熔炼过程中，应适当提高铁液温度。

铁液温度低，渣子粘稠不易放出；另外，铁液的温度太低，悬浮在金属液中的渣子，要上浮至金属液的上部而遇到的阻力较大，也难去除掉。

2.浇注前及浇注过程的中除渣措施铁液由前炉流入浇包，部分渣子难免会随之而入。

那么浇注前，必须把浇包中的熔渣全部除尽，以免熔渣进入铸型造成渣眼缺陷。

具体地说就是在浇包中进行“扒渣”作业。

进行扒渣操作时，比较有效的办法是首先要在浇包金属液的表面撒集渣剂，使渣子与半熔的集渣剂粘在一起，即可用铁棍挑出或扒出。

常用的集渣剂主要是珍珠岩或火山灰。

珍珠岩是较理想的集渣剂，我国南方一些工厂习惯用稻草灰作集渣剂，稻草灰对金属液有保温作用，但对炉渣的集渣效果较差（对炉渣有轻微的激冷作用）。

北方的某些小厂习惯在浇包内金属液表面撒干砂，干砂虽然对漂浮的熔渣有一定的激冷作用，使渣子开始凝结，但干砂完全不熔，对炉渣的集渣作用甚小。

熔模铸造的铸件缺陷分析与防止熔模铸造的铸件缺陷分析与防止1 铸件尺寸超差1）模料及制模工艺对铸件尺寸的影响熔模尺寸偏差主要由于制模工艺部稳定而造成的，如合型力大小、压蜡温度（压蜡温度越高，熔模线收缩率越大）、压注压力（压注压力大，熔模线收缩率越小）、保压时间（保压时间越长气收缩越小）、压型温度（压型温度越高，线收缩也越大）、开型时间、冷却方式、室温等因素波动而造成熔模尺寸偏差。

2）制壳材料及制壳工艺对铸件尺寸的影响型壳热膨胀影响铸件尺寸。

二型壳热膨胀又和制壳材料及工艺有关3）浇注条件对铸件尺寸的影响浇注时型壳温度、金属液浇注温度、铸件在型壳中的位置等均会影响铸件尺寸为防止铸件尺寸超差，应对影响铸件尺寸精度的众多因素都加以重视，严格控制材料质量及加工工艺，以稳定铸件尺寸。

2 铸件表面粗糙1）影响熔模表面粗糙度的因素熔模表面粗糙度与所有压型表面粗糙度、压制方式（糊状模料压制或液态模料压制）和压制工艺参数选择有关。

（1）压型表面粗糙度的影响（2）压制方法的影响（3）压制工艺参数的影响2）影响型壳表面粗糙度的因素（1）涂料不能很好地与熔模润湿（2）面层涂料粉液比嵌、型壳表面不致密在熔模表面粗糙度合格的条件下，型壳表面粗糙度将成为影响铸件粗糙度的重要一环要型壳表面粗糙度嵌，首先应保证面层涂料能很好的润湿熔模，复印熔模；其次，面层要致密，涂层粉液比要足够高（采用双峰级配粉）配粉是按照一定要求配置的粒度分布合理的粉。

该种粉粒度有粗、有细，分布分散，平均粒经适中，能使涂料在高粉液比条件下仍具有适宜的粘度和良好的流动性。

3）影响金属液精确复型的因素（1）型壳温度对金属液复型的因素（2）浇注温度对金属液复型的因素金属液复印型壳工作表面细节的能力，即充型能力；在此简称为“复型“能力。

为使金属液能精确复型，就必须有足够高的型壳温度和金属液温度，并保证金属液有足够的压力头。

提高型壳温度对改善金属液流动能力、复型能力均有良好效果，故型壳温度是予以重视的因素。

熔模铸造表面缺陷标准
熔模铸造表面缺陷标准
一、表面粗糙度
熔模铸造的表面粗糙度应符合产品要求和铸造工艺的规定。

表面粗糙度应通过调整铸造工艺和采取适当的抛光措施来达到规定的要求。

二、表面缺陷类型
熔模铸造的表面缺陷包括但不限于以下类型：气孔、砂眼、缩孔、裂纹、粘砂等。

不同类型的缺陷需要采取不同的处理措施。

三、表面缺陷深度
表面缺陷深度应符合产品要求和铸造工艺的规定。

对于深度超过规定范围的缺陷，应采取措施进行修补或重新制作。

四、表面缺陷密度
表面缺陷密度应符合产品要求和铸造工艺的规定。

对于密度过高的缺陷，应采取措施降低缺陷密度，如调整铸造工艺、改变模具设计等。

五、表面缺陷位置
表面缺陷位置应符合产品要求和铸造工艺的规定。

对于位置不当的缺陷，应采取措施调整缺陷位置，如重新放置铸型、调整浇注系统等。

六、表面缺陷形状
熔模铸造的表面缺陷形状应符合产品要求和铸造工艺的规定。

对于形状不规则的缺陷，应采取措施调整缺陷形状，如使用机械加工方法进行修整。

七、表面缺陷数量
表面缺陷数量应符合产品要求和铸造工艺的规定。

对于数量过多的缺陷，应采取措施减少缺陷数量，如提高模具精度、控制熔炼温度等。

八、表面缺陷颜色
熔模铸造的表面缺陷颜色应符合产品要求和铸造工艺的规定。

对于颜色不正常的缺陷，应采取措施调整缺陷颜色，如调整合金成分、控制熔炼温度等。

熔模铸造蜡模缺陷分析与案例——气孔、缩陷与裂纹当前的熔模铸造企业，尤其是中小企业的技术人员严重缺失、断层；对减少、预防熔模铸造缺陷缺少思路、缺少方法、缺少经验；已经严重的制约了企业的竞争力、效率和效益，成为企业发展的瓶颈。

蜡模（也称“熔模”）制作是生产中的第一道、也是重要的一道工序，是获得优质铸件的首要条件。

蜡模产生缺陷，浪费了制模的人工费用、生产时间和有效的资源；不合格的蜡模流入制壳工序，甚至浇注工序，产生了不良品。

会增加工厂的生产成本、交货期，影响企业的信誉和经济效益。

因此，应重视和解决蜡模缺陷。

压制熔模是用模料经过配置、压制、冷却、修模和组焊等工序组成，如图1：当前，压制蜡模广泛使用蜡基低温模料，或中温蜡料（如K521）。

一般情况下，蜡模存在气孔、缩陷和裂纹等13种缺陷。

现分述如下：1一、气孔1．缺陷特征蜡模的局部表面上，留有表面光滑的气穴，如图2所示。

2．产生原因（1）配置蜡料卷入过多的气体，没有充分回性处理。

生产中，配置低温蜡料常采用化蜡、刨蜡片、搅蜡膏和回性四个工序，常选用螺旋式叶片搅拌机搅拌蜡料（或“蜡膏”）。

在搅拌蜡料的过程中，不可避免地卷入很多气体；并且随着搅拌机转数的增加，卷入的气体越多。

尤其是蜡料搅拌后，没有进行充分的回性处理，使卷入的大量气体从蜡料中溢出，而是仍然残留在蜡料中。

（2）注蜡孔的位置不当，注蜡过程中卷入气体。

注蜡孔的位置设置不当，使蜡料在注入型腔的过程中产生涡流，卷入了过多的气体。

（3）压型设计不当，不利于型腔排气。

蜡料充满型腔的距离太长，并且型腔排气不良。

3．防止措施（1）严格遵守蜡料配置工艺和操作规程。

配置石蜡—硬脂酸蜡料时，注意加料顺序，即先加硬脂酸，待其全部熔化后再加入石蜡或回收蜡，加热至全熔状态，其温度≤90℃。

开始搅拌时，搅拌机的转数可以高些（如400r/min），蜡料温度升高后，可以降低搅拌机的转数（200~300r/min）。

蜡料搅拌合适后，要进行回性处理，时间在0.5h以上，使卷入蜡料中的气体充分溢出。

一、砂眼1.目视特征：铸件表面或内部包容着砂粒的孔穴2.形成原因及对策：01 原因：流路或模具的表面光洁度差或拔模斜度小对策：i.避免生产使用的模板表面生锈ii.提高模具的质量，减少补土的使用；模具上的补土应完整、光滑iii.模具的使用和存放要小心，避免模具表面的碰伤iv.增加拔模斜度02 原因：流路设计不当，浇注时铁水的冲刷形成砂眼对策：i.改变入水位置，避免入水严重冲击砂型ii.改变入水口面积，降低铁水的冲刷力iii.制作压边或采用综合式浇注系统，提高浇注系统的挡渣效果03 原因：流路设计不当，冲型时间过长，长时间的烘烤及“水分迁移“造成局部型砂强度低开成砂眼对策：流路设计保证快速冲型，同时冲型04 原因：型砂含水量低对策：i.调整型砂水分ii.长时间停机后，要将将皮带上的型砂排掉iii.长时间未浇注的砂型要报废05 原因：浇口杯的位置向下偏移，造型时在浇口杯上积存的型砂在脱模时落入型腔对策：i.将浇口锁紧ii.必要时去除反板浇口杯的上缘部分，以防止反板抬起后，DISA横梁挤压浇口杯造成浇口杯下移06 原因：造型机顶部积砂过多，造型过程中的振动使型砂下落，落入型腔形成砂眼对策：i.修理落砂部位尽量避免造型室上方的排气口（Ⅰ、Ⅱ线）或射砂斗漏砂ii.对于造型机顶部的积砂，要在积满掉落前及时清理07 原因：造型室底板或反板刮砂条磨损，射砂时砂子从反板底部喷出进入前一模的型腔中形成砂眼对策：及时更换造型室底板和刮砂条08 原因：砂芯带有毛刺，或砂芯表面浮尘浮砂严重，落入型腔形成砂眼对策：i.砂芯的毛刺要清除干净ii.防止制芯吹砂过程漏砂，喷出的树脂砂会粘结在高温的砂芯表面导致砂眼iii.下芯前要将砂芯表面的浮尘浮砂吹净iv.下芯前要将砂芯凹槽内的浮砂倒出09 原因：MASK修整不当，下芯时铲砂模引起掉砂对策：修整MASK或模具消除下芯铲砂现象10 原因：型腔位置偏上时，压型器将砂型压裂，掉砂形成砂眼对策：造型时注意排版状况，适当调整压型器位置11 原因：夹板或底板挂职铁将型腔挤裂造成砂眼对策：生产中及时清模二、气孔A、侵入性气孔1、目视特征01形状：气孔尺寸一般较大，呈圆球形、团球形或梨形；梨形的小头指向外部气源方向02孔壁面貌：孔壁平滑——侵入气体成分主要为CO时孔壁呈蓝色，侵入气体成分主要为氢气时孔壁呈金属本色且发亮，侵入气体成分主要为水蒸气时孔壁呈氧化色且发暗。

1、各种液态铸造合金在熔炼和浇注过程中均会产生夹杂物，金属夹杂物依据其来源可以分为两大类：⑴外来夹杂物。

来源于炉衬、浇包耐火材料的侵蚀，熔渣或与空气反应形成的浮渣，型砂的冲蚀，或其它任何与金属熔体接触的材料的侵蚀；⑵内生夹杂物。

这类夹杂物是由金属熔体内的反应形成，如镁硫夹杂物。

镁硫夹杂物是由于球化处理过程中加入镁硅铁合金后在铁液内反应而形成。

2、夹渣产生的原因(1)硅：硅的氧化物也是夹渣的主要组成部分，因此尽可能降低含硅量；⑵硫：铁液中的硫化物是球铁件形成夹渣缺陷的主要原因之一。

硫化物的熔点比铁液熔点低，在铁液凝固过程中，硫化物将从铁液中析出，增大了铁液的粘度，使铁液中的熔渣或金属氧化物等不易上浮。

因而铁液中硫含量太高时，铸件易产生夹渣。

球墨铸铁原铁液含硫量应控制在0.06%以下，当它在0.09%〜0.135%时，铸铁夹渣缺陷会急剧增加；⑶稀土和镁：近年来研究认为夹渣主要是由于镁、稀土等元素氧化而致，因此残余镁和稀土不应太高；(4)浇注温度：浇注温度太低时，金属液内的金属氧化物等因金属液的粘度太高，不易上浮至表面而残留在金属液内；温度太高时，金属液表面的熔渣变得太稀薄，不易自液体表面去除，往往随金属液流入型内。

而实际生产中，浇注温度太低是引起夹渣的主要原因之一；⑸浇注系统：浇注系统设计应合理,具有挡渣功能,使金属液能平稳地充填铸型,力求避免飞溅及紊流；(6)型砂：若型砂表面粘附有多余的砂子或涂料，它们可与金属液中的氧化物合成熔渣，导致夹渣产生；砂型的紧实度不均匀，紧实度低的型壁表面容易被金属液侵蚀和形成低熔点的化合物，导致铸件产生夹渣。

3、防止夹渣措施(1)控制铁液成分：尽量降低铁液中的含硫量(<006%),适量加入稀土合金(01%〜02%)以净化铁液，尽可能降低含硅量和残镁量；⑵熔炼工艺：要尽量提高金属液的出炉温度，适宜的静置，以利于非金属夹杂物的上浮、聚集。

扒干净铁液表面的渣子，铁液表面应放覆盖剂(珍珠岩、草木灰等)，防止铁液氧化。

熔模铸件表面麻点缺陷成因分析及对策熔模精密铸造(又称熔模铸造)是一种近净形成形工艺,其铸件精密、复杂,接近于零件最后的形状,可不加工直接使用或经很少加工后使用[ 1 ] 。

但由于其工序较长,涉及的原材料很多,经常有许多原因致使铸件的表面出现问题,影响铸件的外观质量,表面麻点就是常见的一种。

1、缺陷表现我厂生产实践中,有时发现成批铸件表面出现麻点(如图1) ,呈规则的半球形小坑,凹坑直径约0. 3 mm～0. 8 mm,深约0. 3 mm～0. 5 mm,未清理前图1表面麻点缺陷凹坑内有黑色熔渣物质。

(一般气孔内壁光滑,且外形不规则) ,麻点呈密集状分布,大件及大平面铸件尤为严重。

该缺陷虽不影响铸件使用性能,但无法修整,严重影响了铸件的表面质量,导致铸件成批报废,不能按时完成订单,延误交期。

2、缺陷的成因及分析经光谱分析,缺陷处金属中硅含量增加,而含锰量极少。

熔渣的金相分析表明,熔渣含有硅酸铁、硅酸锰及硅酸钴等化合物。

X射线衍射证明黑色麻点是由磁铁矿Fe3O4 和铁铬尖晶石FeO·Cr2O3 组成。

对缺陷处金属成分和熔渣成分进行分析后认为:麻点是金属液中氧化物与型壳材料中氧化物发生化学反应形成的。

生产实践中发现导致该缺陷的原因主要有以下几个方面。

2. 1 面层型壳材料高合金钢铸件大都采用锆砂作为型壳面层耐火材料,锆砂又称硅酸锆或锆英石,分子式为ZrO2 · SiO2(或ZrSiO4 ) ,理论组成( 质量分数)为ZrO2 67.23 %,SiO2 32. 77 %。

锆砂的导热性好,蓄热能力大,耐火度高,热震稳定性好,常用作熔模精铸件的面层耐火材料。

纯ZrSiO4的耐火度在2 000 ℃以上,随着杂质含量增加,耐火度相应下降。

锆砂当含有氧化物杂质时,其分解温度会下降,例如含有Ca、Mg氧化物时,分解温度会降至1 300 ℃左右,当含有K、Na氧化物时,其开始分解温度会降至900 ℃左右。