活塞环铸造不良产生的原因及对策

柴油机活塞环折断原因分析与预防措施柴油机活塞环折断是柴油机工作中常见的故障之一，其原因主要是由于材料质量、制造工艺、润滑系统、燃油油质和操作保养等方面的问题所导致。

本篇文章将对柴油机活塞环折断的原因进行分析，并介绍相关的预防措施。

1.材料质量问题柴油机活塞环的主要成分为钢、铸铁等材料，如果其材料质量存在问题，容易引起活塞环的折断。

活塞环在高温下运行，如果其材料不能承受高温，就会发生变形、脆化等现象，导致折断。

因此，选用优质的材料，制造高质量的活塞环是预防折断的重要手段之一。

2.制造工艺问题活塞环的制造工艺对其质量和耐久性也有很大的影响，如果工艺存在问题，就会导致活塞环存在缺陷，容易发生折断。

例如，制造过程中存在冷态收缩、过度热处理或退火不足等问题，都会导致活塞环存在焊接、裂纹等问题，从而增加了折断的风险。

3.润滑系统问题柴油机活塞环需要在润滑油的作用下正常工作，如果润滑系统存在问题，就会导致活塞环缺乏润滑，摩擦增大，容易出现卡死和折断。

因此，保持润滑油的清洁和常规更换是预防活塞环折断的重要手段之一。

4.燃油油质问题燃油油质对柴油机活塞环的工作也有很大的影响，如果燃油油质存在问题，就容易引发活塞环的折断。

例如，燃油里面含有杂质、水分等，就会在高温下产生酸腐蚀，破坏活塞环的表面质量，增加了折断的风险。

5.操作保养问题柴油机的操作保养对活塞环的寿命也有很大的影响，如果操作不当或保养不到位，就会加速活塞环的磨损和老化，容易导致折断。

例如，柴油机长期在低速或负荷过大的情况下运行，会增加活塞环的磨损，导致折断；而不及时更换润滑油和油滤器等保养措施，则会导致活塞环缺乏润滑，增加折断的风险。

为防止柴油机活塞环的折断，除了注意上述方面，还需要注意以下几点预防措施：1.选用质量好的材料，制造高质量的活塞环。

2.加强生产的质量检验，确保活塞环没有缺陷。

3.保持润滑油的清洁和更换周期；4.控制燃油的油质和含水量，避免酸腐蚀活塞环表面；5.严格按照操作说明和保养周期进行操作和保养。

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。

第五章活塞环的故障及解决措施5.1 概述近代活塞环的发展与近代发动机的发展是相辅相成的。

近代发动机向着高转速高负荷的强化方向急速推进，使活塞环面临着更严酷的工况，原有的活塞环不适应了，在运转中发生了一系列新的故障。

为了解决这些故障，人们从实践中创造了许多新材料、新工艺和新结构。

例如，近代内燃机的转速提高很快，迫切希望减少活塞环数，以减少摩擦马力的损失，增加可靠性、降低成本，并因此可能缩短活塞长度和行程等等从而获得一系列好处。

目前，装置一个压缩环和一个油环的所谓二环柴油机已成商品生产了。

但是减少环数必然地又反过来影响到活塞和活塞环的工作状态，活塞在缸内的摆动增大就是一个直接的影响。

这种摆动对活塞环特别是对第一环的影响很大，往往环发生扭曲，结果使活塞环外圆工作面的上缘或下缘与缸壁间形成集中的接触负荷，这就构成了近代高速高负荷发动机往往发生熔着磨损的主要原因之一。

在结构设计方面，压缩环广泛发展了桶面环，包括活塞环外圆工作表面不再是圆柱形，而是桶形（鼓形）；这种环对提高密封性能，耐磨性能，减少机油消耗等均有较好的效果。

油环广泛发展了弹簧胀圈油环和钢片油环。

特别后者在一定工艺下成本较低，效果较好。

在材料方面，主要是发展球墨铸铁，特别是经过热处理后具有针状组织的球墨铸铁性能较好，另外，钢质环、塑料环等亦有发展。

在表面复层处理方面，主要发展喷钼和喷碳化物处理，其中喷钼已获得广泛实用，特别对于克服熔着磨损（拉缸）有显著效果。

5.2 活塞环的主要故障1活塞环折断；2活塞环磨损，特别是熔着磨损和早期磨损；3机油消耗量大。

以下是近代强化发动机活塞环的主要故障。

应该强调指明的一点是，造成这些故障的原因可以分为两大类。

其一，活塞环本身的缺陷；其二，与活塞环相关的组件（如活塞、缸套等）的缺陷。

显然，防止故障的措施必须全面地去综合考虑。

本书限于篇幅将只着重对活塞环本身进行分析和叙述。

5.2.1 活塞环折断活塞环折断是强化发动机的一个致命缺陷。

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。

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。

活塞、活塞环的检修方法与注意事项1活塞的检修（1）活塞的磨损活塞的常见损伤有活塞环槽磨损、活塞裙部磨损和活塞销与活塞销座孔的磨损等。

活塞环槽的磨损：活塞环槽是活塞最大的磨损部位，通常第一道活塞环槽的磨损最为严重，以下二、三、四道环槽的磨损程度依次减轻。

磨损后的环槽断面成梯形，外宽里窄，侧隙增大，导致气缸漏气、窜油，使发动机动力性能下降、润滑恶化和燃烧室大量积炭等。

活塞裙部磨损：活塞裙部的磨损较小，通常是由于侧压力和惯性力作用而形成椭圆形磨损和擦伤。

当活塞裙部与气缸壁间隙过大时，发动机易出现敲缸和严重的窜油现象。

活塞销与销座孔的磨损：通常活塞销与销座孔的磨损是由于气体压力和惯性力作用形成椭圆形磨损，其最大磨损部位是座孔的上下方向，使活塞与销的配合松旷，产生异响。

（2）活塞的非正常损坏活塞在工作中，还会出现以下几种非正常的损坏形式，如刮伤、烧伤和脱顶等破损。

活塞刮伤：活塞刮伤（也称“拉缸”）的主要原因有活塞销与销座孔配合过紧；活塞与气缸壁之间的间隙过小，不能形成良好的润滑油膜；气缸壁表面严重不清洁，存有较大和较多的机械杂质，使活塞刮伤；活塞销卡簧脱出或折断而刮伤气缸壁或活塞；连杆弯曲、扭曲严重，破坏了活塞与气缸的正常配合间隙。

活塞顶烧伤：活塞顶烧伤主要原因是由于发动机在超负荷条件下长时间工作，或在强烈爆燃的条件下长时间工作，而造成活塞顶或侧面局部或大面积熔化。

活塞破损：常见的活塞破损现象是活塞脱顶，即活塞头部与裙部分离。

其主要原因是活塞环开口间隙过小，工作中受高温膨胀后在气缸中卡死；发动机长时间在高温、大负荷条件下工作，活塞受冲击严重或冷却液不足等，使发动机过热，引起活塞机械强度降低；活塞制造时有缺陷等。

严重的活塞销响或活塞敲缸响，若不及时排除，也可能会造成活塞异常损坏。

（3）活塞销座孔磨损活塞在工作时，由于气体压力和交变惯性力的作用，使活塞销与销座孔之间发生磨损，其最大磨损发生在座孔上下方向，垂直于活塞销座孔与活塞轴线平行的方向，导致销与座孔配合松旷，出现类似于敲缸的声音。

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。

7、模具冒口上设计加压装置。

8、浇注系统设计要准确,选择适宜的浇注温度。

活塞环的故障产生原因及解决措施有哪
些？
活塞环的故障产生原因如下：
①活塞环因润滑油质量不佳或气缸温度过高而卡死。

②活塞环弹力失效或磨损严重。

解决措施：
1)清洗活塞环和活塞环槽，更换润滑油，改善气缸冷却条件。

2)有下列情况之一时，均应及时更换活塞环：
①丧失应有的弹力。

②环外圆表面过度拉伤。

③环与环槽两侧面间隙超过原规定数值的1~1.5倍时。

④环的磨损量超过环径向厚度的25%时。

⑤环外圆表面与气缸镜面配合间隙总长超过了气缸圆周的50%时。

1。

铸件不良现象及产生的原因2.成因：1）铁水浇注温度太低或浇注不足。

2）模型设计中，如水口太小，入水慢。

3）浇注之铁水压力不足，薄壁处或拐角处铁水不易成形。

4）浇注分层，多次浇注。

5）液流流头产生了凝固堵塞或流头氧化造成两股流头不能融合在一起第一种：冷隔3.对策：①提高浇注温度，增强铁水的流动性。

②合理的设置入水口的位置，避免距离浇口较远部位因铁水氧化和降温出现冷隔。

③保证排气通畅，降低冲型阻力。

④提高冲型速度，增加冲型力。

⑤避免铁水氧化。

⑥避免断续浇注。

⑦多处入水时，保证铁水交汇处铁液具有较高温度。

1. 现象：铸件主体有裂纹状的间隙或断流，不完整的位置多呈现冷硬的圆弧面，外观较为光洁。

第二种：砂（渣）眼1.原因:流路或模具的表面光洁度或拔模斜度小对策：1、避免生产使用的模板表面生锈。

2、提高模具的质量，减少补土的使用；模具上的补土应完整、平滑。

3、模具的使用和存放要小心，避免模具表面的碰伤。

4、增加拔模斜度。

现象：在铸件表面上出现分布不均匀的小空洞，通常呈现不规整，深浅不一且内部较不光洁，无冷口现象。

2 原因——流路设计不合理，浇注时铁水的冲刷形成砂眼。

对策：1、改变入水位置，避免入水严重冲击砂型。

2、改变入水口面积，降低铁水的冲刷力。

3、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。

3 原因——流路设计不合理，冲型时间过长，长时间的烘烤及“水份迁移”造成局部型砂强度低形成砂眼。

对策：流路设计保证快速冲型，同时冲型。

现象：在铸件表面上出现分布不均匀的小空洞，通常呈现不规整，深浅不一且内部较不光洁，无冷口现象。

4 原因——型砂含水量低。

对策：1、调整型砂水份。

2、长时间停机后，要将皮带上的型砂排掉。

3、长时间未浇注的型砂要报废。

5 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：1、将浇口杯锁紧。

2、必要时去除反板浇口杯的上缘部分，以防止反板抬起后，DISA衡量挤压浇口杯造成浇口杯下移。