浅析铸钢件消失模铸造常见缺陷与防治措施

消失模铸造缺陷产生的原因及解决措施一、消失模铸造缺陷的原因：1.模具设计不合理：模具的设计不合理是导致消失模铸造缺陷的主要原因之一、例如，模具的冷却系统设计不良或者模具结构不稳定，都会对铸件的形状和内部结构造成影响。

2.熔融金属冷却不均匀：熔融金属冷却不均匀也是导致消失模铸造缺陷的一个重要原因。

由于冷却速度不均匀，可能会导致铸件中出现热裂纹、气孔等缺陷。

3.模芯破损或散粘：消失模铸造过程中，如果模芯破损或散粘，会导致熔融金属进入模芯使其变形或者破裂。

4.硅溶胶合成不当：硅溶胶在消失模铸造中被用于形成陶瓷壳体，如果硅溶胶的合成过程不当，可能会导致模具的整体性能下降，从而产生各种缺陷。

5.炭化物形成不完全：在消失模铸造中，树脂炭化后形成的剩余炭化物对于确保铸件的完整性非常重要。

如果炭化物形成不完全，可能会导致铸件出现裂纹、气孔等缺陷。

二、消失模铸造缺陷的解决措施：1.设计合理的模具：在消失模铸造过程中，通过合理设计模具的冷却系统，可以提高铸件的冷却均匀性，减少缺陷的发生。

此外，模具的结构也应当稳定，以确保铸件形状和内部结构的准确性。

2.控制熔融金属温度和冷却速度：通过控制熔融金属的温度和冷却速度，可以减少热裂纹和气孔等缺陷的发生。

合理的工艺参数能够提高铸件的材质均匀性和密度。

3.检查模芯质量：在消失模铸造过程中，应该定期检查模芯的质量，以确保其完整性和稳定性。

如果发现模芯破损或者散粘，应及时更换或修复。

4.合理合成硅溶胶：在合成硅溶胶的过程中，应严格按照工艺要求进行操作。

确保硅溶胶的质量和性能，以避免模具整体性能下降。

5.控制炭化物的形成：合理控制炭化物的形成可以避免铸件的裂纹和气孔等缺陷的发生。

在树脂炭化的过程中，应注意控制炭化的温度和时间，确保炭化物的形成充分和均匀。

综上所述，消失模铸造缺陷的产生原因有模具设计不合理、熔融金属冷却不均匀、模芯破损或散粘、硅溶胶合成不当以及炭化物形成不完全等因素。

铸造缺陷及解决措施：1、砂眼（或白灰）：是铸件的致命缺陷，重则报废。

要做到：①、浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道与铸件封闭结合严密。

如不严密，在负压的作用下就会吸入砂子，所以装箱者一定要精心操作，把好各关口。

任何一个薄弱环节或疏忽都会造成此类缺陷。

②浇注系统多刷一遍涂料以增强其强度。

③涂料的强度、透气性、刚度、耐火度、暴热抗烈性也很重要，因为在运输、装填砂、震动时都会出现破坏、变形、开裂、脱落。

④震实时，开始幅度要小，待填满砂时再振幅大些。

⑤浇口杯无浮砂、尘土等杂物。

⑥浇注时，浇包嘴尽量靠近浇口杯，以免压力头过大。

⑦负压过大，使金属液流经开裂、裂纹处时，吸入干砂和杂物可能性加大，粘砂严重。

⑧过快的充型速度使冲刷力加大。

2、气孔：①浇注温度低，充型前沿金属液不能使泡沫充分分解汽化，未分解的残留物质来不及浮集到上面及冒口中，汽化分解生成的气体及残留物不能及时排出铸型而凝固在铸件中，另外，摸样分解不充分，液相残留物会堵塞涂料层，使热解气体排出受阻，腔内形成反压力，充型流动性下降，凝固快。

②涂料透气性差或负压不足，砂子透气性差，不能及时排除型腔内的气体及残留物，在充型压力下形成气孔。

③浇注速度慢，浇口杯未充满，暴露直浇道卷入空气，吸入杂质，形成携裹气孔和渣孔。

④浇杯容量小，金属液形成涡流，侵入空气生成气孔。

⑤浇口杯及浇注系统之间的连接处密封不好，尤其是直浇道和浇口杯。

在负压作用下很容易形成夹砂及气孔。

⑥型砂粒度太细，粉尘含量高，透气性差，负压管道内部堵塞，造成负压度失真，使型腔周围的负压值远低于指示负压，汽化物不能及时排出涂料层而形成气孔或皱皮。

⑦合理的浇注工艺和负压度。

消失模浇注工艺是以充满封闭直浇道为原则，不能忽快忽慢、紊流、断流，更不允许暴露直浇道。

浇注速度，尤其是在行车提升停顿瞬间力求平衡，不断流。

进入尾期慢慢收包，使渣、气、及汽化残留物有充分时间浮集到浇冒口中。

负压度过大，加剧金属液渗透粘砂，并造成附壁效应，不利于液相泡沫被涂层吸附，生成很多气孔。

浅析铸钢件消失模铸造常见缺陷与防治摘要：在铸造过程中，常常会遇到一些常见的问题。

在相同的铸造部位中，局部增碳、表皮增碳、容积增碳，而且相同部位的增碳效果也不尽相同。

因此，文章从理论上分析了铸钢零件的碳化机理及成因，并提出了相应的改进措施，以便在实际应用中得到应用。

关键词：铸钢件；消失模铸造；缺陷分析及预防引言铸件的品质取决于钢中的化学组成、纯化和最佳浇注技术。

要保证铸件的生产工艺，要对整个生产工艺进行严密的监控，从原料、工艺路线、型芯制造、合箱、浇注、落砂、铸件清理直至最后的热处理都要格外重视。

因为很多铸造表面不能进行处理，因此对表面质量、形状和尺寸有着很高的要求。

铸造零件的主要问题有缩松、缩松、空气孔、冷热裂纹、白点、偏析及裂纹破裂等。

因此，对采用消失模工艺的铸造零件所存在的特殊的碳化问题进行了归纳和归纳，并对解决这些问题进行了一些有益的探讨。

一、碳缺陷的过程分析白色模具的主要原材料为 EPS （EPS）。

EPS的主要成分是碳氢化合物，而白色的模具在高温下会很快地被还原成H2和 C。

白色模具分解产生的H2，在空穴中与O2相溶，形成H2O，并以气态逃逸。

如果在短期的O2供给不足的情况下，C元素就会在模子里以黑色烟雾的方式存在，从而使铸造中的碳含量升高。

结果表明：在消失模铸造中，基本没有氢量的升高，而碳化物的升高则很难消除。

而且在铸造温度较低或在凝固终止区经常出现非均一的碳化现象，而在铸造的表层上最容易出现渗碳。

二、渗碳缺陷及处理措施在铸造过程中，由于碳化物的存在，会直接影响到铸造的组织和工艺，而碳化物的大量增多会使铸造产品失效。

当前，针对提高碳源的机制，提出了如下的控制方法。

1.选择高质量的泡沫塑料气泡的品质对煤粉的汽化速度和产品的结构有很大的关系。

优质的泡沫塑料既保证了强度，又保持了较小的致密性。

在钢铸造白模具材料中，第一个选用的是生球，也就是不加再生破碎或废弃的旧料，这是最好的解决办法。

2.选择合理的铸造工艺为避免白色模具的汽化和快速的燃烧，模具包装采用“能站立而不是平卧”的原理，以保证白色模具的快速燃烧。

消失模铸件易出现的缺陷及消除措施―攀枝花钢铁研究院试验中心陈建钢1、粘砂金属液渗入型砂中，形成金属与型砂的机械混合物，其中有两种情况：一种是金属液通过涂层开裂处渗入型砂中，形成铁包砂（即机械粘砂），此种缺陷一般可以清除掉；另一种情况是金属透过涂层渗入型砂中，形成难以清除的化学粘砂。

（一）产生的原因（1）在涂层开裂的情况下，由于型砂紧实度不够，型砂颗粒过大及真空度过高产生第一种粘砂情况；（2）在涂层过薄或局部未刷到的情况下，由于金属液温度较高，真空度较大时产生第二种粘砂。

（二）防止措施（1）提高涂层的厚度和耐火度。

（2）造型时紧实力不宜过大以免破坏涂层。

（3）选择合适的负压。

（4）选用较细的原砂。

（5）浇注温度不宜过高。

（6）选择合适的压力头。

2、气孔（一）气孔的分类（1）浇注时卷入空气形成的气孔。

（2）泡沫塑料模样分解产生的气孔。

（3）模样涂层不干引起的气孔。

（4）金属液脱氧不好引起的气孔。

（二）浇注时卷入空气形成的气孔消失模铸造浇注过程中如果直浇道不能充满就会卷入空气，这些气体若不能及时排出，就有产生气孔缺陷的可能。

防止卷入气体的措施：（1）采用封闭式的浇注系统。

（2）浇注时维持浇口盆内有一定的液体金属以保持直浇道处于充满状态。

（3）正确掌握浇注方法，采用慢—快—慢的浇注方法。

（三）泡沫塑料模样分解产生的气孔EPS和STMMA热解后产生大量的气体，如果充型平稳，金属与模样逐层置换，这些气体就会顺利通过液体前沿与模样间的气隙经铸型排出，特别在铸型处于负压状态下更有利气体排放，铸件不易产生气孔缺陷。

但是如果充型过程产生紊流或者顶注，侧注情况下、部分模样被金属液包围后进行分解产生的气体不能从金属液中排出时就会产生缺陷，这种气孔表面有炭黑存在。

防止措施：（1）改进浇注方案，使充型过程逐层置换，不产生紊流。

（2）提高浇注温度。

（3）在不发生紊流的情况下，适当提高真空度，如果发生紊流而产生气孔时，可适当降低真空度。

消失模铸钢件气孔缺陷及解决措施消失模铸造是一种近无切削加工铸造工艺，具有铸件精度高、设计灵活、无砂芯、生产环境清洁、投资和生产成本低等优点。

此项技术在国内外发展十分迅速，各项相关技术都取得了长足进步。

消失模铸造技术在铸铝、铸铜、铸铁等材料上得到较好的应用，但在铸钢生产的应用上则相对滞后。

虽然在高锰钢、耐磨钢等钢种上也有成功应用的报道，但在实际的生产过程中，由于铸件在浇注充型过程中，金属液的流动前沿是热解的消失模产物（气体和液体），会与金属液发生反应并影响到金属液质量，如果热解产物不能顺利排出，就容易引起气孔、增碳、增氢等缺陷，使该技术的应用受到一定的限制。

消失模铸钢件的常见缺陷就是气孔，因此对其产生的原因进行分析并提出相应的防止措施，为消失模铸造技术更好地应用于铸钢件的生产提供指导是十分必要的。

一、产品现状及气孔成因我厂生产的铸钢件迷宫环（见图1），材质为ZG270-500，质量为35kg。

生产条件：每箱10件、聚苯乙烯泡塑料的密度为22g/cm3，采用水基涂料，烘干室温度为45℃左右，烘干时间为48h，冒口用AB 胶粘接，垂直放置，直浇道45mm×45mm，横浇道40mm×25mm，内浇道为20mm×15mm。

底注，负压度为0.05MPa，浇注温度为1550℃，浇注时间为13～17s，浇注３min后停止抽真空，30min后落砂。

机加工后在补缩冒口处发现大量分散性气孔，出现在铸件内部和铸件表面上（见图1），最大的直径达3mm，深度达4mm，不合格品率达60%。

我们对气孔缺陷进行系统的整理和分析，认为形成的气孔主要是侵入性气孔和析出性气孔，并对产生的原因进行了较深入的探讨。

气孔的形成来源于气体。

消失模铸造铸钢迷宫环上的气孔主要是由泡沫汽化产生的气体侵入金属液析出而形成的侵入性气孔，以及钢液中带入的析出性气孔。

1.侵入性气孔的成因侵入性气孔是消失模铸钢件气孔产生的主要形式，其形成原因有以下几方面。

一、浇注反喷、冒黑烟产生原因:1、浇杯潮湿2、白模密度大3、粘结用胶及表面修补太多4、涂料透气性不好5、砂箱内负压太低、砂箱网堵住6、模型没烘干解决措施:1、浇杯要烘烤（600°保温1小时）并保持干燥2、降低白模密度（22-25g/L)3、减少粘结用胶提高白模表面质量减少修补4、合理控制涂料厚度（小件1.2mm, 浇道2.0mm, 大件1.5-1.8mm, 浇道2.5mm），提高涂料的透气性5、增加砂箱内的负压，不低于0.045Mpa，更换砂箱网6、降低烘房湿度（20%以下），延长烘干时间二、砂孔产生的原因:1、浇包的砂2、浇杯没放好进砂3、浇道没组粘好进砂4、涂料薄或模型破裂进砂5、局部不紧实6、面砂太多随流进砂7、负压太低解决措施:1、修补好浇包2、浇杯下面封泥条后安放稳妥3、组粘好浇道后用快干涂料或泥条涂敷4、合理涂料的厚度损坏的模型不要装箱5、局部不易振实部位要预先填水玻璃砂6、面砂高度80mm左右，浇杯高度要高于面砂高度20mm以上7、负压低产生的塌箱进砂三、碳渣产生的原因:1、白模密度大2、粘结用胶太多及表面修补太多3、砂箱内负压低抽气率低4、浇注温度低5、涂料透气性差6、成分或球化孕育不当7、浇注速度没控制好8、白模气化后残渣多9、工艺不合理解决措施:1、降低白模密度2、提高白模表面质量减少修补量及粘结胶量3、增加砂箱内负压提高抽气率反喷会产生碳渣4、提高浇注温度，减少浇注过程温度损失5、合理化碳含量控制铸钢表面增碳6、合理涂料的透气性7、合理控制铸件成分及提高球化孕育效果8、合理浇注速度使其快速充型9、模型按要求烘干10、选用共聚料11、合理工艺尽量采取顶注方式，铸钢先烧后浇四、涂料产生的缺陷:1、涂料孔洞2、强度不够3、涂料不干4、涂料易返潮5、涂料透气性6、耐火度7、涂料厚度8、涂料变质解决措施:1、局部不易振实部位及尖角部位涂料脱落造成的涂料孔（一般伴随有砂孔）2、提高涂料的常温高温强度防止变形粘砂等缺陷3、确保涂料干燥4、涂料配制合理注意返潮5、合理涂料透气性6、耐火度高涂料不剥壳低了易粘砂7、根据铸件情况确定涂料厚度8、加防腐剂等措施防止变质五、粘砂产生的原因:1、涂料强度差不够2、涂料的骨料粉粗或者砂子粗引起机械粘砂粘涂料3、高温粘砂4、涂料厚度不够5、局部振实不好粘砂6、负压与温度与涂料的技术参数不对粘砂7、模型不干解决措施:1、合理涂料配方提高涂料强度2、合理选用骨料及型砂（批量换新砂时要注意）3、根据铸件壁厚情况选择合理的浇注温度，根据模型选择涂料厚度4、不易振实部位预填砂5、根据负压涂料厚度温度合理选择参数6、确保模型干燥六、渣孔产生的原因:1、炉渣2、拦渣不好3、炉辅料4、化学反应渣5、燃烧残渣6、随流产生的渣解决措施:1、出炉前炉内浇包内除渣2、浇注时茶壶包防渣或包咀硅酸铝纤维板拦渣3、用干净无锈蚀的原料4、球化孕育后要扒渣5、白模粘结修补尽量少6、浇包咀勤修，浇注工艺合理减少冲刷等七、塌箱产生的原因:1、负压太低2、浇注速度慢3、涂料厚度不够4、没有振实到位5、工艺设计不合理6、浇注温度解决措施:1、提高负压2、合理浇注速度3、增加涂料厚度4、不易振实部位预填砂，提高振实度5、合理设计浇注系统（避免大的水平面)6、根据铸件情况选择浇注温度八、铁豆、多肉、橘皮产生的原因:1、涂料产生气泡，露白产生铁豆2、朝下平面涂料剥离产生多肉3、局部振实不良产生粘砂多肉4、靠近模型的砂子中有杂物产生多肉5、浇温低薄壁件浇道附近橘皮解决措施:1、合理搅拌涂料，涂挂防止露白，露白的要补涂2、涂料朝下平面要注意涂料凸出剥离3、不易振实部位预填,振实一定要紧实4、砂子除杂等5、薄壁件提高浇注温度。

消失模铸造缺陷有：铸铁件表面皱皮( 积碳) ，铸钢件增碳，反喷、气孔，尺寸超差、变形，塌箱、溃型，粘砂。

节瘤、针刺，冷隔( 对火) 、重皮、浇不到( 足) ，渣孔、砂孔、缩孔、凹陷及网纹，内部夹杂物，缩松、组织不均等，其主要影响因素如下。

1 白模( 模样) 涂料1 ．1 白模( 模样) 常见缺陷及防止1 ．1 ．1 模样成型不完整．轮廓不清晰产生原因：( 1 ) 珠粒量不足，未填满模具型腔或珠粒充填不均匀；( 2 ) 发泡的粒子粒度不合适，不均匀；( 3 ) 模具型腔的分布，结构不合理；( 4 ) 操作时进粒子不规范。

防止措施：( 1 ) 珠粒大小要与壁厚匹配。

薄壁模样，应该用小珠粒( 最好用E P MMA、S T MMA 粒子) ；( 2 ) 调整模具型腔内结构及通气孔的布置、大小、数量；( 3 ) 手工填粒时，适当震动或手工帮助填料；用压缩空气喷枪填料时，应适当提高压力和调整进料方向。

1 ．1 ．2 模样熔结不良．组合松散产生原因：( 1 ) 蒸汽的热量、温度不够。

熟化时间过长；( 2 ) 珠粒粒度太小，发泡或发泡剂含量太少；( 3 ) 珠粒充型不均匀或未填满模型。

防止措施：( 1 )控制预发泡粒子比重，控制熟化；( 2 ) 增加通气的温度、时间和压力；( 3 ) 改用粒度较小的珠粒。

1 ．1 ．3 模样外表正常．内部呈未曾熔结颗粒产生原因：( 1 ) 蒸汽压力不足，没能进入模型中心或冷气充斥型腔：( 2 ) 成型加热时间短．发泡剂含量太少；( 4 ) 粒子过期变质。

防止措施：( 1 ) 提高模具的预热温度，且使其整体均匀；( 2 ) 提高蒸汽的压力，延长成型时间；( 3 ) 控制粒子熟化时间及发泡剂的用量；( 4 )选用保质粒料。

1 ．1 ．4 模样熔融．软化产生原因：( 1 ) 成型温度过高，超过了粒子的工艺规范；( 2 )成型发泡时间太长；( 3 )模型通气孔太多，太大。

防止措施：( 1 ) 降低成型发泡温度、压力；( 2 ) 缩时间；( 3 ) 调整模具型腔通气孔大小、数量、分布；1 ．5 模样增大。

必看技术消失模铸造塌箱缺陷问题分析及解决方案近年来，随着科技的不断发展，技术在各个行业的应用越来越广泛。

然而，在技术的进步背后，也常常伴随着一些问题的出现。

就像模铸造塌箱这一技术消失模的形成缺陷问题一样。

本文将对这一问题进行分析，并提出相应的解决方案。

技术消失模是指在铸造过程中，模型中的某些部分由于破裂或脱落，导致在铸件表面出现模型形状的凹凸不平问题。

这种缺陷一旦出现，会严重影响铸件的质量和性能，甚至会导致零件的报废。

因此，必须积极应对技术消失模的问题。

首先，我们需要分析导致技术消失模的原因。

一方面，模型质量不过关是技术消失模的主要原因之一。

模型的质量直接影响铸造过程中模型的稳定性和耐用性，如果模型质量不合格，易发生破裂或脱落，从而引发技术消失模。

另一方面，铸造过程中的操作失误也可能导致技术消失模的出现。

比如，操作人员在浇注过程中没有注意控制浇注速度或浇注温度，导致模型过度挤压或过热，从而引发模型的破裂或脱落。

针对技术消失模问题，我们需要采取一些措施来预防和解决。

首先，要加强对模型的质量控制。

在制作模型的过程中，要严格按照设计要求进行操作，保证模型的质量。

其次，要加强对铸造过程的管理。

操作人员在浇注时应仔细操作，确保浇注速度和温度的控制，避免对模型造成过大的压力或温度影响。

此外，还可以通过改进模型的结构设计，增加其稳定性和耐用性，减少技术消失模的风险。

除了预防措施外，当技术消失模问题发生时，我们也需要及时采取相应的解决方案。

首先，要尽快发现技术消失模的问题，以便能够及时采取控制措施，避免问题进一步扩大。

其次，可以采用补模的方法来修复受损的模型部分，恢复其原有形状和功能。

最后，要进行严格的质量检查，确保修复后的铸件质量符合要求。

总之，技术消失模是模铸造中常见的缺陷问题之一，对铸件质量和性能有着直接影响。

为了解决这一问题，我们需要加强对模型质量的控制，改进铸造过程的操作管理，以及及时采取解决方案。

通过这些措施的综合应用，我们将能够有效预防和解决技术消失模的问题，提高铸件的质量和可靠性。

消失模常见缺陷与对策平台消失模常见缺陷与对策局部塌模：局部塌模特征：在内部或外部凹角处浇筑后出现包状突起物，突起物表面粘砂，这些看似沙包的突起物很难清理下来。

清理下来后发现有铁质断面与本体相连，同时在铸件外观上伴有涂料皮子渣孔。

产生原因：凹角处填砂不实，在负压的作用下形成空腔，铁水充型时，由于铁水压力，破坏了涂料层，流到空腔里。

预防方法：1. 改变埋箱角度，保证充型效果2. 使用树脂砂（潮模砂、糊精砂、干性油砂，）局部充填，保证干砂充填效果3. 必要时采用人工辅助填砂烫摸：缺陷特征：铸件局部透皮或局部壁厚变薄或变厚或表面有老鼠尾状条纹突起。

产生原因：1. 砂箱残砂没有扒开，过于集中，热砂子烫坏白膜。

2. 埋箱砂砂温过高，3. 摆模距离过近预防方法：1. 扒平沙箱内残留的热砂子，铺上埋箱砂，保持补填的埋箱砂有一定厚度2. 检测砂温，当埋箱砂温度大于75度时，应停止操作3. 控制摆模距离，防止在浇注第一件时，铁水的高温烫坏第二个白膜塌箱缺陷特征：浇注后铸件大面积塌陷产生原因：1、负压场分配不合理2、泄压过早3、浇注时间过慢4、负压没接上预防方法：1. 合理分配负压场，必要时使用蛇皮管及管路把负压引入黄模内腔2. 规定泄压时间，避免操作者提前泄压3. 浇注时满足工艺要求的时间4. 浇筑前使用手捅一下砂箱，如果发现密封薄膜下面砂子是软的，应立刻检查负压接口，处理好后，才能浇注。

粘砂：缺陷特征：铸件表面热区处，凹角处占有砂砾，抛丸后局部如同上了一层白霜。

清理困难。

如不能去除导致铸件报废产生原因：1、黄模涂层局部脱落2、浇注温度高3、涂层厚度不够4、骨料耐火度差预防方法：1、涂料的润湿性是涂料的一个重要指标，润湿性不好涂料起皮子2、挂涂工艺改进，要做到两点其一挂涂后滴流，涂料不流淌下滴时，应马上送进烘干房3、黄模转运工序要避免磕碰，磕碰后涂料与白膜分离4、架车应有防护装置，如捆绑空气棉条或保温海绵管5、补涂是发现涂层虚连，应去除后再补涂蚊咬缺陷特征：铸件上出现如同蚊子叮咬的包状凸起，多半出现在白膜挂涂时的水平方向产生原因：1. 涂料的润湿性较差，隔水性欠缺，挂涂后再滴流阶段本次挂涂的涂料把上一次的涂料浸湿，使上一次的涂层与白膜分离，在重力作用下局部下沉，形成包状空腔。

消失模铸造缺陷的产生原理和解决方法标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]消失模铸造缺陷的产生原理和解决方法2016-06-29看废品，查原因，找出解决问题的方法,然后,规范工艺纪律,使企业的效益上一个新的台阶。

本文就消失模铸造常见的:碳缺陷、冷隔、皱皮、表面多肉、进渣、进砂、塌箱、粘砂、压痕、鼠咬痕等缺陷总结出产生的原因并提出解决方案。

1 碳缺陷产生的原理和解决方法碳缺陷是消失模铸造特有的一种缺陷,表现为塑料泡沫熔化产物残留在铸件上,占据了铁液位置,造成碳缺陷。

原因如下:图11.1 负压不够A. 工艺设计不够:有的企业片面控制粘砂,负压设计太低,如:灰铁铸件用-0.03Mpa,薄壁件勉强交货,厚大件因为气化物多,负压抽不及产生碳缺陷。

解决方法:修改工艺,提高箱内真空度。

B. 设备缺陷(1)砂箱漏气:砂箱在负压作用下有丝丝漏气声,虽然主管道负压表真空度很高,但砂箱内负压不够,抽不及泡沫气化物,形成碳缺陷。

解决方法:焊补砂箱。

(2)砂箱纱网堵塞使负压抽不走气泡沫气化物,致使箱内负压低,形成碳缺陷。

解决方法:更换砂箱纱网。

(3)砂箱负压管道设计时截面积小,抽气流量不够, 虽然主管道负压表真空度很高,但砂箱内负压不够,抽不及泡沫气化物而形成碳缺陷。

解决方法:加大抽气管道截面积a.加粗管道b.增加负压抽气管道。

图2(4)自动负压对接装置偏移漏气,造成箱内负压低。

解决方法:检查负压对接装置。

(5)水循环真空泵缺水:无水密封引起负压低。

解决方法:检查水源供水。

(6)砂箱上口有浇注垃圾(塑料薄膜。

铁和砂混合物),使塑料薄膜封不严砂箱,抽真空时漏气,形成碳缺陷。

解决方法:清理砂箱上口浇注垃圾。

图3(7)橡胶管道与砂箱和负压阀门接口处漏气,箱内负压降低,形成碳缺陷。

解决方法: 用塑料薄膜堵漏。

(8)塑料薄膜抽到主管道内,阻挡气流畅通过,形成碳缺陷。

解决方法:一旦发现负压管道真空度不够,其他原因排除后,检查滤砂罐。

2018年 第7期 热加工F锻造与铸造orging &Casting88消失模铸铁件夹杂缺陷分析及预防措施■ 张之卫摘要：全面分析了金属熔渣和夹砂缺陷产生的原因，并给出了防止措施。

关键词：消失模铸造；金属熔渣；夹砂；防止措施扫码了解更多消失模铸造是将与铸件尺寸形状相近的泡沫模型烘干定型后，黏结组合成模样簇，模样簇涂刷耐火涂料并烘干后，放置在特制的砂箱中，填入干燥的硅砂中振动造型；浇注前对砂箱抽真空形成负压，浇注过程中，高温铁液使模样簇汽化，产生的气体通过涂层和型砂的间隙被抽出，液体金属占据模样簇位置，凝固冷却后形成铸件，又称为干砂实型负压铸造。

消失模铸造同砂型铸造相比，虽然避免了砂型铸造的混砂、起模、修型、下芯、合型等工序产生的铸件质量问题，可以得到表面光洁、尺寸精度高的铸件，但消失模铸造工艺采用实型模样，浇注时边充型边汽化，存在着复杂的物理-化学反应，如果工艺控制不当，同样可能产生铸造缺陷。

铸件夹杂缺陷主要是夹渣和夹砂，其产生的原因既有相似之处，但又有不同特点，但对铸件质量的危害是相同的，特别是我公司生产的高速铁路路基用配件（铁座和铁垫板）是非加工铸件，如果铸造缺陷存在于铸件内部，产生的危害将更大。

一、夹渣缺陷产生的原因分析及预防措施消失模铸件夹渣包括铁液熔渣和模样残渣，在铸件上一般呈黑色，形状不规则、大小不一，有块状、片状、线条状等。

一般存在于铸件内部，多见于铸件上表面的皮下和拐角处，通常铸件外观良好，加工或破坏检验才能发现，对铸件质量危害很大。

1. 金属熔渣缺陷由于原材料和其他不可避免的因素，熔炼铁液时或多或少都要产生熔渣，特别是炉料锈蚀严重或采用铁屑熔炼时，将会产生大量金属熔渣。

如浇注之前和浇注过程中，不能采取有效措施，浇注过程中熔渣很容易随着铁液进入型腔并留在铸件内部，凝固后形成黑色夹渣。

由于熔渣的密度比铁液小，一般都浮在铸件上面，铸件拐角处对熔渣有阻碍作用，熔渣上浮时易在此处滞留，该部位也多见夹渣缺陷。

1、夹渣缺陷的发现过程发现夹渣跳陷是在皮带输送机主滚筒端部轴承座机加工时，表面出现大量白色或黑色的颗粒状斑点，同时切面出现粉状痕迹，可以肯定是出现了夹渣缺陷。

通过显微镜观察，这些斑点和我厂用的镁橄榄石型砂组织结构相同，说明这些夹渣成分就是镁橄榄石。

经过多次分析总结，以及根据铸件及浇注系统表面状况，判断在浇口杯、宜浇道、横浇道、内浇道和浇口表面或连接处以及铸件表面粘砂严重或有裂纹状粘砂存在，基本可以肯定铸件有夹渣和进砂缺陷。

通过对浇道棒或浇道拉筋的取样，可看到取样端面上有白色斑点，严重时端面会形成一圈臼色斑点。

2.夹渣缺陷产生的原因分析经在生产实践中观察，从浇口杯、直浇道、横浇道及铸件等可能进砂部位着手分析，发现在浇口杯与直浇道、直浇道与横浇道、横浇道与工件的连接处，缺陷最为明显，追溯铸造记录分析，有以下几个方面的原因。

(1)白模涂料厚度不均匀进行第二次和笫三次上涂料时，住工件转折过渡处涂层局部变薄；或是在浇铸注时由于钢水液的冲刷形成的涂料破裂，砂和钢液混合进入工件中，从而导致了夹渣缺陷。

(2)涂料未干透，强度差，由于白模装箱时，浇Ll杯及所有浇道均是在浇注前进行现场粘接，导致粘接位置局部涂料无法干透，强度过低。

(3)浇注系统的白膜表面涂料开裂或脱落，造成镁橄榄石砂进入工件这种情况主要发生在天气较差时，由于人员操作不当，将白膜放在烤箱内烘烤时温度偏高，从而造成涂料开裂。

(4)装箱振动不到位这会造成局部型砂松散不实，铁橄榄石砂对涂层支撵强度差，局部被钢液冲垮，从而导致漏砂、漏钢液。

(5)工艺参数选择不恰当生产中，涂层的厚薄、浇注速度的快慢、浇注温度的高低、负压的大小等因素，都会对铸件夹渣和进砂问题产生影响。

3.解决进砂夹渣缺陷的措施(1 )涂料环节改进措施涂料主要作用：提高模样表面的强度和刚度，排气，隔离金属熔液和型砂，降低工件表面的光洁度粗糙度值。

我厂使用的涂料是桂林六号，这种涂料具有良好的耐高温性、透气性、耐火性能、耐高温冲刷等性能。

消失模铸件增碳缺陷及其防止措施消失模铸钢件中，铸件的表面乃至整个断面的含碳量明显高于钢液的原始含碳量，从而造成铸件加工性能恶化而报废的现象称为增碳。

浇注过程中，泡沫模样受热汽化产生大量的液相聚苯乙烯、气相苯乙烯、苯及小分子气体（CH4、H2）等，沉积于涂层界面的固相碳和液相产物是铸件浇注和凝固过程中引起铸件增碳的主要原因。

采用增碳程度较轻的泡沫模样材料（如PMMA）、优化铸造工艺因素（浇注系统、涂料、真空度等）、开设排气通道、缩短打箱落砂时间等，都有利于有效控制铸钢件的增碳缺陷。

1、铸钢件增碳的机理泡沫模样材料都是含碳量很高的高分子材料，例如在聚苯乙烯分子中，碳的质量分数为92％，它与高温金属液接触时产生热解蒸气并最后析出大量活泼性很高的光亮碳粉。

这些热解产物一部分通过涂层向干砂型中扩散，一部分则向正在凝固的金属液中扩散，形成增碳层。

2、铸钢件增碳的影响因素凡是能影响金属与模样热解产物之间含碳量差值、浇注过程中热解产物的排出速度、热解产物与钢液或铸件相互作用时间，以及碳向钢液或铸件扩散热力学和动力学条件的因素，都会对铸钢件的增碳产生影响。

这些因素主要包括：（1）模样材料消失模铸造泡沫模样材料主要有：EPS（聚苯乙烯）、EPM-MA（聚甲基丙烯酸甲酯）、STMMA（共聚物，EPS∶EPMMA＝3∶7）等。

采用EPS材料时，出现增碳缺陷的可能大；而采用EPMMA材料，可大大减轻铸钢件的增碳缺陷；而STMMA材料综合了EPS和EPMMA的优点，为解决铸钢件增碳和气孔缺陷提供了可能。

用EPS与STMMA模件材料生产铸钢件时的增碳情况对比，如下表所示。

低碳钢消失模铸件增碳情况为了减少铸钢件的增碳，采用EPMMA或STMMA是十分有效的；但EPM-MA发气量大，发气速度也快，浇注时容易产生喷溅、呛火现象，造成气孔等缺陷；而STMMA则要好得多。

因此，STMMA 成为生产铸钢件的首选材料。

除模样材料种类的选择之外，模样的密度也是不可忽视的重要因素。

消失模铸造常见缺陷的分析与防止2010-07-23 18:35:56| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅1．铸铁件表面皱皮(积碳)铸件表面有厚薄不同的皱皮，有波纹状、滴瘤状、冷隔状、渣状或夹气夹杂状等。

波纹状较浅，其余皱皮则较厚、较深。

其表面常呈轻质发亮的碳薄片(光亮碳膜)，深凹沟陷处充满烟黑、碳黑等。

皱皮的厚度为0.1一1.0mm，甚至超过10mm，导致铸件报废。

这种缺陷往往在铁液最后流到的部位或液流的“冷端”部位。

大件出现在上部;15-20mm现在侧面或铸件的死角部位，这与浇注系统(顶注、底注、侧注、阶梯注)有关。

当1350-1420℃的铁液注人型内时，EPS或STMMA料模急剧分解，在模样与铁液间成气隙，料模热解形成一次气相、液相和固液气相主要由CO,CO2,H2,CH4,和分子量较小的乙烯及其衍生物组成;液相由苯、甲苯、乙烯和璃态聚苯乙烯等液态烃基组成;固相主要是由聚苯乙烯热解形成的光亮碳和焦油状残留物组成，因固相中的光亮碳与气相、液相形成熔胶粘着液相也会以一定速度分解形成二次气相和固液态中的二聚物、三聚物及存在再聚合物，这当中往往会出现一种粘稠的沥青状液体，这种液分解物残留在涂层内侧，一部分被涂层吸收分在铸件与涂层之间形成薄膜，这层薄膜在还原(CO)气氛下形成了细片状或皮屑状、波纹状的结晶残碳即光亮碳，此种密度较低(疏松)的光碳与铁液的润湿性很差，因此在此铸件表面形成碳沉积(皱皮)。

A．影响因素(1)泡塑模样:模料EPS比EPMMA,STMMA更容易形成皱皮，因为EPS含碳量比后二者高，其中EPS 含碳92% , STMMA(苯乙烯—甲基丙烯酸甲脂共聚树脂)含碳69.6% , EPMMA(可发性聚甲基丙烯酸甲脂)含碳60.0%;此外，模样密度越高体积越大，分解后液相产物越多，越容易产生皱皮。

(2)铸件材料成分的影响:含碳低的铸铁件(合金铸铁)，模型分解产物中的碳可以部份溶解其中，不易产生皱皮;含碳高的铸铁(球铁)最易形成皱皮缺陷。

1.模型制作在消失模铸造工艺中，模型制作是一个非常重要的环节。

E PS 原料的选择、模型的加工工艺、尺寸精度、模型密度、浇注时热解产物多少等因素的控制，是获得优质铸件的前提。

现有的中小企业模型制作有以下几种方式：(1) 用包装EP S板材切割、粘接而成。

(2) 自制模具，委托外厂加工。

(3) 自制简易的预发成型设备。

采用上述方法制作模型，普遍存在不重视模样密度变化的现象，特别是模型在委托外厂加工时水分不易控制，经常性出现浇注时铁水从浇口中反喷或铸件出现冷隔、浇不足等现象。

为此在生产过程中应加强对模型密度的检验，增加对模型的烘干时间等方法;E PS珠粒经工艺实验选定后，不能随意改变原料生产厂家;预发时用称量工具控制珠粒密度，改变凭人工经验控制珠粒密度的方法;采取上述方法后，使问题得到了解决。

2.振动存在的问题振动紧实是消失模铸造的四大关键技术之一，振动的作用是使干砂在砂箱中产生动态流动，提高干砂的充填性及其密度，防止出现铸造缺陷。

在干砂振动充填时，比较理想的状况是，干砂在振动过程中进行有序流动，在保证模型不变形的前提下，均匀地充填到模型的各个部位，使砂箱内型砂获得较高和较均匀的充填密度。

中小企业的消失模铸造振动台多为自制设备，在振动时，最常见的现象是由于振动操作不当，造成模样变形、涂料层开裂等，从而造成相应的铸造缺陷。

有些振动台本身由于激振力过大、同一组电机的偏振块不平衡也易造成模样变形。

为此，主要应调整激振力、振幅和振动时间;对于尺寸较大而结构简单的铸件，可将六个电机的三维振动改为双电机的垂直或水平振动;特别是通过检测仪器对振动台的各参数加以检测和调整，使之达到设计的要求。

3.涂料使用存在问题在消失模铸造工艺中，使用涂料可提高模样的刚度和强度，使E P S模样与铸型隔离，防止粘砂及铸型塌陷;在浇铸过程中允许模样高温分解产物及时顺利地通过涂层排出。

涂料一般由耐火材料、粘结剂、悬浮剂等组成，各组成物的比例对涂料的性能有很大影响。

浅谈消失模铸造铸钢件常见缺陷及防治措施[摘要]文章就铸钢件表面缺陷的形成机制进行了简单论述，对该缺陷防治的措施进行了浅析，并经过分析指出铸钢件表面形成缺陷气痕和流痕的主要原因：浇注系统不合理、透气性偏低、浇注温度不高不稳定等等，并针对不同原因进行了针对性的研究和分析，总结出一些防治措施和方法。

【关键词】铸钢件；铸造缺陷；缺陷防治液态金属的质量好坏以及铸造工艺方案的制定、落实与执行的质量都决定了铸件质量的高低。

为了使得铸件的质量能够得到保证，从铸件原材料的购买、造型、制芯、合箱、浇注、落沙、铸件清理直至最后的热处理为止，每个制造过程都要进行的严格控制，如有不慎，将会出现各种不同的缺陷。

对铸件质量的基本要求是其结构组织和性能符合使用要求，但是由于很多的铸件只是要求为自由表面，而不再对其进行加工，因此对铸件的表面质量以及外表形状和尺寸均有非常严格的要求。

铸钢件大致存在以下的常见缺陷：缩孔、缩松、气孔、冷裂与热裂、白点以及偏析和缺陷断口等等。

文章针对铸钢件常见缺陷的特点进行了总结，并以此为诊断铸件质量提供参考。

1、消失模铸钢充型的特殊性在铸件进行铸造充型凝固的瞬间变产生了铸件的缺陷。

通常情况下无论大小型铸件的充型时间都比较短。

消失模铸件充型与普通空腔铸造不同之处在于其缺陷的形成是由消失模铸钢件夹渣缺陷所产生。

1.1 消失模铸钢件的充型形态绝大多数对于消失模铸造金属液充型过程的研究都是基于铝合金消失模铸造充型过程的基础上，并且大部分都是在无负压作用下进行的充型。

基于这种情况，金属液从内浇通道进入铸件的“型腔”，并且金属液的前沿以扇形的形态向前流动，于此同时金属液在重力的作用下其前沿向下发生了形状的改变，但是其总体的流动方向仍是向着远离内浇道的方向推进，直到“型腔”被金属液全部充满为止。

金属液的温度以及模样材料的性质和充型的速度决定了金属液与摸样接触的边界形态，金属液温度越高、摸样密度越小、充型的速度越快，则金属液整体的推进速度就越快。

消失模铸件易出现的缺陷及消除措施首先，消失模铸件易出现的一个常见缺陷是气孔。

气孔是指在铸件内部或表面形成的气体孔隙。

气孔的出现主要是由于熔融金属在充填过程中气体没有顺利排出所致。

为了消除气孔，可以采取以下措施：1.控制熔融金属的温度。

合适的熔融温度可以促进气体的排出，减少气孔的生成。

2.采用适当的浇注系统。

合理设计浇注系统可以改善金属流动性，减少气体的聚集，有利于气体的排除。

3.增加壳体的透气性。

适当增加壳体的透气性可以提高气体排出的效率，减少气孔的生成。

4.增加熔融金属的压力。

适量增加熔融金属的压力可以促使气体更好地排出，减少气孔的生成。

其次，缩松是消失模铸件常见的另一个缺陷。

缩松是指铸件内部产生的缺陷，其形状为裂纹状。

铸件缩松一般是由于铸件的收缩量大于其周围砂模的收缩量所致。

为了消除缩松，可以采取以下措施：1.优化砂型的配方。

适当调整砂型的配方可以改善砂型的收缩性能，减少缩松的发生。

例如，可以添加适量的收缩剂。

2.控制砂型的湿度。

湿度过大或过小都会对砂型的收缩性能产生不利影响，应保持适宜的湿度。

3.增加铸件的壁厚。

适量增加铸件的壁厚可以减少其收缩量，降低缩松的发生。

4.增加充填缓慢度。

适当降低熔融金属的充填速度可以减少金属流动过快造成的收缩不均，减少缩松的发生。

此外，消失模铸件还可能出现其他缺陷，如未充填、冷隔离、裂纹等。

为了消除这些缺陷，可以采取以下措施：1.控制熔融金属的温度。

适当降低熔融金属的温度可以减少未充填和冷隔离的发生。

2.增加砂型的强度。

优化砂型的配方、增加砂型的固化时间和温度，以及采用合适的固化剂等措施可以提高砂型的强度，减少裂纹的发生。

3.控制熔融金属的充填速度。

适当降低金属的充填速度可以减少未充填和冷隔离的发生。

4.增加浇注口的大小。

适当增加浇注口的大小可以改善金属的流动性，减少未充填和冷隔离的发生。

综上所述，消失模铸件易出现的缺陷包括气孔、缩松、未充填、冷隔离等。

针对这些缺陷，可以采取相应的措施来消除，如控制熔融金属的温度和压力、优化砂型的配方和固化条件、增加浇注口的大小等。

消失模铸件易出现的缺陷及消除措施―钢铁研究院试验中心建钢1、粘砂金属液渗入型砂中，形成金属与型砂的机械混合物，其中有两种情况：一种是金属液通过涂层开裂处渗入型砂中，形成铁包砂（即机械粘砂），此种缺陷一般可以清除掉；另一种情况是金属透过涂层渗入型砂中，形成难以清除的化学粘砂。

（一）产生的原因（1）在涂层开裂的情况下，由于型砂紧实度不够，型砂颗粒过大及真空度过高产生第一种粘砂情况；（2）在涂层过薄或局部未刷到的情况下，由于金属液温度较高，真空度较大时产生第二种粘砂。

（二）防止措施（1）提高涂层的厚度和耐火度。

（2）造型时紧实力不宜过大以免破坏涂层。

（3）选择合适的负压。

（4）选用较细的原砂。

（5）浇注温度不宜过高。

（6）选择合适的压力头。

2、气孔（一）气孔的分类（1）浇注时卷入空气形成的气孔。

（2）泡沫塑料模样分解产生的气孔。

（3）模样涂层不干引起的气孔。

（4）金属液脱氧不好引起的气孔。

（二）浇注时卷入空气形成的气孔消失模铸造浇注过程中如果直浇道不能充满就会卷入空气，这些气体若不能及时排出，就有产生气孔缺陷的可能。

防止卷入气体的措施：（1）采用封闭式的浇注系统。

（2）浇注时维持浇口盆有一定的液体金属以保持直浇道处于充满状态。

（3）正确掌握浇注方法，采用慢—快—慢的浇注方法。

（三）泡沫塑料模样分解产生的气孔EPS和STMMA热解后产生大量的气体，如果充型平稳，金属与模样逐层置换，这些气体就会顺利通过液体前沿与模样间的气隙经铸型排出，特别在铸型处于负压状态下更有利气体排放，铸件不易产生气孔缺陷。

但是如果充型过程产生紊流或者顶注，侧注情况下、部分模样被金属液包围后进行分解产生的气体不能从金属液中排出时就会产生缺陷，这种气孔表面有炭黑存在。

防止措施：（1）改进浇注方案，使充型过程逐层置换，不产生紊流。

（2）提高浇注温度。

（3）在不发生紊流的情况下，适当提高真空度，如果发生紊流而产生气孔时，可适当降低真空度。

消失模铸件充型缺陷及其防止措施充型缺陷有浇不到、冷隔两类，如下图所示。

浇不到缺陷的特征是铸件（尤其是薄壁铸件）未完全充满，末端呈圆弧状；而冷隔缺陷是铸件交接处未完全熔合，交接边缘是圆滑的。

充型缺陷常出现在铝、镁等轻合金消失模铸件中。

▲充型缺陷照片1、充型缺陷的形成原因浇不到和冷隔缺陷从形成原因看，都与金属液充型过程相关，主要是由于金属液的充型能力差。

在传统的砂型铸造中，金属液的充型能力与金属液流动性、铸件结构、铸型、浇注系统等因素有关；而在消失模铸造中，除了上述因素影响金属液充型之外，EPS模样更是一个极为重要的因素。

EPS模样热解产物的集聚，对金属液前沿产生背压，加大了金属液热量的损失，加剧了浇不到、冷隔缺陷的产生。

（1）合金成分的影响在消失模铸造充型过程中，高温金属液一部分热量用于汽化EPC 模样，一部分传给了周围的型砂。

铝、镁合金由于自身低潜热、低比热容、低密度的特点，散热和冷却较快，易提前凝固，容易产生浇不到、冷隔缺陷。

提高合金浇注温度，虽然可以提高金属液的流动性，然而随着浇注温度的提高，裂解产物中气体含量会随之增多，金属—模样间隙的压力也相应增大，合金充型速度的提高并不是很明显。

另一方面，过高的浇注温度会使得铝、镁合金氧化、吸气比较严重。

（2）模样材料与结构的影响消失模铸造中所用模样密度，决定了EPS模样在浇注过程中裂解产物的量。

高密度模样导致产生更多裂解的气态产物，从而在金属液前沿形成更高的背压，这将降低金属充型速度，在充满之前使更多的热量损失到型砂中；而且高密度模样在充型过程中需要更多的热量来裂解，因此对金属液前沿的激冷作用更为明显。

模样几何结构相当于砂型铸造中的型腔部分，其结构越复杂，壁越薄，拐角越多，金属液在流动时阻力就增加，动能损失就越多，形成浇不到、冷隔缺陷的概率就会越大。

（3）涂料层的影响涂料的性能对消失模铸件的质量有很大的影响，除了强度要求外，还有透气性、吸着性和导热能力的要求。