铸造常见缺陷的分类及处置共44页文档
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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。
铸件常见缺陷的鉴别、起因、修补及检验----------------------------------------------福联造型,呋喃树脂、酚醛树脂、覆膜砂专家1.缺陷的分类铸件常见缺陷分为孔眼、裂纹、表面缺陷、形状及尺寸和重量不合格、成份及组织和性能不合格五大类。
(注:主要介绍铸钢件容易造成裂纹的缺陷)1.1孔眼类缺陷孔眼类缺陷包括气孔、缩孔、缩松、渣眼、砂眼、铁豆。
1.1.1气孔:别名气眼,气泡、由气体原因造成的孔洞。
铸件气孔的特征是:一般是园形或不规则的孔眼,孔眼内表面光滑,颜色为白色或带一层旧暗色。
(如照片)气孔照片1产生的原因是:来源于气体,炉料潮湿或绣蚀、表面不干净、炉气中水蒸气等气体、炉体及浇包等修后未烘干、型腔内的气体、浇注系统不当,浇铸时卷入气体、铸型或泥芯透气性差等。
1.1.2缩孔缩孔别名缩眼,由收缩造成的孔洞。
缩孔的特征是:形状不规则,孔内粗糙不平、晶粒粗大。
产生的原因是:金属在液体及凝固期间产生收缩引起的,主要有以下几点:铸件结构设计不合理,浇铸系统不适当,冷铁的大小、数量、位置不符实际、铁水化学成份不符合要求,如含磷过高等。
浇注温度过高浇注速度过快等。
1.1.3缩松缩松别名疏松、针孔蜂窝、由收缩耐造成的小而多的孔洞。
缩松的特征是:微小而不连贯的孔,晶粒粗大、各晶粒间存在明显的网状孔眼,水压试验时渗水。
(如照片2)缩松照片2产生的原因同以上缩孔。
1.1.4渣眼渣眼别名夹渣、包渣、脏眼、铁水温度不高、浇注挡渣不当造成。
渣眼的特征是:孔眼形状不规则,不光滑、里面全部或局部充塞着渣。
(如照片3)渣眼照片3产生的原因是:铁水纯净度差、除渣不净、浇注时挡渣不好,浇注系统挡渣作用差、浇注时浇口未充满或断流。
1.1.5砂眼砂眼是夹着砂子的砂眼。
砂眼的特征是:孔眼不规则,孔眼内充塞着型砂或芯砂。
产生的原因是:合箱时型砂损坏脱落,型腔内的散砂或砂块未清除干净、型砂紧实度差、浇注时冲坏型芯、浇注系统设计不当、型芯表面涂料不好等。
铸件常见缺陷、修补及检验一、常见缺陷1.缺陷的分类铸件常见缺陷分为孔眼、裂纹、表面缺陷、形状及尺寸和重量不合格、成份及组织和性能不合格五大类。
(注:主要介绍铸钢件容易造成裂纹的缺陷)1.1孔眼类缺陷孔眼类缺陷包括气孔、缩孔、缩松、渣眼、砂眼、铁豆。
1.1.1气孔:别名气眼,气泡、由气体原因造成的孔洞。
铸件气孔的特征是:一般是园形或不规则的孔眼,孔眼内表面光滑,颜色为白色或带一层旧暗色。
(如照片)气孔照片1产生的原因是:来源于气体,炉料潮湿或绣蚀、表面不干净、炉气中水蒸气等气体、炉体及浇包等修后未烘干、型腔内的气体、浇注系统不当,浇铸时卷入气体、铸型或泥芯透气性差等。
1.1.2缩孔缩孔别名缩眼,由收缩造成的孔洞。
缩孔的特征是:形状不规则,孔内粗糙不平、晶粒粗大。
产生的原因是:金属在液体及凝固期间产生收缩引起的,主要有以下几点:铸件结构设计不合理,浇铸系统不适当,冷铁的大小、数量、位置不符实际、铁水化学成份不符合要求,如含磷过高等。
浇注温度过高浇注速度过快等。
1.1.3缩松缩松别名疏松、针孔蜂窝、由收缩耐造成的小而多的孔洞。
缩松的特征是:微小而不连贯的孔,晶粒粗大、各晶粒间存在明显的网状孔眼,水压试验时渗水。
(如照片2)缩松照片2产生的原因同以上缩孔。
1.1.4渣眼渣眼别名夹渣、包渣、脏眼、铁水温度不高、浇注挡渣不当造成。
渣眼的特征是:孔眼形状不规则,不光滑、里面全部或局部充塞着渣。
(如照片3)渣眼照片3产生的原因是:铁水纯净度差、除渣不净、浇注时挡渣不好,浇注系统挡渣作用差、浇注时浇口未充满或断流。
1.1.5砂眼砂眼是夹着砂子的砂眼。
砂眼的特征是:孔眼不规则,孔眼内充塞着型砂或芯砂。
产生的原因是:合箱时型砂损坏脱落,型腔内的散砂或砂块未清除干净、型砂紧实度差、浇注时冲坏型芯、浇注系统设计不当、型芯表面涂料不好等。
1.1.6铁豆铁豆是夹着铁珠的孔眼、别名铁珠、豆眼、铁豆砂眼等。
铁豆的特征是:孔眼比较规则、孔眼内包含着金属小珠、常发生在铸铁件上。
铸造缺陷种类
1、气孔缺陷。
铸铁件在凝固过程中未能逸出的气体留在铸件内部形成的小孔洞,内壁光滑,有气体。
表面一般情况下呈球状或椭球状,对于超声波具有较高的反射率,因此可以通过超声波进行检测。
2、缩松、缩孔缺陷。
铸铁件在冷却凝固时,体积收缩,在最后凝固的时候得不到充足的铁液的补充便会形成空洞状的缺陷,内壁粗糙,周围多伴有许多杂质和细小的气孔。
缩松呈现细小而分散的空隙,缩孔呈现大而集中的空洞。
3、偏析缺陷。
指铁合金在冶炼过程中或铁金属在熔化的过程中因为成分分布不均而形成的成分偏析,有偏析存在的区域其力学性能和整个金属的力学性能有较大的差别。
4、裂纹缺陷。
铸铁件中的裂纹主要时由于金属材料的强度难以支撑金属在冷却凝固时的收缩应力,这与金属中的合金含量、铸铁件的形状设计和铸造工艺有很大的关系。
5、冷隔缺陷。
这是指在浇注铁液时,由于飞溅、浇注中断或来自不同方向的两股金属流相遇,液态金属表面冷却形成的半固态薄膜留在铸铁件内而形成的一种隔膜状的面积型缺陷。
铸造铸铁件常见的缺陷有:气孔、粘砂、夹砂、砂眼、胀砂、冷隔、浇不足、缩松、缩孔、缺肉,肉瘤等。
缺陷气孔气体在金属液结壳之前未及时逸出,在铸件内生成的孔洞类缺陷。
气孔的内壁光滑,明亮或带有轻微的氧化色。
铸件中产生气孔后,将会减小其有效承载面积,且在气孔周围会引起应力集中而降低铸件的抗冲击性和抗疲劳性。
气孔还会降低铸件的致密性,致使某些要求承受水压试验的铸件报废。
另外,气孔对铸件的耐腐蚀性和耐热性也有不良的影响。
此类问题可采用美嘉华技术修补铸造缺陷,简便易行,省时省工,且修复治理效果良好,并且可以针对铜、铁、钢、铝等不同材质进行修复,替代焊补工艺,避免应力损坏,为企业挽回巨大经济损失。
防止气孔的产生:降低金属液中的含气量,增大砂型的透气性,以及在型腔的最高处增设出气冒口等。
球墨铸铁件皮下气孔缺陷球墨铸铁件的生产过程中,在热处理、抛丸清理后或机加工时常会发现一些直径大约为0.5-3mm,形状为球形、椭圆状或针孔状内壁光滑的孔洞,这些孔洞一般在铸件表皮下2-3mm分布,这就是所谓的皮下气孔。
皮下气孔的形成是由于含镁铁液表面的张力大,容易形成氧化膜,这对阻碍析出气体和入侵气体的排出有一定影响,这些气体滞留于皮下就会形成气孔。
另外,球墨铸铁糊状凝固特点使气体通道较早被堵塞,也会促进皮下气孔缺陷的形成。
粘砂铸件表面上粘附有一层难以清除的砂粒称为粘砂。
粘砂既影响铸件外观,又增加铸件清理和切削加工的工作量,甚至会影响机器的寿命。
防止粘砂:在型砂中加入煤粉,以及在铸型表面涂刷防粘砂涂料等。
消失模铸件粘砂可以分为机械粘砂和化学粘砂。
机械粘砂的实质是金属液对砂粒间细孔的填充渗入,此种情况形成是由于金属液的渗入压力超过了砂粒间空隙中的气体反压力和由金属液表面张力引起的附加压力,金属液渗入砂粒空隙而导致,如果在泡沫塑料模外表面涂挂一层致密涂层,方可起到阻止金属液渗入的作用,从而有效防止铸件产生机械粘砂。
化学粘砂的产生多由于型料耐火度不高、熔融温度较低所致,当浇入高温金属液后很容易被金属液所熔融,形成节瘤等缺陷,因此,在金属液和型料之间隔离一层耐火度高的涂料,对于防止化学粘砂很有利。
常见铸件缺陷及其预防措施常见铸件缺陷及其预防措施(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。
颜色有白色的或带一层暗色,有时覆有一层氧化皮。
降低熔炼时流言蜚语金属的吸气量。
减少砂型在浇注过程中的发气量,改进铸件结构,提高砂型和型芯的透气性,使型内气体能顺利排出。
2 缩孔在铸件厚断面内部、两交界面的内部及厚断面和薄断面交接处的内部或表面,形状不规则,孔内粗糙不平,晶粒粗大。
壁厚小且均匀的铸件要采用同时凝固,壁厚大且不均匀的铸件采用由薄向厚的顺序凝固,合理放置冒口的冷铁。
3 缩松在铸件内部微小而不连贯的缩孔,聚集在一处或多处,晶粒粗大,各晶粒间存在很小的孔眼,水压试验时渗水。
壁间连接处尽量减小热节,尽量降低浇注温度和浇注速度。
4 渣气孔在铸件内部或表面形状不规则的孔眼。
孔眼不光滑,里面全部或部分充塞着熔渣。
提高铁液温度。
降低熔渣粘性。
提高浇注系统的挡渣能力。
增大铸件内圆角。
5 砂眼在铸件内部或表面有充塞着型砂的孔眼。
严格控制型砂性能和造型操作,合型前注意打扫型腔。
6 热裂在铸件上有穿透或不穿透的裂纹(注要是弯曲形的),开裂处金属表皮氧化。
严格控制铁液中的 S、P含量。
铸件壁厚尽量均匀。
提高型砂和型芯的退让性。
浇冒口不应阻碍铸件收缩。
避免壁厚的突然改变。
开型不能过早。
不能激冷铸件。
7 冷裂在铸件上有穿透或不穿透的裂纹(主要是直的),开裂处金属表皮氧化。
8 粘砂在铸件表面上,全部或部分覆盖着一层金属(或金属氧化物)与砂(或涂料)的混(化)合物或一层烧结构的型砂,致使铸件表面粗糙。
减少砂粒间隙。
适当降低金属的浇注温度。
提高型砂、芯砂的耐火度。
9 夹砂在铸件表面上,有一层金属瘤状物或片状物,在金属瘤片和铸件之间夹有一层型砂。
严格控制型砂、芯砂性能。
改善浇注系统,使金属液流动平稳。
大平面铸件要倾斜浇注。
10 冷隔在铸件上有一种未完全融合的缝隙或洼坑,其交界边缘是圆滑的。
铸件缺陷分析、铸件质量检测数据处理一、铸件缺陷分析的分类(在GB/T5611-1998《铸造名词术语》中归结为8类102种)。
二、铸件缺陷的分析。
1.气孔是气体聚集在铸件表面,皮下和内部而形成的空洞。
气孔的孔壁光滑,稍带氧化彩色,无一定形状,尺寸和位置。
⑴.侵入性,由于浇注过程中液态金属对铸型激烈的热作用,使型砂和芯砂中的发气物(水分、粘接剂和附加物)汽化、分解和燃烧,生存大量气体,以及型腔中原有的气体。
侵入液态金属内部不能逸出所产生的空洞。
(尺寸大)。
⑵.析出性,溶解在液态金属气体中,在冷却凝固过程中,由于溶解度降低而产生的。
(数量多、尺寸小)。
⑶.反应性:液态金属与铸型界面之间、液态金属与渣之间发生化学反应形成的孔洞。
2.夹砂结疤,沟槽、鼠尾(由于型砂腔表面受热膨胀引起的)。
3.粘砂(一般是厚壁部分)铸件质量标准1、铸件的质量铸件的质量一般包括下述三个方面:(1)内在质量它包括铸件材料的质量(化学成分、金相组织、冶金缺陷、物理及力学性能和某些特殊性能等)和铸件的内容铸造缺陷等。
(2)外观质量外观质量一般包括铸件表面质量(表面粗糙度等)、尺寸和重量精度(尺寸公差、形位公差、重量公差等)和外表铸造缺陷等。
(3)使用质量它包括切削性、耐蚀性、耐磨性、焊接性和工作寿命等。
2、铸件的质量标准铸件的质量标准可分为下述几个方面:(1)铸件的材质标准其均由国家标准或行业标准规定,当然目前使用的标准中缺项还很多。
铸造工作者必须按产品图样中对材料的要求,严格按标准规定对材质进行检验,一般可浇注本体试块或单独浇注试块来控制铸件的力学性能。
要通过检查铸件的金相组织来间接控制铸件的力学性能,就必须找出两者之间的相互关系,由于这一过程与很多因素有关,各铸造厂只能在铸件特定的生产条件下,积累经验和数据,大体定出本厂的金相组织检查标准。
(2)铸件的精度标准其包括铸件尺寸及重量精度和铸件表面粗糙度,是铸件的一个重要质量指标。