消失模铸造缺陷的影响因素及防止措施

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。
ＥＰＣ必 须 要 有 合 格 优 质 的 白 模 ， 模 样 与 粒 料 （ ＥＰＳ、ＳＴＭＭＡ、ＥＰＭＭＡ） ， 模 具 ， 发 泡 、成 型 设 备 和 操 作工艺等密切相关， 绝对不能有缺陷。 １．２ 涂料
消失模铸造用涂料有其特点： （ １） 涂挂性 能够很融合地浸涂和涂刷在白模 的表面上， 干燥或烘干后不分离起壳； （ ２） 流动性 白模涂层表面要光滑平 整 ， 表 面 粗 糙 度 、厚 薄 均 匀 度 应 一 致 。 （ ３） 光洁性 白模表面粗糙度影响铸件表面的 粗糙度， 白模表面务必涂敷专用模样表面修补涂料， 光洁平滑涂膜。然后再挂耐火骨料的涂料， 且与白模 一起完全气化。 表面光洁涂料和耐火涂料必须满足消失模工 艺的要求。尤其是耐火涂料除了满足铸造工艺对涂 料 要 求 外 ， 干 燥 烘 干 后 必 须 具 备 一 定 的 刚 度 、强 度 。 白模分解时有利于气体迅速排出， 所以对不同铸造 合金务必选择匹配的原材料和涂料制作工艺与挂涂 的操作工艺， 才能防止因涂料引发的各种缺陷。
产生原因： （ １） 颗粒熔结不完全； （ ２） 冷 却 时 水 压过高和时间过长； （ ３） 发泡粒子较粗， 成型加热时 破裂成孔。
防止措施： （ １） 成型加热时蒸汽压力 要 适 当 ； （ ２） 调整冷却水压力和时间； （ ３） 将模样放置在５０～６０ ℃烘 箱 或 干 燥 室 热 空 气 中 进 行 干 燥 处 理 。
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
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ＥＰＭＭＡ、ＳＴＭＭＡ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
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据了解， 该厂当时用的是敲三角试块看断口的 办法来判断蠕化效果， 这本来无可非议。但该厂现场 采 用 的 是 底 宽 约 ２０ ｍｍ、 高 约 ３０ ｍｍ 的 三 角 试 样 ， 由于蠕墨铸铁的断面敏感性较大， 如果这种三角试
防止措施： （ １） 控制加料均匀； （ ２） 调整 模 具 的 壁 厚 和 通 气 孔 大 小 、多 少 、分 布 的 位 置 ， 以 此 控 制 冷 速， 使模具冷速均匀； （ ３） 改变模具在蒸缸中位置， 避 免局部地方对着进口处过热。 １．１．８ 表面颗粒界面凸出
产生原因： （ １） 成型发泡的时间过长； （ ２） 模 具 冷却速度太快。
防止措施： （ １） 控制冷速和冷却时间； （ ２） 减 少 成型 时 间 ； （ ３） 将 模 样 置 入 烘 箱 （ ５０～６０ ℃） 内 进 行 后 处理， 促其均匀， 不使收缩过甚而凹陷。 １．１．７ 模样局部收缩
产生原因： （ １） 加料不匀； （ ２） 冷却不均 ； （ ３） 模 具结构不合理或模具在蒸缸中放置不妥当， 局部正 对着蒸汽进口处的热区。
样断口出现芝麻点的话， 可能铸件本体已出现片状 石墨了； 我们认为， 采用这种三角试块来判断铸件本 体的蠕化效果是欠妥的。我们认为， 采用图 ４ 所示的 三角试样将更能模拟铸件凝固。
７５
Ａ－ Ａ
４０
Ａ Ｖ型缺口
Ａ １８０
图 ４ 中等壁厚蠕墨铸铁件炉前三角试块 Ｆｉｇ．４ Ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｗｅｄｇｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｆｏｒ ｏｎ－ ｓｐｏｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｖｅｒｍｉｃｕｌａｒ ｉｒｏｎ ｃａｓｔｉｎｇｓ ｗｉｔｈ ｍｅｄｉｕｍ
（１．Ｆｏｕｎｄｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ， Ｘｕｅｌｉｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｅｒｖｉｃｅ， Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００１２， Ｃｈｉｎａ； ２．Ｋａｉｓｉｔｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ． Ｌｔｄ．， Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１１１０６， Ｃｈｉｎａ；３． Ｌｉａｎｆａ ＥＰＣ Ｍｏｕｌｄｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ Ｗｏｒｋｓ， Ｆｕｙａｎｇ ３１１４０４， Ｃｈｉｎａ； ４． Ｈｏｎｇｊｉｎｌｏｎｇ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０１００， Ｃｈｉｎａ）
摘要： 详细介绍了引起反喷、气孔、尺寸超差、变形等消失模铸造缺陷的因素， 分 析 了 这 些 缺 陷 产 生 的 原 因 ， 并
给出了具体的防止措施； 同时介绍了消失模铸造中干砂、震实台、砂 处理及 真 空 稳 压 系 统 的 选 用 原 则 ， 浇 注 系
统、浇注工艺、真空度的控制方法等； 最后指出必须全方位严格管理， 才能稳定地获得合格的消失模铸件。
ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ
３ 结束语 影 响 铸 件 质 量 的 因 素 众 多 ， 诸 如 原 材 料 、工 艺 、
检 测 等 等 。在 花 费 大 笔 资 金 去 购 置 昂 贵 、先 进 的 设 备 的同时， 我们不能忽略基本而必要的控制手段， 包括 提供完整又能间接体现铸件特征的试块。缺少切实 的分析数据是铸造不出精品的， 整个过程将处于失 控状态， 或者合格品被误判成废品， 造成生产成本的 额外增加； 或者等外品可能被当成合格品推向了市 场， 后果难以想象。以上两个案例表明， 只有采用科 学合理的试块才能客观的反映铸件真实的状态， 才 能保证生产过程中质量稳定的连续性。
关键词： 消失模铸造； 缺陷； 影响因素； 防止措施
中图分类号： ＴＧ２４９．５
文献标识码： Ｂ
文章编号： １００３－ ８３４５（ ２００６） ０４－ ００９２－ ０５
Ｆａｃｔｏｒ ｓ Ｃａｕｓｉｎｇ Ｄｅｆｅｃｔｓ ｏｆ ＥＰＣ Ｃａｓｔｉｎｇｓ Ｐｒ ｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒ ｅｓ
ＺＨＡＮＧ Ｚｈｏｕ１， ＴＡＮＧ Ｓｕｏ－ ｙｕｎ２； ＬＩ Ｓａｎ－ ｙｕ３， ＬＩ Ｊｉｎｇ－ ｌｏｎｇ４
Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ， Ｉｎｓ ｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｍｉｓ ｃｅｌｌａｎｅａ
设
备
仪， 表 及 其 他
产生原因： （ １） 模具未能充分冷却， 温度过高； （ ２） 模样脱模过早， 过快。
防止措施： （ １） 冷却模具， 不烫手； （ ２） 控制脱模 时间。 １．１．６ 模样大平面收缩
产生原因： （ １） 冷速太快， 冷却时间太短； （ ２） 成 型时间过长， 使模样大面积过热； （ ３） 模具过热。
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 短时间； （ ３） 调整模具型腔通气孔大小、数量、分布； １．１．５ 模样增大， 膨胀变形
收稿日期： ２００６－ ０５－ ０９ 作者简介： 章舟（ １９３７ ．１１－ ） ， 男， 毕业于东南大学（ 原南京 工学院） 铸造专业， 工程师， 目前从事铸造新技术的应用 推广工作。
产生原因： 模具在分型面处配合不严或操作时
２００６ ／ ４ 现代铸铁 ９３
设
Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ， Ｉｎｓ ｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｍｉｓ ｃｅｌｌａｎｅａ
备
仪， 表 及 其 他
未将模具锁紧闭合。 防止措施： （ １） 模具分型面配合务必严密； （ ２）
飞边可用披刀削去或用砂皮纸磨光 （ 但务必保持模 样尺寸） 。 １．１．１３ 模样含冷凝水
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ａ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｗａｓ ｍａｄｅ ｏｎ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｃａｕｓｉｎｇ ｄｅｆｅｃｔｓ ｉｎ ＥＰＣ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｓｕｃｈ ａｓ ｍｅｔａｌ ｓｐｒａｙｉｎｇ， ｂｌｏｗ ｈｏｌｅ， ｔｏｏ ｂｉｇ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ， ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ｅｔｃ． Ｔｈｅ ｄｅｆｅｃｔ ｒｅａｓｏｎｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｆｏｒ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ｄｒｉｅｄ ｓａｎｄ ｓｙｓｔｅｍ， ｊｏｌｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ， ｓａｎｄ ｔｒｅａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ， ａｎｄ ｔｈｅ ｖａｃｕｕｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ＥＰＣ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｇａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ， ｐｏｕｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ， ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｗａｓ ａｌｓｏ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ． Ｉｔ ｗａｓ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｑｕａｌｉｆｉｅｄ ｃａｓｔｉｎｇｓ ｃａｎ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｓｔａｂｌｙ ｏｎｌｙ ｂｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｓｔｒｉｃｔ ｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ＥＰＣ ｐｒｏｃｅｓｓ； ｄｅｆｅｃｔｓ； ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ； ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ