铸造缺陷分析
铸造缺陷质量分析报告

铸造缺陷质量分析报告标题:铸造缺陷质量分析报告摘要:本次报告对一批铸造件的缺陷进行了详细分析,并提供了解决方案,以提高铸件的质量和可靠性。
通过对缺陷的分类、原因分析和改进措施的制定,本报告的目标是降低缺陷率、提高产品质量,并为企业的生产过程提供指导。
一、引言铸造工艺是一种常见且重要的金属加工方式,但由于多种因素的影响,铸造件常常出现各种缺陷。
本报告对以下几种常见铸造缺陷进行了分析:气孔、砂眼、夹渣和缩孔。
二、缺陷分类和特征1. 气孔:气孔是铸造件内部的圆形或椭圆形气体空洞,在表面上通常呈孔状。
这种缺陷的特征是大小不一、分布不均匀,并且可能与材料中的气体分离有关。
2. 砂眼:砂眼是在铸造件表面形成的小凹陷或孔穴,并且通常有砂粒残留。
这种缺陷的主要原因是在型腔填充过程中砂芯未能完全固化或砂芯破裂。
3. 夹渣:夹渣是铸造件内部存在金属残留或其他非金属杂质的缺陷。
它通常表现为呈条状、点状或块状分布的较暗色物质。
4. 缩孔:缩孔是在铸造件中形成的不完全填充的孔洞,通常位于较厚的截面部分。
这种缺陷的主要原因是在凝固过程中金属收缩引起的。
三、缺陷原因分析1. 气孔:气孔的形成主要与以下因素有关:金属液中溶解的气体、型腔设计不合理、浇注过程中液态金属的气体浸润和释放等。
解决方案包括采取适当的除气处理、改进型腔设计、控制浇注工艺等。
2. 砂眼:砂眼通常与砂芯制备和浇注过程中的温度、浇注速度等相关。
解决方案包括优化砂芯制备工艺、调整浇注参数以及改善浇注系统设计等。
3. 夹渣:夹渣的原因主要与金属液的净化和过滤不足、浇注过程中金属液与非金属杂质的接触等有关。
解决方案包括加强净化处理、使用过滤器、改进浇注工艺等。
4. 缩孔:缩孔的形成与金属凝固收缩不平衡、铸造温度过低、浇注过程中金属液的顺流速度等相关。
解决方案包括优化浇注工艺、控制冷却速度等。
四、改进措施根据对缺陷原因的分析,提出了以下改进措施:1. 加强除气处理:通过采用真空或压力浇注等技术,有效去除金属液中的气体;2. 优化砂芯工艺:提高砂芯的强度和温度稳定性,避免砂芯破裂;3. 加强金属液净化:采用有效的净化剂和过滤器,去除金属液中的杂质;4. 调整浇注参数:合理控制浇注温度和速度,确保金属液充满型腔;5. 优化冷却过程:控制冷却速度,减少金属凝固收缩引起的缺陷。
铸件缺陷分析PPT课件

铸件在凝固末期或刚凝固 后不久产生的裂纹。
03
铸件缺陷形成原因及机理分析
原材料因素
原材料质量
使用不合格或质量差的原材料, 如废钢、生铁等,其中含有的杂 质元素和气体可能导致铸件缺陷 。
原材料配比
原材料配比不合理,如碳、硅等 元素含量过高或过低,会影响铸 件的凝固过程和机械性能。
熔炼工艺因素
熔炼温度
介绍了常用的铸件缺陷检测与评估方法,如目视检查、无损检测、 金相分析等,以及各种方法的优缺点和适用范围。
缺陷预防与控制措施
重点讲解了铸件缺陷的预防和控制措施,包括优化铸造工艺、提高原 材料质量、加强过程监控等方面。
学员心得体会分享
知识收获
学员们表示通过本次课程,对铸件缺陷的类型、成因、检 测与评估方法有了更深入的了解,对铸件质量控制的重要 性有了更深刻的认识。
其他可能影响因素
生产环境
生产环境中的温度、湿度和清洁度等因素对铸件质量也有一 定影响。例如,湿度过高可能导致型砂粘结力下降,温度过 高则可能导致铁液冷却速度过快。
操作技能
操作工人的技能水平和经验对铸件质量也有重要影响。例如 ,合箱时定位不准确、浇注时铁液温度控制不当等都可能导 致铸件缺陷。
04
铸件缺陷预防措施与改进方法
控制熔炼温度
根据原材料成分和熔炼设备特点, 合理设置熔炼温度,避免过高或 过低的熔炼温度对铸件质量产生 不良影响。
调整化学成分
通过添加合金元素和调整废钢、生 铁等原材料的配比,控制铁水的化 学成分,提高铸件的力学性能和耐 蚀性。
减少熔炼杂质
采取过滤、除渣等措施,减少熔炼 过程中产生的氧化物、硫化物等杂 质,提高铁水的纯净度。
夹渣和夹杂物
01属夹杂物,夹杂 物则是金属或非金属杂质。
常见铸件缺陷

常见铸件缺陷铸件缺陷分析、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)类别序号名称特征一、多肉类缺陷1-5冲砂砂型或砂芯表面局部型砂被金属液冲刷掉,在铸件表面的相应部位上形成粗糙、不规则的金属瘤状物。
其常位于浇口附近,被冲刷了的型砂往往在铸件的其它部位形成砂眼1-6 掉砂砂型或砂芯的局部砂块在机械力的作用下掉落,使铸件表面相应部位形成的块状金属突起物。
其外形与掉落的砂块很相识。
在铸件其它部位二、孔洞类缺陷2-1 气孔铸件内由气体形成的孔洞类缺陷。
其表面一般比较光滑,主要呈梨形、圆形和椭圆形。
一般不在铸件表面露出,大孔常孤立存在,小孔则成群出现2-2气缩孔指分散性气孔与缩孔和缩松合并而成的孔洞类铸造缺陷2-5皮下气孔位于铸件表皮下的分散性气孔。
为金属液与砂型之间发生化学反应产生的反应性气孔,形状有针状、蝌蚪状、球状、梨状等,大小不一,深度不等。
通常在机械加工或热处理后才发现2-7 缩孔铸件在凝固过程中,由于补缩不良二产生的孔洞。
形状极不规则,孔壁粗糙并带有枝状晶。
常出现在铸件最后凝固的部位2-8 缩松铸件断面上出现的分散而细小的缩孔。
借助高倍放大镜才能发现的缩松称为显微缩松。
铸造工艺流程中的铸件缺陷分析与改进策略

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。
分析铸造缩松缺陷形成原因及对策

分析铸造缩松缺陷形成原因及对策铸造缩孔缺陷是在铸造过程中常见的一种问题,它会给制造业带来很多麻烦和损失。
本文将分析铸造缩孔缺陷的形成原因,并提出相应的对策,以期为相关行业提供帮助和指导。
一、铸造缩孔缺陷的形成原因分析1.1 完全凝固不均匀在铸造过程中,铸件凝固是逐渐进行的,如果凝固速度不均匀,就会导致缩孔缺陷的形成。
常见的原因包括铸件的凝固时间过短、冷却速度不均匀、局部温度过高等。
1.2 金属液收缩过大铸造过程中,金属液在凝固过程中会收缩,如果收缩过大,就容易形成缩孔。
这主要是由于铸件材料的物理性质不合理,或者是铸型的设计不合理所导致的。
1.3 铸造材料含有气体铸造材料中含有气体会在凝固过程中释放出来,如果释放过快,就会形成孔洞。
常见的原因是铸造材料中含有气体的含量过高,或者是在铸造过程中没有采取有效的排气措施。
1.4 基材与液态金属的相容性差如果铸件的基材与液态金属的相容性差,就容易在凝固过程中产生裂纹和缩孔。
一般来说,基材与液态金属的相容性差会导致界面张力增大,从而影响凝固过程。
二、对策提出2.1 优化铸造工艺参数通过优化铸造工艺参数,可以降低缩孔缺陷的发生概率。
具体来说,可以调整金属液的浇注温度和速度,控制铸件的凝固时间,改进冷却系统等措施。
2.2 优化铸造材料选择合适的铸造材料也是减少缩孔缺陷的关键。
应选择具有较低的收缩率和较好的流动性的材料,以确保凝固过程中的收缩程度可控。
2.3 采取有效的排气措施在铸造过程中,采取有效的排气措施可以减少气体对铸件凝固过程的干扰,从而降低缩孔缺陷的风险。
排气措施可以包括加入剂、提高浇注温度、采取适当的连续浇注等。
2.4 提高基材与液态金属的相容性为了减少缩孔缺陷的形成,可以通过提高基材与液态金属的相容性来增加界面的稳定性。
可以通过改变基材化学成分、调整金属液的配方等方式来实现。
三、结语以上是对铸造缩孔缺陷形成原因及对策的分析。
通过优化铸造工艺、材料选择、排气措施以及提高基材与液态金属的相容性等方法,可以有效降低缩孔缺陷的发生概率,提高铸件的质量和产能。
铜铸造工艺的缺陷分析方法

铜铸造工艺的缺陷分析方法
铜铸造工艺的缺陷分析方法主要包括以下几种:
1. 工艺分析法:通过对铜铸造工艺流程的详细分析,找出铸造缺陷的可能产生环节和原因。
可以结合实际生产情况,对每个工艺环节进行检查和评估,找出可能存在问题的地方。
2. 结构分析法:对铜铸件的结构进行分析,包括外形和内部结构。
通过对铸件的形状和尺寸进行评价,找出可能存在的设计缺陷或注模缺陷。
同时,通过对铸件的内部结构进行金相分析,找出可能存在的晶粒偏大、结构松散等缺陷。
3. 缺陷分析法:通过对已产生缺陷的铜铸件进行分析,找出缺陷的类型和原因。
可以通过显微镜观察、化学分析和力学测试等手段,找出缺陷的形成机理和影响因素。
4. 统计分析法:通过对大量数据的统计分析,找出铜铸造工艺的缺陷规律。
可以通过搜集和整理历史数据、生产数据和质量数据,对铸造缺陷的发生频率、分布情况和相关因素进行分析,找出可能影响缺陷的主要因素。
5. 验证分析法:通过实验验证的方法,找出铜铸造工艺的缺陷问题。
可以通过模拟试验、铸造实验和检测实验等手段,对不同工艺参数、材料性能和模具设计等因素进行测试和评估,找出可能存在问题的地方。
综上所述,铜铸造工艺的缺陷分析方法包括工艺分析法、结构分析法、缺陷分析法、统计分析法和验证分析法,可以综合运用这些方法,找出铜铸造工艺存在的问题,进一步改进工艺流程,提高铸件质量。
铸造缺陷种类

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。
铸造缺陷总结汇报稿件模板

铸造缺陷总结汇报稿件模板铸造缺陷总结汇报稿件模板一、引言铸造是制造业中常用的一种生产工艺,然而由于铸造过程中涉及到多个工序和因素,常常会出现一些铸造缺陷。
本汇报将对铸造缺陷进行总结和分析,以期为相关行业提供经验和参考。
二、常见的铸造缺陷1.砂眼在铸造过程中,砂芯或砂模上形成的未被填充的孔洞称为砂眼。
砂眼通常是由于砂芯太大、挤压不足或砂芯回缩等原因导致的。
砂眼会降低铸件的密封性和强度。
2.气孔气孔是指在铸件内部形成的气体聚集的孔洞。
气孔通常是由于砂芯组织不合理、熔融金属中气体含量过高或浇注速度过快等原因导致的。
气孔会降低铸件的强度和牢固性。
3.砂洞砂洞是在铸件表面形成的凹陷或孔洞。
砂洞通常是由于砂芯或砂模颗粒细度不均匀、填充不充分或振动力度不够等原因导致的。
砂洞会影响铸件的外观质量。
4.缩松缩松是铸件内部形成的缺陷,表现为局部的收缩或挤压。
缩松通常是由于金属液体和砂芯组织之间的界面张力不平衡导致的。
缩松会降低铸件的强度和韧性。
5.冷隔冷隔是指铸件内部形成的冷却速度不均匀导致的缺陷。
冷隔通常是由于浇注温度过低、铸型材料导热性差或浇注速度过快等原因导致的。
冷隔会影响铸件的尺寸精度和内部组织均匀性。
三、分析铸造缺陷的原因1.工艺问题铸造过程中,如果工艺操作不当、温度控制不稳定或流变性能不合理等,都会导致铸造缺陷的产生。
因此,严格的工艺控制和操作规范是避免铸造缺陷的关键。
2.材料问题铸造材料的质量对于铸造缺陷的产生有着重要影响。
选择合适的材料、控制材料的成分和性能,并进行必要的熔炼和净化处理,可以有效地减少铸造缺陷的发生。
3.设备问题设备的性能和状态也会对铸造缺陷的产生产生影响。
维护设备的正常运行、检查设备的精度和稳定性,并及时修复或更换老化的设备,可以提高铸造质量。
四、预防铸造缺陷的方法1.优化设计在铸造件的设计阶段,应注意避免设计不合理的部位,如过于复杂的结构、太薄或太厚的壁厚等。
合理的设计可以减少铸造缺陷的发生。
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发动机铸件汽缸体(汽缸盖)缺陷分析概述改革开放后近十年来,我国的汽车制造工业得到了飞速发展,许多高端汽车品牌,几乎与发达国家同步推出面世,与之相适应的汽车发运机制造业也得到了迅猛发展,其中发动机铸造的水平也得到了极大的提高,无论铸造产量还是铸件技术要求及铸件质量,都有基本上满足了现代汽车发动机日益提高的要求。
以中小型乘用发动机主要铸件汽缸体(汽缸盖)生产为例,众多汽车发动机铸造企业都有采用了粘土砂高压造型(少数为自硬树脂砂造型),制芯则普遍采用覆膜砂热芯或冷芯工艺,而在熔炼方面大都采用双联熔炼或电炉熔炼,所生产的发动机均为高强度薄壁铁件。
许多厂家为满足高强度薄壁铸铁件的工艺要求,纷纷引进先进的工艺技术装备,如高效混砂机,高压造型线,高度自动化的制芯中心,强力抛丸设备,大多采用整体浸涂,烘干,并且自动下芯。
在过程质量控制方面,许多企业实现了在线检测与控制,如配备了型砂性能在线检测,热分析法铁水质量检测与判断装置,真空直读光谱议快速检测。
清洁度检查的工业内窥镜等。
相当一部分企业还在产品开发方面应用了计算机模式拟技术。
可以毫不夸张地说,就硬件配件而言,我国发动机铸造水平丝毫不亚于当今世界上工业发达国家,一句话,具备了现代铸造生产条件。
(为叙述方便,以下称上述框架内容的生产条件为现代生产条件。
)然而应该承认,在发动机铸造企业的经济效益与产品质量以及铸件所能达到的技术要求方面,我们与世界发达国家还有较大的差距。
提高生产质量,减少废品损失,是缩小与发达国家差距,发挥引进设备效能,提高企业效益的重要途径。
本文试图就我国铸造企业在现代铸造条件下,中小型乘用车发动机灰铸铁汽缸体(汽缸盖)铸件生产中常见的铸造缺陷与对策,与广大业界同仁作一交流。
1气孔气孔通常是汽缸体铸件最常见缺陷,往往占铸件废品的首位。
如何防止气孔,是铸造工作者一个永久的课题。
汽缸体的气孔多见于上型面的水套区域对应的外表面(含缸盖面周边),例如出气针底部(这时冒起的气针较短)或凸起的筋条部。
以及缸筒加工后的内表面。
严重时由于型芯的发气量大而又未能充分排气,使上型面产生呛火现象,导致大面积孔洞与无规律的砂眼。
在现代生产条件下,反应性气孔与析出性气孔较为少见,较为多见的是侵入性气孔。
现对侵入性气孔分析出如下:1.1原因1.1.1 型腔排气不充分,排气系统总载面积偏小。
1.1.2浇注温度较低。
1.1.3浇注速度太慢;,铁液充型不平稳,有气体卷入。
1.1.4型砂水份偏高;砂型内灰分含量高,砂型透气性差。
1.1.5对于干式气缸套结构的发动机,水套砂芯工艺不当(如未设置排气系统或排气系统不完善;或因密封不严,使浇注时铁水钻入排气通道而堵死排气道;砂芯砂粒偏细,透气不良;上涂料后未充分干燥;砂芯砂与涂料发气量太大,或发气速度不当,涂料的屏蔽性差……).经验证明,干式缸套的缸体的气孔缺陷,很大程度上与水套工艺因素相关连。
1.1.6孕育剂未经干燥且粒度不当;铁液未充分除渣,浇注时未挡渣,由此引起渣气孔。
1.1.7浇注时未及时引火1.2对策1.2.1模型上较高部位设置数量足够,截面恰当的出气针或排气片;而芯头部位设置排气空腔.上述排气系统均应将气体引至型外。
通常排气截面为应内浇道总截面积1.5~1.8倍左右。
1.2.2浇注系统按半开放半封闭原则设置为宜,且须具有一定的拦渣功能,这样铁液充型时比较平稳,不会充击铸型或产生飞测或卷入气体.而浇注系统的截面大小以8~10kg/S的浇注速度来计算较为适宜。
1.2.3铁液的熔炼温度应不低于1500°C,而手工浇注时末箱的浇注温度应控制在1400°C左右(视铸件大小与壁厚可适当调整).最好能采用自动工浇注,浇注温度误差应在20°C以内。
1.2.4一个好的适于高压造型的砂处理系统,型砂水分应在控制在2.8-3.2%,其实的紧实率应在36~42之间,而湿压强度应达180~220kpa(均指在造型机处取样检测).为达这些指标,需监控型砂的灰份,辅助材料的添加量,合适的原砂粒度,循环砂的温度及混砂效率。
1. 2.5注意做好铁液去渣,浇注时挡渣引火以及孕育剂的干燥等工作。
1.2.6对于干式气缸套结构的发动机缸体,至关重要的是要有非常完善到位的水套砂芯工艺:a 、水套坭芯用砂的平均细度较之其他砂芯要粗一些,以求有良好的透气性。
b、设置充分的互相连通的排气孔网并使之能排出型外,这些孔网尽可能在制芯时生成,亦可在成型后钻加工形成。
对于前者要定期监控检查孔网是否畅通(当心部芯砂固化不良时易将孔网堵塞)。
c、对砂芯砂性能要综合考虑,不能片面追求强度。
当强度太高时,势必要增大树脂用量,从面使芯砂发气量太高;而当水套芯的结构比较复杂纤薄砂厚不均匀,且以能开出排气孔网时,就要求砂芯有较高的强度,即使发气量大些也无防。
d、当水套芯有排气孔网时,涂料要有较好的屏蔽性;当水套芯截面不便设置排气孔网时,涂料要有较好的透气性,这时砂的粒度也应更粗些。
e、当水套芯布有排气孔网时,且使用屏蔽性涂料时,在浸涂时要防止涂料液进入排气孔网,更要注意封火措施(可使用封火垫片材料),以免浇注时铁水进入排气孔网,把排气道堵死;f、涂料的发气量要低,且施涂后一定要充分干燥。
一个成熟的水套芯工艺,可以将缸筒加工后内表面的气孔废品率控制在0.3%,甚至更低。
2砂眼砂眼也是气缸体(气缸盖)铸件的常见缺陷,多见于铸件的上型面,也有在缸筒的内表面经加工后暴露出来的。
2.1原因2.1.1浇注系统设计不合理。
2.1.2型砂系列化统管理不善,型砂性能欠佳。
2.1.3型腔不洁净。
2.1.4砂芯表面状况不良或是施涂与干燥不当。
2.2对策2.2.1就浇注系统设置方面来说,为避免或减少砂眼缺陷,应注意以下事项;a、要有合理的浇注速度。
截面太小,则浇注速度太慢,铁液上升速度太慢,上型受铁液高温烘烤时间长,容易使型砂爆裂,严重时会造成片状脱落。
浇注系统的比例,应使铁液能平稳注入,不得形成紊流或喷射。
b、尽量使铁液流经的整个通道在砂芯内生成,通常坭芯砂(热法覆膜砂或冷芯砂)较之外模粘土砂更耐高温铁液冲刷。
而直浇道难以避免设置在外模的粘土砂砂型中通过,这时可在直浇口与横浇口搭接处设置过滤器(最好是泡沫陶瓷质),可以将铁液在直浇道内可能冲刷下来散砂和铁液夹渣加以过滤,从而可减少砂眼和渣眼。
c、浇道是变截面的,因此变截面处应尽可能圆滑光洁,避免形成易被铁液冲垮的尖角砂。
d、浇道的截面比例宜采用半封闭半开放型式,以降低铁液进入型腔时的流速与冲击,而内浇道位置应尽可能避免直接冲击型壁和型芯,且呈扩张形为好。
2.2.2为防止铸件的砂眼缺陷,型砂方面的主要措施是a、是控制型砂中的微粉含量,型砂在反复使用中,微粉含量会越来越高,这会降低型砂的湿压强度,水份及紧实率则会提高,使型砂发脆。
b、浇注时砂芯溃散后混入旧砂,未燃尽的残留树脂膜,会使型砂的韧性变差,产生砂眼的可能性也增大。
为此需要改善型砂的表面稳定性,降低脆性,提高韧性,方法是应在型砂中增加适当的a-淀粉,均可取得良好的效果,也可以在型腔表面施表面安定剂(喷洒)。
2.2.3 在造型、翻箱,特别是下芯、合箱等各环节容易将砂粒掉入型腔,而又未能清理干净,极易造成铸件砂眼缺陷。
为此,一是要选取恰当的芯头间隙和斜度并保证下芯和合箱的工装精度,以免破坏砂型或损坏型芯而将砂粒散落在型腔内;二是合箱前清理干净型内可能掉入的砂粒(抽吸法好于吹出法)。
2.2.4 不能忽视的是,砂芯的飞边毛刺要清理干净,上涂烘干后待用的砂芯表面的砂粒灰尘也要吹净,否则容易被铁水冲刷并富集在铸件某处形成砂眼。
同时,需要强调的是,砂芯上涂不能太厚,优其是当工艺要求个别砂芯的个别部位或全部两次浸渗涂料时,涂料不能太厚,且须等第一次上涂料干燥到一定程度后才能上涂第二次,否则浇注时过厚的涂料会爆裂而形成夹砂(渣)。
3 脉纹(飞翔)通常在铸件的内表面或热节部位,如缸体缸盖的水套腔内,或是进排气道内,由于浇注时高温铁液的作用,使砂芯硅砂发生相变膨胀引起砂芯表面产生裂缝,液体金属渗入其中,从而导致铸件形成飞翔状凸起的缺陷,即"脉纹"。
脉纹一旦出现,难以清理,当水套腔内有脉纹时,轻者会影响内腔的清洁度,重者会影响冷却水的流量,从而降低对发动机的冷却效果,甚会引起"烧缸","拉缸"严重后果;当气道内出现脉纹时,会影响气道涡流特性,最终影响发动机的整机工作性能。
生产实残证明,冷芯工艺产生脉纹的倾向要稍大于壳芯产生脉纹的倾向。
3.1 原因3.1.1 如上所述,产生脉纹的根本原因是高温铁液作用于砂芯引起硅砂的膨胀裂纹。
3.1.2 砂芯材料不具备低膨胀的性能,或者其自身不能吸收这种受热产生的膨胀。
3.1.3 砂芯的韧性或高温强度不足以克服膨胀应力导致产生裂纹.3.1.4 所用材料不能低御砂芯在高温下产生膨胀裂纹。
3.1.5 铁液未能在砂芯产生裂纹前凝固结壳,从而预防脉纹产生。
3.2 对策针对3.1所列产生脉纹的原因(或者说脉纹形成的机理)。
显然应采取以下措施;3.2.1 在保证能得到健全铸件而不产生气孔等缺陷的铁液充型温度下,尽可能采取较低的浇注温度以减轻砂芯受热膨胀的程度;同时采用较快的浇注速度,以避免砂芯长时间受到高温烘烤可能产生的膨胀裂纹。
3.2.2 用于易产生脉纹砂芯(如水套芯,进排气道芯)的芯砂原砂预先进行消除相变膨胀处理,或者在砂芯材料中添加一些辅助材料,降低砂芯材料的热膨胀率;再就是原砂的颗粒组成以三筛或四筛级配,以求砂芯材料能自身吸收膨胀变型。
3.2.3 必要时,在砂芯材料中使用一定比例的非石英系列砂(如橄槛石砂,锆英砂等),第一它们的膨胀率极小,第二其导热性能好,使铁液结壳时间早于砂芯相变膨胀开裂时间。
3.2.4 提高砂芯材料的韧性和高温强度。
3.2.5 使用强度、韧性优良,且导热性能极好的烧结型涂料,以增强砂芯表面抗膨胀裂纹的能力。
以上这些措施使用于冷芯砂,也使用于热法覆模砂(壳型砂)。
由此看出,预防或减少脉纹缺陷的主要措施是改善砂芯膨胀性能。
4 清洁度现代发动机对清洁度的要求非常苛刻,对气缸体(气缸盖)铸件而言,水腔、油腔、挺杆室等到部位允许残留的砂粒和异物,仅限为数克(g)以内,许多企业尽管采取了二次抛丸、强力抛丸,甚至引进了先进的抛丸设备,如鼠笼或机械手抛丸,要完全达到内腔清洁度要求,仍然较为困难,无论是壳芯或是冷芯,情形均一样。
4.1 原因清洁度达不到要求,从根本上来说是由于铸件结构方面的原因,上述各腔在抛丸时,因为出砂孔眼少而小,铁丸所能投射进去的量有限,所以内腔的光洁度与清洁程度均不及铸件的外表面,也不及曲轴箱和缸筒面等部位。
在不能改变铸件结构的情况下,只能查找影响清洁度其他方面的原因。