铸件气孔
分析铸造过程气孔生成的原因及对策
分析铸造过程气孔生成的原因及对策铸造过程中气孔生成的原因及对策分析铸造是一种重要的金属加工方法，可用于生产各种形状的金属制品。
然而，在铸造过程中，气孔的生成是一个常见的问题，它可能会影响到铸件的质量和性能。
本文将分析铸造过程中气孔生成的原因，并提出相关的对策。
一、原因分析1. 铸造材料的问题在铸造过程中，铸造材料的纯度、含气量和化学成分会直接影响气孔的生成。
杂质和气体在熔融金属中的存在可能会形成气泡，并在凝固过程中被包裹在铸件内部。
此外，如果铸造材料中的挥发性成分含量过高，也容易导致气孔的生成。
2. 模具设计和制造的问题模具的设计和制造不当也是气孔生成的原因之一。
设计不合理的浇口和冷却系统会导致金属在流动过程中吸入空气，形成气孔。
模具的材质和表面处理也会对气孔的生成产生影响，表面粗糙度过高或使用粘结性差的涂料可能会导致铸件表面气孔的形成。
3. 浇注工艺的问题浇注工艺是影响气孔生成的关键因素之一。
浇注温度、浇注速度和浇注角度等工艺参数的控制不当可能导致金属流动不畅，气泡无法完全排出，从而形成气孔。
此外，如果铸件内部存在复杂的几何形状，也会增加气泡在凝固过程中的积累和无法排出的可能性。
二、对策措施1. 提高铸造材料的质量为了减少气孔的生成，需要选用高纯度的铸造材料，并控制好化学成分和气体含量。
可以通过加入脱气剂来减少金属中的气体含量，同时加入合适的合金元素可以改善金属的流动性和凝固性能。
2. 优化模具设计和制造合理的模具设计可以改善金属流动状态，减少气体吸入的可能性。
浇口的设计应考虑到金属的流动路径和速度，确保金属在流动过程中尽量少吸入空气。
此外，模具的材质应选用适合的材料，并进行表面处理以提高其抗粘性和耐腐蚀性能。
3. 控制好浇注工艺参数合理控制浇注温度、浇注速度和浇注角度等参数可以使金属流动顺畅，减少气泡的生成。
同时，在铸造过程中可采用自动浇注系统和真空吸气设备来排除金属中的气体。
对于复杂几何形状的铸件，可以采用分次浇注或采用喷浇工艺来减少气孔的生成。
铸造缺陷-气孔的描述及分析
铸造缺陷-----气孔的概述以及分析一、术语含义：金属液在凝固过程中陷入金属中的气泡，在铸件中形成的孔洞，称为气孔。
还有气眼、气泡、呛火、呛等非正规名称，是孔壁光滑的孔洞类铸造缺陷。
二、目视特征：是指肉眼看到的铸件缺陷的形态特征，是区分气孔、缩孔、砂眼、加渣及确定气孔种类性质的依据。
1、形状：一般为球形或近似于球形、泪滴形、梨形、蠕虫状、长针形等气孔孔洞。
2、表面面貌：在肉眼观察下，气孔孔壁是平滑的，表面颜色有的发亮，有的金属本色，有的发蓝，灰铸铁孔洞表面有的附着一层碳膜。
3、尺寸：由于形成气孔原因复杂，尺寸变动是无规律的，有的大到10至20几毫米，有的小到不到1毫米。
4、部位：是指孔洞在铸件截面中的位置，一般可分为表面气孔，一落砂就可发现，内部气孔只有在机加工后才能显示出来，有的皮下气孔在喷砂后或机加工去除表面硬皮后才能发现。
多出现在浇注位置的上面。
5、危害性：气孔是铸件常见和多发性缺陷，一般情况下，气孔使铸件报废数量约占铸件废品率的25%-80%。
6、气孔种类：从气孔形成原因、形成过程、形成机理来分类，气孔可分为5种，及侵入气孔、裹挟气孔、析出气孔和内外反应气孔。
下面先说一说最常见、发生最多的侵入型气孔。
一、从浇注到铸件凝固成壳期间，砂型、砂芯发生的气体侵入金属液时产生的气孔称为侵入性气孔。
1、它的形状特征：团球形、梨形、泪滴形，小头所指是气体来源的方向。
2、表面面貌：孔壁平滑，铸件侵入气体主要成分是CO时，孔壁呈蓝色；是氢气时，孔壁是金属色，发亮；是水蒸气时，孔壁是氧化色，孔壁发暗，灰色。
3、一般尺寸较大，在几毫米以上。
4、部位：按浇注位置来说，常处于铸件上表面，去掉浇冒口或气针后可看到，有的粗加工后表现出来。
5、分布：大多情况下是单个或几个聚集的尺寸较大的气孔，很少成为弥散性气孔或针孔。
二、形成机理：1、砂型：砂型中的气体侵入金属液，分为两种：①不润湿型：组成砂型型砂粒度细、强度高、紧实度大（硬），如静压线造型。
铸件皮下气孔解决方案
铸件皮下气孔解决方案一、引言铸件是工业生产中常见的一种零件制造方式，但在铸造过程中，常常会产生气孔缺陷，特别是在铸件的皮下。
这些气孔不仅会降低铸件的强度和密封性能，还可能导致铸件的失效。
因此，解决铸件皮下气孔问题对于提高铸件质量和延长使用寿命具有重要意义。
二、铸件皮下气孔形成原因铸件皮下气孔的形成主要与以下几个方面有关：2.1 铸造工艺因素铸造工艺是铸件质量的关键因素之一。
若铸造工艺不合理，例如浇注温度过高、浇注速度过快、浇注压力不稳定等，都会导致铸件内部产生气体，从而形成气孔。
2.2 材料因素铸件材料的成分和性能也会影响气孔的形成。
例如，含有过多的气体元素或杂质的铸造材料容易产生气孔。
此外，材料的液态性能和凝固收缩率也会对气孔的形成起到一定影响。
2.3 模具设计因素模具的设计对于铸件质量有着重要影响。
模具的排气性能、浇注系统设计、浇注口的位置和尺寸等都会对铸件皮下气孔的形成产生影响。
三、铸件皮下气孔解决方案为了解决铸件皮下气孔问题，可以从以下几个方面入手：3.1 优化铸造工艺通过优化铸造工艺，可以减少铸件内部气体的产生，从而降低气孔的形成。
具体措施包括： - 合理控制浇注温度和浇注速度，避免温度过高和速度过快导致气体无法及时排出； - 稳定浇注压力，避免压力波动引起气体的吸入； - 采用合适的浇注系统，如喷杆、浇注管等，以提高模具排气性能。
3.2 优化铸件材料选择合适的铸造材料对于减少铸件皮下气孔也具有重要意义。
应选择低气体含量和低杂质含量的材料，并对材料进行严格的质量控制。
此外，还可以通过添加一些特殊的合金元素来改善材料的液态性能和凝固收缩率，从而减少气孔的形成。
3.3 改进模具设计模具设计是解决铸件皮下气孔问题的关键。
应优化模具的排气性能，确保气体能够顺利排出。
同时，合理设计浇注系统，控制浇注口的位置和尺寸，以减少气孔的形成。
3.4 加强质量控制加强质量控制是解决铸件皮下气孔问题的基础。
应建立完善的质量管理体系，对原材料进行严格检验，确保材料的质量符合要求。
铸造气孔解决方法
铸造气孔解决方法铸造气孔是铸造中常见的缺陷之一，其产生对铸件的性能和质量都会产生不良影响。
因此，解决铸造气孔问题是铸造行业中的一个重要课题。
一、铸造气孔的原因铸造气孔产生的原因很多，主要有以下几个方面：1.金属液中气体的存在，如金属液在铸造过程中吸收了大量的气体，当金属凝固后，这些气体就会形成气孔。
2.铸型中气体的存在，如铸型中含有水分、挥发性有机物等，当金属液注入铸型内部时，这些气体就会被排出来，形成气孔。
3.铸造工艺的问题，如浇注温度、浇注速度、压力等的不合理设定，都可能导致铸造气孔的产生。
4.金属材料的问题，如金属材料成分不均匀，含有氧化物、夹杂物等，都可能导致气孔的产生。
二、解决铸造气孔的方法1.改进铸造工艺铸造气孔的产生与铸造工艺密切相关，因此改进铸造工艺是解决铸造气孔问题的首要措施。
具体来说，可以采取以下措施：（1）提高浇注温度，减少金属液中气体的溶解度，从而减少气孔的产生。
（2）控制浇注速度和压力，使金属液充分填充铸型，减少气孔的产生。
（3）改进浇注系统，减少金属液的冲击和喷溅，从而减少气孔的产生。
2.改进金属材料金属材料的成分和质量对铸造气孔的产生也有很大的影响。
因此，改进金属材料也是解决铸造气孔问题的重要措施。
具体来说，可以采取以下措施：（1）改进金属材料的制备工艺，减少夹杂物、氧化物等的产生。
（2）优化金属材料的成分和配比，使其成分均匀，减少气孔的产生。
3.改进铸型和模具铸型和模具的质量对铸造气孔的产生也有很大的影响。
因此，改进铸型和模具也是解决铸造气孔问题的重要措施。
具体来说，可以采取以下措施：（1）优化铸型设计，使其能够充分填充金属液，减少气孔的产生。
（2）加强铸型的密封性，减少铸型中气体的存在，从而减少气孔的产生。
（3）采用高质量的模具材料，减少模具中气体的存在，从而减少气孔的产生。
4.采用热处理技术热处理技术可以改变铸件中的组织结构，从而减少气孔的产生。
具体来说，可以采用以下热处理技术：（1）固溶处理：将铸件加热到一定温度，使其中的溶质均匀分布，从而减少气孔的产生。
检测铸件气孔的方法
检测铸件气孔的方法一、引言在我国的铸造行业中，铸件气孔是一个常见的问题。
气孔的存在不仅影响铸件的外观质量，还会对其使用性能产生严重影响。
为了确保铸件的质量，对铸件气孔的检测至关重要。
本文将对铸件气孔的成因、危害以及常用的检测方法进行介绍，以帮助大家更好地了解和解决这一问题。
二、铸件气孔的成因及危害铸件气孔主要是由于铸造过程中，金属液与型砂、芯砂等固体粒子发生反应产生的气体在凝固过程中无法及时排出而在铸件内部形成的。
铸件气孔的存在会使铸件的强度、硬度、耐磨性等性能降低，同时还容易导致铸件在使用过程中出现裂纹、变形等现象。
三、检测铸件气孔的常用方法1.肉眼观察：通过肉眼直接观察铸件表面和断面，观察是否存在气孔。
这种方法适用于较大型的铸件，但对于微小气孔和内部气孔难以发现。
2.低倍显微镜检测：使用低倍显微镜观察铸件的表面和断面，可以较准确地检测到微小气孔。
但低倍显微镜检测仍然难以发现内部气孔。
3.超声波检测：利用超声波在铸件中的传播特性，检测铸件内部是否存在气孔。
这种方法无损检测，适用于各种类型的铸件，但对于形状复杂、厚度变化的铸件检测效果有所降低。
4.射线检测：通过射线对铸件进行透射，观察射线底片上是否存在气孔。
这种方法适用于厚壁、大型铸件的检测，但射线对人体有一定危害，需采取防护措施。
5.渗透检测：将渗透剂涂抹在铸件表面，通过检测气孔处渗透剂的扩散情况来判断气孔的存在。
这种方法适用于表面光滑、无油污的铸件，但对于内部气孔和微小气孔检测效果较差。
四、各种检测方法的优缺点对比1.肉眼观察和低倍显微镜检测：优点是操作简便、成本低，适用于大型铸件的表面气孔检测。
缺点是难以发现微小气孔和内部气孔。
2.超声波检测：优点是无需破坏铸件，可以检测到内部气孔。
缺点是对形状复杂、厚度变化的铸件检测效果有所降低，且对微小气孔检测效果较差。
3.射线检测：优点是适用于厚壁、大型铸件的检测，检测精度较高。
缺点是射线对人体有一定危害，需采取防护措施。
铸件气孔类缺陷的特征及预防措施
铸件气孔类缺陷的特征及预防措施铸件中的气孔是指出现在铸件内部或表层的孔洞，形状有圆形、椭圆形、腰圆形、梨形或针头状，孤立存在或成群分布。
根据位置和形态，可以分为表面气孔、皮下气孔、针孔和表面针孔。
气孔壁一般较光滑，常与夹杂或缩松并存。
根据形成原因，气孔可以分为卷入气孔、侵入气孔、反应气孔和析出气孔。
卷入气孔是由于金属液在充型过程中卷入气体而形成的孔洞，多呈孤立存在的圆形或椭圆形大气孔，位置不定，一般偏在铸件中上部。
侵入气孔是由型、芯、涂料、芯撑、冷铁产生的气体侵入铸件表层而形成的气孔，多呈梨形或椭圆形，尺寸较大，孔壁光滑，表面多呈氧化色。
反应气孔是由金属液内部某些成分之间或由金属液与型、芯在界面上发生化学反应而形成的成群分布的气孔，分为表面针孔或皮下气孔和针孔。
析出气孔是溶解在金属液中的气体在铸件成形过程中析出而形成的气孔，多呈细小圆形、椭圆形或针头形，成群分布在铸件整个断面上或某个局部区域内，孔壁光亮。
气孔的形成原因主要是炉料潮湿、锈蚀、油污，气候潮湿，坩埚、熔炼工具和浇包未烘干，金属液成分不当，合金液未精炼或精炼不足，使金属液中含有大量气体或产气物质，导致在铸件中形成析出气孔和反应气孔。
型、芯未充分烘干，透气性差，通气不良，含水分和发气物质过多，涂料未烘干或含发气成分过多，冷铁、芯撑有锈斑、油污或未烘干，金属型排气不良，在铸件中形成侵入气孔。
浇注系统不合理，浇注和充型速度过快，金属型排气不良，使金属液在浇注和充型过程中产生紊流、涡流或断流而卷入气体，在铸件中形成卷入气孔。
合金液易吸气，在熔炼和浇注过程中未采取有效的精炼、保护和净化措施，使金属液中含有大量夹渣、气体和产气成分，在充型和凝固过程中形成析出气孔和反应气孔。
为预防铸件中的气孔，应采取以下措施。
首先，对炉料、坩埚、熔炼工具和浇包等进行烘干、清洁和防锈处理。
其次，控制金属液成分和温度，加强精炼和净化，防止金属液中含有气体和夹渣。
再次，对型、芯、涂料、冷铁、芯撑等进行充分烘干和清洁，提高透气性和通气性。
铸件气孔 -回复
铸件气孔
铸件气孔是指铸造过程中在铸件内部或表面形成的气孔。
铸件气孔是铸造缺陷之一，会影响铸件的力学性能和外观质量。
铸件气孔的形成原因主要有以下几个方面：
1.熔体中的气体：熔体中的气体在凝固时会向铸件内部或表面聚集形成气孔。
2.模具中的气体：模具中的气体在铸造过程中可能会被挤压到铸件中形成气孔。
3.浇注系统中的气体：浇注系统中的气体在铸造过程中可能会被带进铸件中形成气孔。
4.金属氧化物：金属熔体在铸造过程中可能会与空气中的氧气反应生成氧化物，这些氧化物在凝固时可能会形成气孔。
铸件气孔的大小和数量会影响铸件的性能和质量。
一般情况下，铸件气孔越小越少，铸件的力学性能和外观质量就越好。
为了减少铸件气孔的产生，可以采取以下措施：
1.优化浇注系统设计，减少气体的进入。
2.选用合适的金属材料，避免氧化物的产生。
3.控制熔体的温度和浇注速度，减少气体的聚集。
4.采用真空铸造或压力铸造等先进工艺，减少气体的产生。
铸件气孔的检测方法包括目视检查、X射线检测、超声波检测等。
一旦发现铸件气孔，需要进行修补或重新铸造。
铝压铸件气孔解决方法
铝压铸件气孔解决方法嘿，朋友们！咱今天就来好好唠唠铝压铸件气孔这个事儿。
你说这气孔啊，就像个调皮的小鬼，时不时就冒出来捣乱，让咱头疼得很呐！那这气孔是咋来的呢？就好比你煮汤的时候，水里有气泡咕嘟咕嘟往上冒，铝液在压铸的时候也会产生类似的情况呀。
比如模具设计不合理，浇铸系统有问题，或者压铸工艺没掌握好，都可能让气孔有机可乘。
那咱咋解决呢？首先得把模具好好检查检查，看看有没有啥缝隙啥的，就像家里的窗户要是有缝，风不就呼呼往里灌嘛。
得把这些可能让气孔钻空子的地方都给堵上。
还有啊，铝液的质量可得把好关。
要是铝液里有杂质啊，那可就像米饭里有沙子，吃起来硌牙呀！得把杂质清理得干干净净的，让铝液清清爽爽的去压铸。
压铸的过程也得注意，压力和速度都得控制好。
这就好比你骑自行车，速度太快或者太慢都容易摔倒，得找到那个刚刚好的节奏。
压力太小了，铝液填充不充分，气孔就容易出现；压力太大了，又可能把模具都给弄坏咯。
另外啊，压铸的温度也很关键呢！温度太高，铝液就像沸腾的水，气泡乱跑；温度太低，铝液又变得不活跃，也容易出问题。
这就像洗澡水，太烫了烫得慌，太凉了又冻得慌，得调到合适的温度才行。
咱还可以用一些辅助的方法呀，比如在压铸前对模具进行预热，这就像冬天出门前先把身子暖和暖和，这样就能更好地迎接挑战啦。
再想想看，要是咱做饭的时候不注意这些细节，做出来的饭能好吃吗？同理，压铸的时候不把这些问题解决好，那压出来的铸件能合格吗？咱可不能让这些小小的气孔坏了大事呀！所以啊，大家可得重视起来，多花点心思和精力，把这个气孔的小调皮给制服咯！这样咱才能做出高质量的铝压铸件，让客户满意，让自己也骄傲呀！总之，只要咱认真对待，办法总比困难多，气孔问题一定能解决！。
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铸件气孔的种类与防止方法【摘要】气孔，也称气眼，是铸造生产中最常见的缺陷之一。
产生于铸件内部、表面或近表面，呈大小不等的圆形、长形及不规则形，有单个的，也有聚集成片的，孔壁光滑，颜色为白色，有时覆一层氧化皮。
在长期实践中我们根据形状与生成原因不同一般称之为气孔、气泡、针孔、气疏松和气缩孔。
【关键词】铸件，气孔，浇注，凝固，铸造工艺引言在铸件的废品中，气孔占有很大的比例。
据统计由于气孔导致的铸件废品占铸件废品总数的1/3左右，减少和消除气孔缺陷对提高铸件质量是十分迫切的问题。
1 气孔生成的原因气孔由气体而生成，生成气孔的气体主要是CO、CO2及H2、O2、N2等。
气体主要来自三个方面，即来自金属、造型材料和大气。
气体在金属中熔解度随温度下降而急剧减少。
例如纯铁中氮的溶解度，每一百克金属中1100℃时为20.5cm3，750℃时只有0.3cm3。
氢气的溶解度，每一百克金属中，1000℃时为5.5cm3，而在300℃时只有0.16cm3。
当钢从液态变为固态时，由于溶解度的原因，气体向铸件较高温度方面扩散，扩散至壁较厚、凝固较迟的部位，来不及排放，随着铸件凝固的进行被包容于塑性状态的金属中而生成气体。
所生产的气体是封闭圆形或椭圆形，不于外界相通，孔壁有金属光泽。
型砂中的水分，粘结剂中所含的挥发物，都会因受热而变为气体。
以水为例，当其受到高温金属加热时，首先变为水蒸气，其次，当温度继续升高时水蒸气还要分解。
水变为水蒸气时体积要膨胀，水蒸气分解为氢和氧时还要膨胀。
如这种膨胀受到阻碍则产生压力，此压力在砂型透气不良的情况下，能冲破金属表面凝固膜而穿入铸件内部生成气孔。
在穿入过程中，气体一面运动，一面膨胀，所以形成一个细颈而后扩大的形状，使整个气孔像一个梨形，细颈方面指向气体来源方向。
在铸件表面或皮下往往只有一个微孔不容易看出来，只有热处理后或切削加工过程中才能完全发现。
因为气体与高温金属发生氧化作用，所以孔壁常呈暗蓝色或黑褐色。
金属在浇注系统中和型腔中的流动过程，由于流动不稳定，将气体卷入而生成气体[1]。
铁液中的Al量也是引起铸件气孔的一大原因[2]。
目前铸铁生产多采用高Si/C比成分，因此需要加入较多的硅铁和大量的孕育量，随着硅铁的加入增多了铁液的含Al量，促使铁液吸氢：2Al +3H2O→Al2O3+6（H）球铁生产中残余镁的质量分数一般应控制在0.03%~0.06%，高了就要产生气孔，也是这个道理：Mg+ H2O→MgO+2（H）2 气孔的形状特征气孔是出现在铸件内部或表层，形状一般为圆形或近似于圆形的团球状孔洞；其他形状有泪滴形、梨形、蠕虫状、针状、晶间裂隙状等气孔；气孔孔壁比较光滑而发亮，具有金属光泽，颜色有时发蓝、有时发暗。
灰铸铁气孔表面还覆盖着一薄层片状石墨或碳膜。
当用扫描电镜观察灰铸铁的气孔孔壁时，其孔壁表面呈现凸凹不平的图像，但起伏较缩松、缩孔的内壁平滑；气孔的大小变化很大，有的直径很小，1mm左右，犹如针尖，有的很大可达几毫米。
气孔常出现在铸件的表面、内部或皮下。
有些气孔呈弥散状分布在铸件的皮下，待机械加工后就暴露出来。
有些表面气孔与内部气孔相互贯通呈现在铸件的表面。
3 气孔的种类按气体的来源不同，可将气孔分为四大类。
3.1 一类为反应气孔由金属液与型、芯在接口上或金属液内部某些成分之间发生化学反应而形成的成群分布的气子。
反应气孔一般为针孔。
有时反应气孔形成皮下气孔，位于铸件表层，形状呈针头形或细长圆形。
由金属液内成分之间发生化学反应所产生的反应气孔一般弥散成群分布在铸件整个断面上或局部区域。
位于铸件上部的反应气孔常伴有夹渣。
目视特征：⑴尺寸、形状和分布。
图１显示了这种气孔典型的形貌特征。
气孔孔洞大，孔径可达几毫米；形状无规律性，可以是圆球形、团球形或异形孔洞；分布上为弥散性气孔，成群的大孔洞分布于铸件整个截面积上。
⑵孔壁表面面貌和部位。
孔壁平滑，其表面颜色一般呈金属光亮色。
一般总是内部气孔，往往是在铸件机加工后才暴露出来，加工面上遍布着孔洞，犹似蜂窝。
此时应继续检查铸件整个横断面是否也有成群的孔洞，以免误判为皮下气孔。
⑶流行性缺陷。
这种气孔缺陷具有流行性缺陷的同液性特点，即金属液本身有溶解的，可起化学反应的化合物。
因此无论是用干型还是湿型，同一炉次、包次所浇注的铸件都会产生这种气孔缺陷。
铸件的冒口或直浇道顶面，同有析出气孔的铸件一样，也有冒顶现象，甚至成为菜花状。
内生式反应气孔的目视特征非常相似于析出气孔。
一般来说，其主要差别是前者的孔洞显著大于后者。
诊断时，不要同析出气体、枝晶间裂隙状气孔、皮下气孔、缩松、分散缩孔等孔洞类缺陷相混淆[3]。
3.2 二类为析出气孔由溶解在金属液中的气体在铸件冷却成形过程中析出而形成的气孔。
由于形成气体来源于金属本身，所以也叫内生式气孔。
由于氢的析出而形成的析出气孔，常称为氢气孔。
析出气孔多呈细小圆形或针头状，成群分布在铸件断面或某一局部区域内，内壁较光滑而明亮，呈金属本色。
由于铝合金的吸气性较大，铸件的析出气孔通常表现为针孔。
在铸件热节和厚断面处较严重。
析出性气孔是铸件中一种常见的缺陷。
它的产生原因主要是由于金属液在凝固过程中,随着温度的下降,合金熔体内气体溶解度下降,导致气体过饱和析出、长大,形成气泡,在凝固过程中气泡未能及时排出而形成气孔[4]。
它的危害性在长期的生产科研中被广泛的认识和研究。
目前,关于析出性气孔的主要研究方向集中在它的形态、产生机理和防止的方法[5]。
工业生产中,经常采用真空除气法来排出析出性气孔,这是一种被实践证实了的有效的方法。
但是这种方法仍然存在一些值得注意的问题,真空状态虽然能够提高气体的排出率,但同时也能使残留气体的表现效果更加显著,因此,为达到良好的排气效果,必须使熔体在真空条件下保持足够长时间。
图2 (a) 为真空条件下迅速加热至过热15 ℃的熔体,在达到温度后,不经保温,直接在20 ℃的真空环境中浇注凝固所形成的气孔形貌。
可以看到,尽管气条数量明显减少,但单根气条尺寸明显增大。
同时,发现,在真空条件下形成的析出性气孔形貌是不稳定的,图2 (b) 为真空条件下形成的析出性气孔在常压下保存24 h 后的形貌,可以看到,可能是试样强度的原因,气孔出现了塌陷,塌陷的结果使得初生形貌为连续的气孔变的断续。
这种形貌的改变在常压下形成的气孔中不会发生。
图2(c) 给出了试样浇注前在真空条件下保温60 min 后,在相同温场环境中凝固所形成的试样组织。
可以看到,进行有效的真空除气后的铸件内没有可见的析出性气孔[6]。
图2 真空条件浇注凝固的铸件3.3 三类为侵入气孔由铸型、型芯、涂料、芯撑、冷铁等外部因素产生的气体侵入铸件而形成的气孔。
侵入气孔多呈梨形或椭圆形，位于铸件表层或近表层，比较集中，尺寸较大，孔壁光滑，表面常呈氧化色或蓝色。
梨尖一般指向气体侵入的方向。
侵入的气体一般为水蒸气、一氧化碳、氮气、碳氢化合物等气体。
侵入气体的主要来源①浇注时，由于浇注工艺不正确和浇注系统设计不合理，使金属液发生吸气和卷气的现象；②金属与冷铁、蕊撑、铸型（蕊）表面上的涂料及水分或铁锈相互作用所产生的气体；③由于浇注过程中金属液和铸型之间的热作用使铸型和砂型的孔隙中所包容的空气，砂型和型蕊中挥发物（水份，粘结剂，附加物）挥发生成的气体。
侵入性气孔的形成原因当金属液浇入砂型中的某一时刻，金属液对砂型（蕊）产生剧烈的热作用，使型腔表面的砂层迅速加热到接近金属液的温度，由于水份的蒸发、有机物的燃烧和挥发形成了大量的气体，其中一部分气体通过透气的砂型逸走，但是如果由于型砂或蕊砂的发气量大，发气速度快，而使一部分气体不能及时通过型砂逸走时，就可能侵入金属液中，当铸件凝固时，就会在接近铸件的表面形成梨形气孔[7]。
3.4 四类为卷入气孔在浇注、充型过程中因气体卷入金属液中而在铸件内形成的气孔。
卷入气孔一般为孤立存在的大气孔，形状通常为圆形或椭圆形，位置不定，一般偏在铸件中上部。
4 气孔的防止方法4.1 冶练方面应尽量减少和脱除钢中气体。
通常应注意的问题是生锈的原材料，冶炼过程要去气良好，盛钢筒烘烤干燥，常用工具避免渗水等。
以铝合金为例，通过改变铸件冷却速度v、铝合金液原始含氢量Cm 进行验证试验表明，增大固-液界面前沿液相中氢原子的过饱和浓度区△x 及存在时间△t，将增加气孔的数量及尺寸。
由此得出，铝合金液凝固时的溶质再分配规律可用来解释铸件出现气孔的原因，研究溶质再分配规律对于控制铸件气孔的形成有较大的指导意义[8]。
4.2 在浇注方面浇注前钢水在较高温度下适当镇静，以利气体上浮浇注过程中及时点火引气，以利气体外排[9]。
采用垂直缝隙式浇注系统,既符合铸件结构特点又可以防止氧化皮卷入,还能造成自下而上的凝固条件,减小冒口体积[10]。
4.3 在铸造工艺方面应合理设计浇注系统及冒口，使钢水流动平稳，避免气体卷入，同时浇冒口设计应尽可能做到使压力头增大，有利于迫使气体通过砂型向外排出，在砂型上合理扎出气眼，安排人工气路，并控制砂型烘干深度，严格处理冷铁，芯撑，不允许有锈和其他可发气的污物[11]。
4.4 在造型材料方面应控制其含水量、发气量及透气性，使气体来源减少，并有利气体排除。
以高碳钢为例，钢液中含碳量高时,则含氧量相应降低。
相反,当钢液中含碳量低时,则含氧量高,换言之,同一温度下,低碳钢的含氧量大于高碳钢的含氧量。
这也是低碳钢易形成气孔的原因所在。
针对易形成气孔的低碳钢,在保证铸件化学成分的前提下,消除气孔危害的重点就在于降低钢中氧含量,为了避免钢液溶解过多的氧化亚铁,除保证正常的脱氧以外,控制适宜的熔炼温度和浇注温度就显得很有必要。
在保证钢液充满铸型获得良好的铸件表面品质的条件下,应采用较低的浇注温度[12]。
5 铸件气孔缺陷的防止措施实例5.1 活塞式空压机气阀消除气孔、砂孔的铸造工艺针对原工艺造成废品产生的原因和特点,首先考虑要把放阀片的重要加工面朝下,把桐油砂2芯放在上箱,加强型腔和油砂芯排气的顺畅,于是采用了两种改进的铸造工艺方案[13]。
5.1.1 改进工艺方案a把放阀片的重要加工面朝下、桐油砂芯放在上箱,在桐油砂芯的中心即零件的圆心处设计一瓶颈冒口,瓶颈尺寸是Ø3 0 mm ×15 mm ,冒口尺寸是上Ø8 0 mm、下Ø70 mm、高140 mm ,并且在零件的周边设置3 个Ø8mm 的型腔排气,如图3 。
试生产40 件,经机加工,没有发现气孔。
但有13件发生了缩孔,主要发生在冒口颈底部的连接处。
经分析,发现冒口放置的部位正是铸件的热节部分,浇注时造成了局部过热,浇注后一旦没有补充铁液或浇注过快就很容易发生反缩。
图3 改进工艺方案a5.1.2 改进工艺方案b把放阀片的重要加工面朝下、桐油砂芯放在上箱,根据桐油砂造芯的操作过程及工艺特点,起模后在桐油砂芯的最外层环槽插上3 个Ø15 mm 的圆孔,圆孔间距8～10 mm。