发动机灰铸铁缸体缺陷分析

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灰铁铸件质量控制与缺陷识别方法

灰铁铸件质量控制与缺陷识别方法

灰铁铸件质量控制与缺陷识别方法灰铁铸件是一种常见的工业材料,具有较低的生产成本和良好的加工性能。

然而,由于材料特性以及生产过程中可能存在的不完美,灰铁铸件的质量问题和缺陷成为制约其应用的重要因素。

因此,灰铁铸件质量控制与缺陷识别方法显得尤为重要。

一、灰铁铸件质量控制的重要性灰铁铸件广泛应用于汽车零部件、机械设备等领域,其质量直接关系到产品的性能和安全性。

良好的质量控制能够提高产品的使用寿命和可靠性,降低质量问题带来的生产成本和后续维护费用。

因此,对灰铁铸件质量控制的重视程度不可忽视。

二、常见的灰铁铸件缺陷1. 气孔:气孔是灰铁铸件中最为普遍的缺陷之一。

它们通常以气泡的形式存在于铸件中,使得铸件的力学性能下降。

2. 砂眼:砂眼是由于砂芯粘结剂挥发或砂芯被刮伤导致的缺陷。

它们通常以凹陷的形式出现在铸件表面。

3. 裂纹:裂纹是在灰铁铸件冷却过程中由于内部应力超过材料强度引起的。

裂纹不仅对铸件的力学性能产生不利影响,还可能导致铸件的完全失效。

三、灰铁铸件质量控制方法1. 严格控制铸造过程:灰铁铸件的质量问题往往源自于铸造过程中的不完善,因此,严格控制铸造过程是保证灰铁铸件质量的关键。

包括熔炼温度的控制、熔融金属的净化、铸型的预热等。

2. 合理设计铸型和砂芯:铸型和砂芯的设计对于灰铁铸件质量至关重要。

合理的铸型设计能够减少铸件内部气体的积聚;而砂芯的设计则可以避免砂眼等常见缺陷的产生。

3. 使用先进的检测设备:随着科技的进步,越来越多的先进检测设备被应用于灰铁铸件的质量控制中。

例如,X射线检测、超声波检测等技术能够快速且准确地检测出灰铁铸件的缺陷并进行修复。

四、灰铁铸件缺陷识别方法1. 目测检查法:目测检查是最常用也是最简单的铸件缺陷识别方法之一。

通过观察铸件表面,如有裂纹、气孔等可见缺陷的出现,可以及时发现并进行处理。

2. 渗透检测法:渗透检测法是一种常用的缺陷检测方法,利用缺陷表面张力的改变来识别缺陷。

常见灰铸铁件缺陷分析和检查防范

常见灰铸铁件缺陷分析和检查防范

1 5 0 、 HT / 2 0 0 、 HT/ 2 5 0 、 HT / 3 0 0 、 HT / 3 5 0 六级 , 其组 织是 由金
属基体和 片状石 墨组成 , 力学 性能较 低 。但 同时它 又具 备缺
口敏感性 小 、 减震效 果好 、 耐磨性 强的特性 , 以及 良好 的铸造 性能和切割加工性能 , 是其得到 广泛应用的关键 。
( 接上 页)
和 内在质 量均达 不到有关 标准和验 收要求 , 但通 过对存 在缺
陷的铸件进 行返修 , 能够达到 有关标准 和验收 要求 。废 品是
8 期 间核查 的记 录
期 间核查记录应体 现出对计 量标 准核查过程 中的全面信 息, 其 中包括 核查 日期 。被 核查对 象 名称 、 型号规格 、 出厂编
等 。另外 , 还可通过经验 , 利用听觉和嗅 觉进 行检查 。判定合
格品的标准 , 生产厂家应与用户商定 。
2 . 1 外观 质量 检查
铸 件外观 质量包括 铸件形 状 、 尺寸 、 表面 粗糙度 、 重 量偏 差、 表面缺陷 、 色泽 、 表面硬度和表面清理质量 。 ①铸件尺寸检测 铸件尺 寸检查 时是 以铸 件工 艺图为依 据 , 它包括 零件尺
●核查结论 , 即测量设 备/ 过程是否在控 ; ●其它 , 如建议 、 相关说明。 ( 2 ) 期间 核查结论 符合要 求 , 将《 期间核 查报告 》 、 原 始记 录和测量不确定度评定等资料经批准后存档 。
号、 生产厂家 ; 使用 的核 查标准 的名称 、 型号规格 、 编号、 生产 厂家 ; 依 据的技术规范 ; 环境 参 , 还 会对 设备的使用造成 影响 , 降低了机械 的使 用 精度和 寿命 , 甚 至 出现 事故 。所以对 铸铁过 程做好 缺陷分

灰铸铁缺陷产生的原因分析及预防措施

灰铸铁缺陷产生的原因分析及预防措施

灰铸铁缺陷产生的原因分析及预防措施灰铸铁是一种铸铁材料,广泛应用于工业生产中。

然而,灰铸铁在生产过程中常常会产生一些缺陷,影响产品质量和使用寿命。

本文将分析灰铸铁缺陷的一些常见原因,并提出相应的预防措施。

首先,原材料的选择和质量会直接影响灰铸铁的缺陷产生。

原材料中的含碳量不均匀、硫、磷含量过高等都可能导致气孔、夹杂物等缺陷的产生。

因此,在原材料采购时,应选择质量稳定可靠的供应商,严格控制原材料的成分和质量。

其次,铸造工艺是产生灰铸铁缺陷的重要原因之一、铸造温度、浇注速度、冷却速度等工艺参数的不当选择都可能引起缺陷。

例如,铸造温度过高会导致灰铸铁组织粗化,同时加速固化速度,容易产生疏松缺陷;而铸造温度过低则容易使灰铸铁凝固速度过慢,产生大的铁素体晶粒和残余奥氏体,导致脆性增加。

因此,应根据具体工件的要求,合理选取铸造工艺参数,确保铸件质量。

此外,铸造设备的状态和操作对于灰铸铁缺陷的产生也有影响。

设备的使用寿命、维护保养情况都会影响铸件质量。

例如,设备老化导致温度控制不稳定,浇注时温度波动较大,容易引起疏松缺陷。

为了减少设备因素引起的缺陷,应定期对设备进行检查和维护,并采取合适的设备调整措施。

为了预防灰铸铁缺陷的产生,可以从以下几个方面采取相应的措施。

首先,在原材料选择上,应选用质量稳定的材料,并进行严格的原材料检测,确保其成分和质量符合要求。

其次,在铸造工艺中,应根据具体情况合理选择铸造温度、浇注速度和冷却速度等工艺参数,以获得良好的铸件结构和性能。

另外,在铸造过程中,可以采取保温措施,增加浇注温度的稳定性,避免因温度波动而引起的缺陷。

此外,设备的维护和保养也是很重要的,定期对设备进行检查和维修,确保设备的正常运行,减少因设备因素引起的缺陷。

最后,铸造工艺的控制和优化也是减少灰铸铁缺陷的重要手段。

通过工艺优化和改进,可以进一步提高产品质量和减少缺陷产生的可能性。

综上所述,灰铸铁缺陷的产生主要与原材料、铸造工艺和设备等因素有关。

灰铸铁缺陷及预防措施

灰铸铁缺陷及预防措施

灰铸铁缺陷及预防措施灰铸铁是一种常见的铸造材料,广泛应用于汽车制造、机械制造、建筑工程等领域。

然而,灰铸铁在生产过程中可能会出现一些缺陷,如气孔、夹杂物、砂眼等,这些缺陷会降低铸件的质量和性能。

为了提高灰铸铁的质量,需要采取一些预防措施。

1. 控制原材料的质量:灰铸铁的原材料主要包括铁水、生铁、废铁和合金等。

在生产过程中,应对原材料进行严格的质量控制,确保其符合标准要求。

特别是废铁和合金等次生材料,需要经过严格的筛选和检测,以避免其中的杂质对铸件质量的影响。

2. 控制熔炼工艺参数:熔炼是灰铸铁生产的关键环节,熔炼工艺参数的控制对铸件质量至关重要。

首先,需要选择合适的炉型和燃料,以确保熔炼温度和熔化能力的稳定。

其次,需要合理控制熔炼时间和熔炼温度,避免过热或过冷导致铸件缺陷的产生。

同时,还需要控制熔炼过程中的气氛和熔体的搅拌方式,以提高熔体的均匀性和纯净度。

3. 严格控制铸造工艺参数:铸造是灰铸铁生产的关键环节之一,铸造工艺参数的控制对铸件质量有着重要影响。

首先,需要选择合适的铸型材料和型腔设计,以确保铸件的凝固过程稳定。

其次,需要控制浇注温度、浇注速度和浇注方式等参数,避免热裂纹、冷隔和气孔等缺陷的产生。

同时,还需要合理控制铸件的冷却速度和冷却方法,以保证铸件的显微组织和力学性能。

4. 加强铸件的检测和质量控制:在生产过程中,需要对铸件进行全面的检测和质量控制,以确保其达到设计要求。

常用的检测方法包括尺寸检测、外观检查、磁粉探伤、超声波检测等。

此外,还可以采用金相显微镜、扫描电镜等高级检测设备,对铸件的组织和缺陷进行分析和评估。

通过加强检测和质量控制,可以及时发现和解决铸件的缺陷问题,提高产品的合格率和可靠性。

5. 加强员工培训和技术支持:为了保证灰铸铁生产的质量和稳定性,需要加强员工的培训和技术支持。

员工应具备良好的铸造技术和操作技能,了解铸造工艺和设备的使用方法。

同时,还需要定期组织技术培训和交流,提高员工的综合素质和技术水平。

灰铸铁缺陷及预防措施

灰铸铁缺陷及预防措施

灰铸铁缺陷及预防措施灰铸铁是一种常见的铸造材料,具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和机械性能。

然而,由于生产过程中的各种因素,灰铸铁可能会出现一些缺陷,这些缺陷可能会对其性能和使用寿命产生负面影响。

为了确保灰铸铁的质量,需要采取一些预防措施来减少缺陷的发生。

一、灰铸铁常见的缺陷类型1. 气孔:气孔是灰铸铁中最常见的缺陷之一。

它们是由于铁液中的气体无法完全排出而形成的。

气孔可能会导致灰铸铁的强度和密封性下降。

2. 夹杂物:夹杂物是指灰铸铁中的杂质,如硫化物、氧化物和金属夹杂物等。

这些夹杂物可能会降低灰铸铁的强度和韧性。

3. 砂眼:砂眼是灰铸铁表面上的小孔洞,通常由于铸造过程中的砂芯或砂模不完全填充而形成。

砂眼可能会导致灰铸铁的表面粗糙和不均匀。

4. 疏松:疏松是指灰铸铁中的孔隙和松散区域。

它们可能是由于铸造过程中的不均匀冷却或金属凝固不完全而形成的。

疏松可能会降低灰铸铁的强度和韧性。

5. 热裂纹:热裂纹是指在灰铸铁冷却过程中产生的裂纹。

它们可能是由于冷却速度过快或金属组织的不均匀收缩而形成的。

热裂纹可能会导致灰铸铁的破裂和失效。

二、预防灰铸铁缺陷的措施1. 优化铁液成分:合理控制铁液的成分可以减少灰铸铁中的缺陷。

例如,控制硫和氧含量,避免夹杂物的形成。

此外,添加一些合适的合金元素,如镍、铜和钼等,可以提高灰铸铁的性能。

2. 控制浇注温度和速度:合理控制浇注温度和速度可以减少气孔和疏松的形成。

温度过高或过低都会对灰铸铁的质量产生不利影响。

此外,控制浇注速度可以减少砂眼的发生。

3. 优化砂芯和砂模设计:合理设计砂芯和砂模可以减少砂眼和热裂纹的形成。

确保砂芯和砂模完全填充,并避免过度收缩和应力集中。

4. 控制冷却速度:合理控制灰铸铁的冷却速度可以减少热裂纹的形成。

可以采用适当的冷却介质和冷却时间来控制冷却速度。

5. 加强质量检测:对灰铸铁进行严格的质量检测可以及早发现和排除缺陷。

常用的检测方法包括金相显微镜检测、超声波检测和磁粉检测等。

灰铸铁件损伤、冷裂、温裂、变形、金相不合格、过硬六大缺陷的防止方法

灰铸铁件损伤、冷裂、温裂、变形、金相不合格、过硬六大缺陷的防止方法

灰铸铁件损伤、冷裂、温裂、变形、金相不合格、过硬六大缺陷的防止方法灰铸铁件由于落砂清理、热处理时造成的主要缺陷及其原因分析与防止方法(1)损伤特征及发现方法:损坏了铸件的完整性用外观检查可以发现原因分析:1.在开箱、搬运或清理时不注意2.打浇、冒口的方向不对或冒口颈过大,造成带肉缺陷防止方法:1.认真按照工艺规程和要求操作2.正确掌握打浇、冒口的方向(2)冷裂特征及发现方法:1.薄壳零件落砂时被振裂,并违反操作规程2.采用水爆清砂时,热应力较大,当应力超过铸件某部分的抗拉强度时,应生冷裂防止方法:1.对易裂的薄壳零件,清理时应挑出,另行清理,并认真执行合理的操作规程2.根据铸件结构和性能特点,选用合理的清理方式和清理工其3.严格执行水爆工艺4.在运输和清理过程中,尽量减轻碰撞(3)温裂特征及发现方法:开裂处金属表皮氧化用外观检查,透光法,磁力探伤,打压试验,煤油渗透等方法发现原因分析:由于气割、焊接或热处理不当,温度应力大所引起防止方法:正确制订并认真执行合理的焊接、热处理规范和操作规程(4)变形特征及发现方法:长的或扁平类铸件在靠近壁厚的一方凹入成弯曲形用外观检查,划线等方法发现原因分析:在铸件冷却过程中,产生的铸造应力超过该材质的屈服极限时,则产生塑性变形和挠曲为减少和消除铸件的残留应力,可采用人工时效(即退火热处理),若热处理规范不正确,仍会产生变形和挠曲防止方法:1.改变热处理规范,使其合理,并认真执行2.延长开箱时间或把刚落砂的铸件送入保温炉中保温,并随炉缓慢冷却(5)金相不合格特征及发现方法:铸件断面的粗视组织和显微组织不符合标准或技术条件用断面观察,金相检验可以发现原因分析:1.开箱时间不当2.热处理规范不正确防止方法:1.按技术要求,合理控制铸件的开箱时间2.改变热处理规范,使其合理,并认真执行(6)过硬特征及发现方法:在铸件边缘和薄璧处出现白口铁组织断面观察,硬度试验,机械加工可以发现原因分析:开箱时间过早防止方法:适当延长开箱时间或在退火炉中缓慢降温。

灰铸铁裂纹缺陷

灰铸铁裂纹缺陷

灰铸铁裂纹缺陷
灰铸铁裂纹缺陷的形成原因比较复杂,以下是一些常见的原因:
1.热应力和收缩应力:在铸造过程中,由于铸件各部分的冷却速度不同,会产生
热应力和收缩应力。

如果铸件设计不合理,如存在大的厚差或结构突变,就会产生应力集中区域,这些区域可能成为裂纹的起始点。

2.砂芯的强度和刚度不足:砂芯的强度和刚度不够时,容易在铸件中产生裂纹。

这通常是由于砂芯材料的质量问题或砂芯制造过程中的问题。

3.铸件结构设计不合理:铸件结构设计不合理会导致应力集中,从而增加裂纹的
风险。

例如,铸件中存在大的厚差、锐利的边缘或突兀的形状等。

4.浇注系统和冒口设计不当:浇注系统和冒口设计不当会导致铸件产生过大的热
应力和收缩应力,从而引发裂纹。

例如,浇注系统位置不当、冒口太小或太少等。

5.铸造工艺不当:铸造工艺不当也可能导致裂纹的产生。

例如,冷却速度控制不
当、浇注温度过高或过低等。

6.合金元素和杂质的影响:某些合金元素和杂质在灰铸铁中可能增加裂纹的风险。

例如,磷、硫等元素可能导致铸件脆性增加,从而增加裂纹的可能性。

为了减少灰铸铁裂纹缺陷的产生,可以采取以下措施:
1.优化铸件结构设计,避免大的厚差和突兀的形状,尽可能减少应力集中的区域。

2.选择优质砂芯材料,并确保砂芯制造过程中的质量。

3.合理设计浇注系统和冒口,以减少热应力和收缩应力。

4.控制铸造工艺参数,如浇注温度、冷却速度等,以减小应力的产生。

5.优化合金元素和杂质含量,以降低裂纹的风险。

灰铸铁发动机缸体常见铸造缺陷与解决办法探讨

灰铸铁发动机缸体常见铸造缺陷与解决办法探讨

灰铸铁发动机缸体常见铸造缺陷与解决办法探讨摘要:缸体是汽车发动机的重要部件,常用的缸体材料包括灰铸铁、合金铸铁、铸造铝合金。

由于气缸内的工作温度较高,要求汽缸强度足够,承受机械负荷与热负荷,而灰铸铁凭借其诸多优势可以用于发动机缸体制造,但是依旧存在着铸造缺陷。

基于此,本文分别从气孔、砂眼、渣眼、跑火、冲砂、冷隔等方面分析常见铸造缺陷与解决办法,希望对相关研究带来帮助。

关键词:灰铸铁发动机;缸体;铸造缺陷发动机缸体具有外壁薄、结构复杂等特征,在运行过程中需要气压试验。

整个铸造工艺较为复杂,需要借助砂芯形成内部和外部结构,整体铸造难度大,不加强质量控制会导致废品率上升,以下对缸体铸造缺陷和处理措施进行分析。

一、气孔缸体出现的气孔逐渐表现为侵入性气孔,随着浇注的完成,砂芯发气量增大。

如果气体未能及时排出会导致水分升高,浇注温度下降以及最小剩余压头不足,出现问题的主要位置集中在缸筒内壁、搭子位置、上型加强筋位置[1]。

(一)搭子气孔和最高点气孔卧式浇筑缸体设置在上行缸体搭子部位,其位置偏高,会由于排气不畅导致搭子气孔,并且其它较高位置也会出现气孔,主要应对措施如下:技术人员可采取增加排气针的方法提升排气水平,主要选择明排气针。

也可以对暗排气针利用。

如果选用明排气针,合箱过程中型砂容易从排气针顶部进入型腔内部,由此出现砂眼,所以合箱操作之前需要吹净排气针顶部和周边的散沙。

如果采取暗排气真的方法排气,针根部截面积要达到内浇道截面积1.5倍,同时排气针需要尽量接近型砂顶部。

通常在不出现排气孔的情况下采用暗排气针的方式,可以避免排气针眼根部出现明砂眼。

(二)缸体内壁气孔该问题出现的主要原因在于水套芯发气量过大,进行带水套的缸体铸造时,需要使用水套芯,而这种材料主要由覆膜砂制作,加之水套芯排气通道较少,浇筑后受到铁液的包裹,如果水套砂芯排气效果不佳,缸体的筒内壁就会出现侵入性气孔。

此外,水套芯使用的芯撑质量存在缺陷也会造成钢筒内壁气孔出现,一般完成加工后才能发现,应对措施如下:其一,合理设定芯盒设计以及芯盒温度。

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中小型乘用车发动机灰铸铁汽缸体(汽缸盖)常见缺陷与对策浅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。

;,铁液充型不平稳,有气体卷入。

;砂型内灰分含量高,砂型透气性差。

,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。

;铁液未充分除渣,浇注时未挡渣,由此引起渣气孔。

1.2对策,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。

,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。

,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。

,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。

,浇注时挡渣引火以及孕育剂的干燥等工作。

,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,型砂性能欠佳。

2.2 对策,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。

,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。

4.1.1 砂芯表面状况不良,如充填不紧实;砂芯表面粗糙;粘膜等。

4.1.2 施涂不当,如涂料性能差,玻美度不合适,涂层厚度不够等。

4.1.3 现有强力抛丸装置对铸件大部分内外表层都能清理得很干净,但对狭窄复杂的水腔、油腔仍显不足。

4.2 对策4.2.1 改善和提高砂芯表面的质量状况,如选用流动性好的制芯材料(安息角<29°);合理设置排气塞并加以维护使其畅通;施用品质好的脱模剂防止粘膜等,这些措施的目的是得到表面紧实致密的砂芯。

4.2.2 通常都要对坭芯施以涂料层。

涂料玻美度要合适;涂料要有较强的渗透性;涂料要有一定的厚度(一般要达0.2mm),涂层干燥后不能显见砂粒为宜;选用的涂料防粘砂性能优良,在浇注温度下能在铸件表面形成一低熔点的烧结层,而且在铸件冷却过程中因收缩率的不同能自动剥离下来。

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