铸件常见铸造缺陷 PPT
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。
铸造缺陷及其对策.pptx
4、防止方法：
1、优化铸件结构设计，壁厚均匀，过渡平滑，肋板 厚度和分布的合理化； 2、优化浇注系统，控制浇温、浇速使铸件各部位冷 却速度趋于一致； 3、降低有害元素，合理控制合金元素添加量； 4、合理设定开箱时间。
5、补救措施：
1、开止裂孔后焊补； 2、采用工业修补剂； 3、如在重要面，报废重铸。
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4、防止方法： 1、优化工艺设计，合理设置浇注系统； 2、考虑使用保温冒口、发热冒口； 3、优化铸件结构设计； 4、模拟分析（CAE）； 5、调整成份； 6、控制炉料．
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5、补救措施： 1、轻者焊补或采用工业修补剂； 2、重者报废重铸.
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2.夹砂
的不同大小、形状的 孔洞缺陷的总称
缩孔 缩松
形状不规则,孔壁粗糙,常伴有粗大 树枝晶.夹杂物.裂纹等缺陷；
是细小的分散缩孔,断口呈海绵状；
疏松（显微缩松） 不作严格区分；
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气 孔
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针孔
2、裂纹、冷隔类缺陷
定义
缺陷名 称
特征
宏观（肉眼、ＰＴ、Ｒ Ｔ、ＭＴ、ＵＴ）或微 观（显微镜）判断发现 有开裂状纹络
1、铸件内部裂纹可采用超声波探伤（UT）、 磁粉探伤（MT）或射线探伤法（RT）进行检验； 2、铸件表面的裂纹可采用染色探伤法（PT）来 帮助确定，大部份是肉眼可直接发现的。
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3、形成原因：
1、铸件结构或浇注系统设计不合理壁厚相差悬殊， 过渡圆角小； 2、铸造合金中有害元素（P、S等）超标，珠光体 元素过量； 3、铸件开箱过早，冷却过快； 4、合金收缩率大； 5、肋板设计不合理。
铸件中常见缺陷
铸件中常见的主要缺陷有：1.气孔这是金属凝固过程中未能逸出的气体留在金属内部形成的小空洞，其内壁光滑，内含气体，对超声波具有较高的反射率，但是又因为其基本上呈球状或椭球状，亦即为点状缺陷，影响其反射波幅。
钢锭中的气孔经过锻造或轧制后被压扁成面积型缺陷而有利于被超声检测所发现，如图2.2所示。
2.缩孔与疏松铸件或钢锭冷却凝固时，体积要收缩，在最后凝固的部分因为得不到液态金属的补充而会形成空洞状的缺陷。
大而集中的空洞称为缩孔，细小而分散的空隙则称为疏松，它们一般位于钢锭或铸件中心最后凝固的部分，其内壁粗糙，周围多伴有许多杂质和细小的气孔。
由于热胀冷缩的规律，缩孔是必然存在的，只是随加工工艺处理方法不同而有不同的形态、尺寸和位置，当其延伸到铸件或钢锭本体时就成为缺陷。
钢锭在开坯锻造时如果没有把缩孔切除干净而带入锻件中就成为残余缩孔（缩孔残余、残余缩管），如图2.3、2.4、2.5所示。
如果铸件的型模设计不当、浇注工艺不当等，也会在铸件与型模接触的部位产生疏松，如图2.28所示。
断口照片中的黑色部分即为疏松部位，其呈现黑色是因为该工件已经过退火处理，使得疏松部位被氧化和渗入机油所致。
图2.28 W18钢铸件-用作铣刀齿，采用超声纵波垂直入射多次底波衰减法发现的疏松断口照片3.夹渣熔炼过程中的熔渣或熔炉炉体上的耐火材料剥落进入液态金属中，在浇注时被卷入铸件或钢锭本体内，就形成了夹渣缺陷。
夹渣通常不会单一存在，往往呈密集状态或在不同深度上分散存在，它类似体积型缺陷然而又往往有一定线度。
4.夹杂熔炼过程中的反应生成物（如氧化物、硫化物等）-非金属夹杂，如图2.1和2.6，或金属成分中某些成分的添加料未完全熔化而残留下来形成金属夹杂，如高密度、高熔点成分-钨、钼等，如图2.29，也有如图2.24所示钛合金棒材中的纯钛偏析。
（a）（b）（c）（d）（e）图2.29 BT9钛合金锻制饼坯中的钼夹杂：（a）剖面低倍照片；（b）X射线照相底片；（c）C扫描显示（图中四个白色点状显示为同一个缺陷，是使用水浸点聚焦探头以不同灵敏度检测的结果，其他分散细小的白色点状为与该缺陷无关的杂波显示）；（d）B扫描显示；（e）3D显示5.偏析铸件或钢锭中的偏析主要指冶炼过程中或金属的熔化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有别于整个金属基体的力学性能，差异超出允许标准范围就成为缺陷，如图2.23和2.24、2.27所示。
压铸件常见缺陷
压铸件常见缺陷一、流痕A其他名称：条纹。
B特征：铸件表面上呈现与金属液流动方向相一致的，用手感觉得出的局部下陷光滑纹路。
此缺陷无发展方向，用抛光法能去处。
C产生原因：1、两股金属流不同步充满型腔而留下的痕迹。
2、模具温度低，如锌合金模温低于150℃，铝合金模温低于180℃，都易产生这类缺陷。
3、填充速度太高。
4、涂料用量过多。
D排除措施：1、调整内浇口截面积或位置。
2、调整模具温度，增大溢流槽。
3、适当调整填充速度以改变金属液填充型腔的流态。
4、涂料使用薄而均匀。
二、冷隔A其他名称：冷接（对接）。
B特征：温度较低的金属流互相对接但未熔合而出现的缝隙，呈不规则的线形，有穿透的和不穿透的两种，在外力的作用下有发展的趋势。
C产生原因：1、金属液浇注温度低或模具温度低。
2、合金成分不符合标准，流动性差。
3、金属液分股填充，熔合不良。
4、浇口不合理，流程太长。
5、填充速度低或排气不良。
6、比压偏低。
D排除措施：1、适当提高浇注温度和模具温度。
2、改变合金成分，提高流动性。
3、改进浇注系统，改善填充条件。
4、改善排溢条件，增大溢流量。
5、提高压射速度，改善排气条件。
6、提高比压。
三、擦伤A其他名称：拉力、拉痕、粘模伤痕。
B特征：顺着脱模方向，由于金属粘附，模具制造斜度太小而造成铸件表面的拉伤痕迹，严重时成为拉伤面。
C产生原因：1、型芯、型壁的铸造斜度太小或出现倒斜度。
2、型芯、型壁有压伤痕。
3、合金粘附模具。
4、铸件顶出偏斜，或型芯轴线偏斜。
5、型壁表面粗糙。
6、涂料常喷涂不到。
7、铝合金中含铁量低于0.6%。
D排除措施：1、修正模具，保证制造斜度。
2、打光压痕。
3、合理设计浇注系统，避免金属流对冲型芯、型壁，适当降低填充速度。
4、修正模具结构。
5、打光表面。
6、涂料用量薄而均匀，不能漏喷涂料。
7、适当增加含铁量至0.6~0.8%。
四、凹陷A其他名称：缩凹、缩陷、憋气、塌边。
B特征：铸件平滑表面上出现的凹瘪的部分，其表面呈自然冷却状态。
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。
铜合金铸件铸造缺陷及防止对策ppt课件
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表3续
2、艺术铸造铜合金的冶金特性
艺术铸造铜合金的独特要求：
①合金应满足艺术铸品的使用要求 ——耐蚀性、色泽、声学特性和机械性能
②合金应满足各种工艺要求 ——铸造成形性能、可焊接性能、可打磨加工 性能和表面着色性能
deabcde图1缩孔缩松缺陷示意图外缩孔内缩孔缩松图2铜合金铸件铸造缺陷分类及其主要原因主要原因铸造缺陷模型装置砂箱装置砂的性质的有机材料造型材料中制芯作业造型作业合箱金属液铸件设计浇冒口系统铸造工艺方案浇注温度浇注技术不注意1错箱2浇不到3冷隔4砂型压崩5胀箱6壁厚尺寸偏差7冲砂8夹砂表3铜合金铸件铸造缺陷分类及其主要原因续主要原因铸造缺陷模型装置砂箱装置砂的性质的有机材料造型材料中制芯作业造型作业合箱金属液铸件设计浇冒口系统铸造工艺方案浇注温度浇注技术不注意9表面气坑10烧结粘砂机械粘砂11内侧面包芯砂12表面不完整13虫眼表面14表面锈迹15锡汗铅汗16表面粗糙表3续铜合金铸件铸造缺陷分类及其主要原因续主要原因铸造缺陷模型装置砂箱装置砂的性质的有机材料造型材料中制芯作业造型作业合箱金属液铸件设计浇冒口系统铸造工艺方案浇注温度浇注技术不注意17表面麻点18褪色a1青铜19固体夹杂20缩孔21热裂22粗晶组织23气孔24铸件清理缺陷1112177211310653表3续2艺术铸造铜合金的冶金特性?艺术铸造铜合金的独特要求
砂 箱 装 置
砂 造的 制
的 性 质
型有 材机 料材 中料
芯 作 业
造 型 作 业
合 箱
常见铸造缺陷
清 洁 度
•原 因
坭芯表面状况不良，如充填不紧实；砂芯表面粗糙； 粘模等。 施涂不当，如涂料性能差，玻美度不合适，涂层厚度 不够等。 现有强力抛丸装置对铸件大部分内外表面都能清理得 很干净，但对狭窄复杂的水腔、油腔仍显不足。
清 洁 度
•对 策
改善和提高坭芯表面质量状况，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模等，这些措 施的目的是得到表面紧实致密的坭芯。 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；涂料层要有一定厚度（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。
清 洁 度
此外，还有以下几种改善和提高内腔清洁度的手段： 电液压清理，其原理是将待清理铸件置于水池中，在高能量放电过 程中，所产生的高压冲击波将粘附在铸件上的砂粒振击脱落。理论 上说水能浸入的孔腔内，其粘砂均能清理干净，但这种方法占地面 积大、耗能高、流程长（尚要倒空内腔积水并烘干水迹）、维护量 大，也有一定的安全问题。 先将铸件置于炉内焙烧，再进行抛丸。这种方法提高铸件清洁度的 效果还是很明显的，但同样是能耗较高、周期长，如以煤炭作加热 炉燃料，则作业环境较差。 有的厂家除采用强力抛丸以外，还针对水道腔或油道腔进行喷丸清 理。这种方法对提高内腔清洁度最有效，所能达到的清洁度水平最 高，但目前仅有此类通用单机产品，尚需人工握持喷丸头伸进密封 的工作室对准有关出砂孔喷射，劳动强度大、环境恶劣。期待着专 用的自动喷丸设备在汽缸体（汽缸盖）清理生产线上应用。
渗 漏
渗漏是指汽缸体（汽缸盖）在压力 试验（水压/气压）时的泄漏现象，多发 生在汽缸体（或汽缸盖）的水套腔或是 油道腔。
铸造缺陷
三、案例（开裂）；
2、检验与鉴别：
1、铸件内部裂纹可采用超声波探伤（UT）、 磁粉探伤（MT）或射线探伤法（RT）进行检验； 2、铸件表面的裂纹可采用染色探伤法（PT）来 帮助确定，大部份是肉眼可直接发现的。
三、案例（开裂）；
3、形成原因：
1、铸件结构或浇注系统设计不合理壁厚相差悬殊， 过渡圆角小； 2、铸造合金中有害元素（P、S等）超标，珠光体 元素过量； 3、铸件开箱过早，冷却过快； 4、合金收缩率大； 5、肋板设计不合理。
1、定义和特征： 铸件内部或表面包裹 有砂粒、砂块的缺陷。
三、案例（夹砂）；
2、检验与鉴别：
1、铸件内部夹砂可采用超声波探伤（UT） 或射线探伤法（RT）进行检验； 2、铸件表面的夹砂用肉眼可确定。
三、案例（夹砂）；
3、形成原因：
1、型内残砂合模前未清理干净； 2、合模后浇注系统或冒口掉入砂粒或砂块； 3、造型、下砂芯、合模时操作不当发生砂模和砂芯 损坏落砂； 4、浇注系统不合理及浇注时操作不当，发生冲砂； 5、涂料不良，浇注时涂层脱落； 6、产品结构设计不合理。
７、夹杂类缺陷
定义
缺陷名称
特征
冷豆 通常位于铸件下表面或嵌入铸件表层；
铸件中各种 金属和非金 属夹杂物的 总称
内渗物 存在于铸件孔洞类缺陷内的光滑有光 （内渗豆） 泽的豆粒状金属渗出物；
夹渣
铸件表面或内部由熔渣引起的非金属 夹杂物；
夹砂
铸件内部或表面包裹有砂粒、砂块的 缺陷；
８、性能、成份、组织不合格类缺陷
存在于铸件内的严重的空壳状残缺；
铸件受撞击而破损、断裂、残缺不全；
６、形状及重量差错类缺陷
定义
缺陷名称
特征
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铸造常见缺陷特点
缺陷名称：黑皮（其二）
铸造常见缺陷特点
缺陷名称：气孔 缺陷特点：铸件内部或表面 有大小不同的孔眼，孔的内 壁光滑，多呈圆形。 产生原因：砂型太紧或型砂 透气性差；型砂太湿；砂芯 通气孔堵塞；浇注系统不正 确，气体排不出去
铸造常见缺陷特点
缺陷名称：缩孔（大而集中 的空洞 ） 缺陷特点：铸件厚、断面处 出现形状不规则的孔眼，孔 的内壁粗糙。 产生原因：冒口设置不正确 ；合金成分不合格，收缩过 大；浇注温度过高；铸件设 计不合理，无法进行补缩
铸造常见缺陷特点
缺陷名称：疏松（细小而分 散的空隙） 缺陷特点：铸件厚、断面处 出现形状不规则的孔眼，孔 的内壁粗糙。 产生原因：冒口设置不正确 ；合金成分不合格，收缩过 大；浇注温度过高；铸件设 计不合特点
缺陷名称：铸字不清 缺陷特点： 产生原因：型腔铸字部分起 模不畅，型砂粒度太粗
铸造常见缺陷特点
缺陷名称：披缝 缺陷特点：铸件表面在分模 面处的规则缩陷。 产生原因： 砂型或砂芯分模 面处的飞边未去除
铸造常见缺陷特点
缺陷名称：表面多肉 缺陷特点：铸件表面有多余 的部分。 产生原因：砂型或砂芯的相 应部分掉肉。
铸件常见铸造缺陷
铸造常见缺陷特点
缺陷名称：砂眼 缺陷特点：铸件内部或表面 有充满砂粒的孔眼，孔形不 规则 产生原因：型砂强度不够或 局部没舂紧，掉砂；型腔、 浇口内散砂未吹净；合箱时 砂型局部挤坏，掉砂；浇注 系统不合理，冲坏砂型
铸造常见缺陷特点
缺陷名称：砂眼（其二）
铸造常见缺陷特点
缺陷名称：砂眼（加工后）
铸造常见缺陷特点
缺陷名称：表面多肉肉（其 二）
铸造常见缺陷特点
缺陷名称：缺肉（缺料） 缺陷特点：铸件表面有缺少 一块，可能导致报废。 产生原因：浇冒口切除时带 掉一块；
铸造常见缺陷特点
缺陷名称：表面缩凹 缺陷特点：铸件表面有缩凹。 产生原因：铸件内部收缩
铸造常见缺陷特点
缺陷名称：黑皮 缺陷特点：加工面有加工不 到的地方 产生原因：铸件加工量不足， 铸件变形，夹偏