砂型鑄造常見(jiàn)問(wèn)題分析

砂型鑄造常見(jiàn)問(wèn)題分析

砂型鑄造缺陷分析一、

鑄件缺陷的分類(lèi)（） 按工序分類(lèi)我國(guó)一些企業(yè)為了便于從統(tǒng)計(jì)的角度進(jìn)行質(zhì)量管理，將鑄件缺陷按工序進(jìn)行分類(lèi)如下：）造型廢。造型工操作疏忽造成的鑄件缺陷。如合型時(shí)忘記吹凈型腔，導(dǎo)致砂眼缺陷等。）澆廢。澆注工操作失誤造成的缺陷。如澆包中金屬液量不夠而造成未澆滿等。）料廢。金屬爐料配比不當(dāng)或原材料使用失誤造成的化學(xué)成分不合格。）毛坯廢。毛坯在清理過(guò)程中產(chǎn)生機(jī)械損傷。）芯廢。制芯不當(dāng)出現(xiàn)型芯尺寸不合格導(dǎo)致鑄件尺寸不合格缺陷。）混砂廢。型砂、芯砂混制不當(dāng)而使鑄件產(chǎn)生的缺陷。如型砂配方不合適導(dǎo)致鑄件表面粗糙缺陷等。（） 按缺陷的特征分類(lèi)鑄件缺陷種類(lèi)繁多，形貌各異，在

《鑄造術(shù)語(yǔ)》中將鑄造缺陷分為八大類(lèi)

種，見(jiàn)下表。鑄件缺陷的分類(lèi)（）

外滲物（外滲豆）上，例如明澆鑄件的上表面、離心澆注鑄件的內(nèi)表面等。其化學(xué)成

疏松（顯微縮松）彌散性氣孔、顯微縮松、組織粗大的混合缺陷，使鑄件致密性降低，

網(wǎng)狀裂紋（龜裂）金屬型和壓鑄型因受交變熱機(jī)械作用發(fā)生熱疲勞，在型腔表面形成

損傷（機(jī)械損傷）鑄件受機(jī)械撞擊而破損，殘缺不完整的現(xiàn)象

二、

鑄件缺陷分析與防止鑄件缺陷的種類(lèi)很多，對(duì)于鑄件缺陷的分析是鑄件生產(chǎn)工藝過(guò)程控制的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鑄件缺陷后，首先要從鑄件缺陷的特征分析入手，借助多種檢測(cè)手段，準(zhǔn)確定位缺陷類(lèi)型，這是分析的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝條件，查找缺陷發(fā)生的具體原因，提出改進(jìn)方案和措施。（）氣孔和針孔）產(chǎn)生原因。氣孔可根據(jù)產(chǎn)生的機(jī)理分為侵入氣孔和析出氣孔及反應(yīng)氣孔三種。在金屬液中溶解的氣體，當(dāng)澆注溫度較低時(shí)，析出的氣體來(lái)不及向上逸出；爐料潮濕、銹蝕、油污和帶有容易產(chǎn)生氣體的夾雜物；出鐵水槽和澆包未烘干；型砂中水分超標(biāo)、透氣性差；涂料中含有過(guò)多的發(fā)氣材料；型芯未烘干或固化，存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)吸濕返潮、通氣不良；澆注時(shí)有斷流和氣體卷入現(xiàn)象。）防止方法。爐料要烘干、除銹、去油污；焦炭塊度適中、固定碳含量高、含硫量低、灰分少，以提高出爐液的溫度；孕育劑、球化劑和所使用的工具要烘干；防止熔煉過(guò)程中過(guò)度氧化，熔煉球墨鑄鐵時(shí)，盡量降低原鐵水中的含硫量；型砂混制要均勻，嚴(yán)格控制型砂中的含水量；在保證強(qiáng)度的前提下，盡量減少粘土的加入量，以提高型砂的透氣性；盡量減少型砂中發(fā)氣物質(zhì)的含量；在烘干型、芯的過(guò)程中，要控澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)要合理，增加直澆道高度，以提高液態(tài)金屬的靜壓力；出氣冒口要放在型腔的最高處和型腔中氣體不易排出的地方。（）縮陷、縮孔和縮松。）產(chǎn)生原因。合金的液態(tài)和凝固收縮大于固態(tài)收縮且在液態(tài)和凝固收縮時(shí)得不到足夠的金屬液補(bǔ)充；澆注溫度過(guò)高時(shí)易產(chǎn)生集中縮孔，澆注溫度過(guò)低時(shí)易產(chǎn)生分散縮松；澆注系統(tǒng)和冒口與鑄件連接不合理，產(chǎn)生較大的接觸熱節(jié)；鑄型的剛度低，在液態(tài)金屬壓力和析出石墨時(shí)膨脹力的作用下，型壁擴(kuò)張變形。）防止方法。正確設(shè)計(jì)內(nèi)澆道、冒口、冷鐵的位置，確保鑄件在凝固過(guò)程中不斷有液態(tài)金屬補(bǔ)充；改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)，使鑄件有利于補(bǔ)縮；保證鑄型有足夠的剛度，對(duì)較大的鑄件采用干型，防止型壁向外擴(kuò)張。（）冷裂）產(chǎn)生原因。鑄件壁厚相差懸殊，薄厚壁之間沒(méi)有過(guò)渡，突然變化，致使冷卻速度差別大，收縮不一致，造成鑄件局部應(yīng)力集中；金屬液中含磷量高，增加了脆性；鑄件內(nèi)部的殘留應(yīng)力大，受到機(jī)械作用力時(shí)而開(kāi)裂。）防止方法。力求鑄件壁厚均勻，使鑄件各部分的冷卻速度盡量趨于一致；盡量不使鑄件收縮受阻；提高合金的熔煉改善砂型、砂芯的退讓性；延長(zhǎng)鑄件開(kāi)箱時(shí)間，使鑄件在型內(nèi)緩慢冷卻；對(duì)鑄件進(jìn)行時(shí)效處理，減少殘余應(yīng)力。（）熱裂）產(chǎn)生原因。鑄件壁厚變化突然，在合金凝固時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力集中；金屬液中含硫量高，使金屬材料產(chǎn)生熱脆性；澆注系統(tǒng)阻礙了鑄件的收縮；鑄型和砂芯的退讓性差，芯骨結(jié)構(gòu)不合適，吃砂量太小等。）防止方法。鑄件設(shè)計(jì)要盡量避免厚度突然變化；鑄件轉(zhuǎn)角處做成適當(dāng)?shù)膱A角，鑄件中容易產(chǎn)生拉應(yīng)力的部位和凝固較遲的部位可采用冷鐵或工藝?yán)?；單個(gè)內(nèi)澆道截面不宜過(guò)大，要盡量采用分散的多個(gè)內(nèi)澆道，內(nèi)澆道與鑄件交接處應(yīng)盡量避免形成熱節(jié)，澆冒口與鑄件交接處要有適當(dāng)?shù)膱A角，澆冒口形狀和安放位置不要妨礙鑄件的收縮；粘土砂中加入適量木屑或采用粘結(jié)劑，以改善型砂芯的潰散性；型砂和砂芯不宜舂得過(guò)緊；改用合適的芯骨，芯骨外部要有足夠的吃砂量。（）冷隔產(chǎn)生原因。金屬液澆注溫度低，流動(dòng)性差；澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，內(nèi)澆道數(shù)量少、斷面面積小，直澆道的高度太低，金屬液壓頭不夠；金屬液在型腔中的受到阻礙。防止方法。提高澆注溫度，改善熔煉工藝，防止金屬液氧化，提高流動(dòng)性；改進(jìn)澆注操作，防止大塊熔渣堵塞塞口，澆注過(guò)程中不能斷流；合理布置澆注系統(tǒng)，增大內(nèi)澆道截面積，增多內(nèi)澆道數(shù)量或改變其位置，采用較高的上箱或澆口杯加強(qiáng)對(duì)合型、緊固鑄型的檢查，防止分型面和砂芯出氣孔等處跑火；改變鑄件澆注位置，薄壁大平面盡量放在下面或采用傾斜澆注；鑄件壁厚不能過(guò)小；提高型砂透氣性，適當(dāng)設(shè)置出氣冒口。（）夾砂和結(jié)疤）產(chǎn)生原因。造型時(shí)緊實(shí)不均勻；型砂的抗夾砂能力差；澆注位置不合適。）防止方法。從減少型砂膨脹力入手，在型砂中加入煤粉、瀝青、重油、木屑等，使型砂膨脹時(shí)有緩沖作用；濕型使用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土，以提高濕強(qiáng)度；型砂的粒度適當(dāng)粗一些，以提避免砂型局部緊實(shí)度過(guò)大；嚴(yán)格控制型砂水分，水分不宜過(guò)高；在易產(chǎn)生缺陷的型砂處可插釘加固，避免表層剝落；適當(dāng)降低澆注溫度，縮短澆注時(shí)間，使金屬液快速均勻地充滿型腔。（）粘砂）產(chǎn)生原因。粘砂根據(jù)形成機(jī)理可分為機(jī)械粘砂和化學(xué)粘砂。鑄件表面金屬氧化，氧化物與造型材料作用生成低熔點(diǎn)化合物。澆注時(shí)金屬液壓力過(guò)大滲入砂粒間隙；當(dāng)金屬液溫度過(guò)高并在砂型中保持液態(tài)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，金屬液滲入型砂的能力強(qiáng)，并容易與造型材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成粘砂；造型材料的耐火度低。）防止方法。濕型在保證有足夠透氣性的前提下，盡可能選用顆粒度細(xì)的原砂；提高砂型的緊實(shí)度，尤其是高大砂型適當(dāng)降低澆注溫度；減少吃砂量以提高粘砂層的冷卻速度；避免型、芯局部過(guò)熱；選用耐火度高或冷卻能力強(qiáng)的造型材料。（）夾渣）產(chǎn)生原因。澆注前金屬液上面的浮渣沒(méi)有扒干凈，澆注時(shí)擋渣不好，浮渣隨著金屬液進(jìn)入鑄型；澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，擋渣效果差，進(jìn)入澆注系統(tǒng)的渣子直接進(jìn)入型腔而沒(méi)有被排出。）防止方法。澆注系統(tǒng)要使金屬液流動(dòng)平穩(wěn)，設(shè)置集渣包和擋渣裝置；盡量降低金屬液中硫的含量；盡量提高金屬液的出爐溫度；澆包要保持清潔，最好用茶壺式澆包；澆注前可加入除渣劑，如稻草灰、冰晶石等。（）沖砂、砂眼、掉砂）產(chǎn)生原因。砂型、砂芯的強(qiáng)度低，型、芯烘烤過(guò)度；金屬液流速太快，對(duì)型芯的局部表面沖刷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；分型面不平整，芯頭間隙?。幌滦?、合型操作時(shí)型、芯局部被壓破，在緊固鑄型過(guò)程中受沖擊碰撞，型、芯局部掉砂；型砂的水分過(guò)高且透氣性差，澆注時(shí)有沸騰現(xiàn)象產(chǎn)生；砂型內(nèi)散落的砂子沒(méi)有清理干凈，造成有散沙形成的