鑄造缺陷解析課件

第1頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/62一、概念；１、鑄造缺陷是鑄造生產(chǎn)過程中，由于種種原因，在鑄件表面和內(nèi)部產(chǎn)生的各種缺陷的總稱；

２、鑄件缺陷是導(dǎo)致鑄件性能低下、使用壽命短、報(bào)廢和失效的重要原因；３、分析鑄件缺陷的形貌、特點(diǎn)、產(chǎn)生原因及其形成過程，目的是防止、減少和消除鑄件缺陷。消除或減少鑄件缺陷是鑄件質(zhì)量控制的重要組成部份；第2頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/63二、分類（類型）；１、多肉類缺陷；２、孔洞類缺陷；３、裂紋、冷隔類缺陷；４、表面缺陷；５、殘缺類缺陷；６、形狀及重量差錯(cuò)類缺陷；７、夾雜類缺陷；８、性能、成分、組織不合格；第3頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/64１、多肉類缺陷定義缺陷名稱特征鑄件表面各種多肉類缺陷的總稱飛翅(毛邊、披縫)產(chǎn)生在分型面連成片狀的金屬物；毛刺形狀不規(guī)則刺狀金屬物,出現(xiàn)在型芯裂縫處；抬型分型面部位高度增大,并伴有厚大飛刺；脹模（脹砂）表面局部增大,形成不規(guī)則瘤狀金屬突起物；第4頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/65２、孔洞類缺陷定義缺陷名稱特征鑄件表面和內(nèi)部產(chǎn)生的不同大小、形狀的孔洞缺陷的總稱氣孔出現(xiàn)在內(nèi)部或表層,呈圓形.腰圓形,較光滑；針孔狀如針頭的氣孔；縮孔形狀不規(guī)則,孔壁粗糙,常伴有粗大樹枝晶.夾雜物.裂紋等缺陷；縮松是細(xì)小的分散縮孔,斷口呈海綿狀；疏松（顯微縮松）不作嚴(yán)格區(qū)分；第5頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/66３、裂紋、冷隔類缺陷定義缺陷名稱特征宏觀（肉眼、ＰＴ、ＲＴ、ＭＴ、ＵＴ）或微觀（顯微鏡）判斷發(fā)現(xiàn)有開裂狀紋絡(luò)冷裂斷口有金屬光澤或有輕微氧化色澤；熱裂斷口嚴(yán)重氧化，無金屬光澤；冷隔邊緣呈圓角；第6頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/67４、表面缺陷定義缺陷名稱特征鑄件表面上產(chǎn)生的各種缺陷的總稱外觀不良因產(chǎn)品在后處理時(shí)未達(dá)到外觀允收標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品；氣體破壞分層伴有冷隔；鼠尾/溝槽一種輕微的夾砂結(jié)疤缺陷，由于砂模表面層膨脹受限制引起的鑄件凹痕焊補(bǔ)因有焊補(bǔ)而造成退貨；粘砂（機(jī)械粘砂、化學(xué)粘砂）金屬液輕度滲入砂型表面砂粒間隙；皺皮鑄件表面不規(guī)則的粗粒狀或皺褶狀疤痕；凹陷鑄件厚斷面或斷面交接處上平面塌陷；第7頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/68５、殘缺類缺陷定義缺陷名稱特征鑄件由于各種原因造成的外形缺損缺陷的總稱澆不到鑄件殘缺,輪廓不完整,或輪廓雖完整,但邊、棱、角圓鈍；未澆滿鑄件上部殘缺，殘缺部份邊角呈圓形，澆注糸統(tǒng)未充滿；跑水鑄件分型面以上部份殘缺，殘缺表面凹陷；型漏（漏箱）存在于鑄件內(nèi)的嚴(yán)重的空殼狀殘缺；缺料（缺損）鑄件受撞擊而破損、斷裂、殘缺不全；第8頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/69６、形狀及重量差錯(cuò)類缺陷定義缺陷名稱特征鑄件的形狀、尺寸、重量與鑄件圖樣或技術(shù)條件的規(guī)定不符尺寸不符鑄件實(shí)測尺寸不符合圖面要求，超出公差；重量不符重量超出規(guī)定公差范圍；變形由于模樣、鑄型形狀發(fā)生變化，或在鑄造或熱處理過程中因冷卻或收縮不均等原因而引起的鑄件幾何形狀和尺寸與圖面不符；錯(cuò)模（錯(cuò)型、錯(cuò)箱）鑄件的一部份與另一部份在分型面處相互錯(cuò)位；錯(cuò)芯由于砂芯在分型面處錯(cuò)位，使鑄件內(nèi)腔沿分型面錯(cuò)開，一側(cè)多肉，另一側(cè)缺肉；孔偏（偏芯、漂芯）砂芯在金屬液熱作用、充型壓力及浮力作用下，發(fā)生上抬、位移、漂浮甚至斷裂，使鑄件內(nèi)孔位置發(fā)生偏錯(cuò)，形狀和尺寸不符合圖面要求；第9頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/610７、夾雜類缺陷定義缺陷名稱特征鑄件中各種金屬和非金屬夾雜物的總稱冷豆通常位于鑄件下表面或嵌入鑄件表層；內(nèi)滲物（內(nèi)滲豆）存在于鑄件孔洞類缺陷內(nèi)的光滑有光澤的豆粒狀金屬滲出物；夾渣鑄件表面或內(nèi)部由熔渣引起的非金屬夾雜物；夾砂鑄件內(nèi)部或表面包裹有砂粒、砂塊的缺陷；第10頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/611８、性能、成份、組織不合格類缺陷定義缺陷名稱特征鑄件由于化學(xué)成分不符合鑄件技術(shù)條件的要求，或由于熔煉、金屬液處理、鑄造、熱處理工藝不當(dāng)，導(dǎo)致顯微組織異常，物理性能或力學(xué)性能不合格硬度不符硬度測試值不在規(guī)格之內(nèi)或落差較大不符合要求者；物理、力學(xué)、化學(xué)性能不符物理、力學(xué)、化學(xué)性能不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或客戶要求；石墨漂浮鑄件內(nèi)部晶粒粗大，組織粗大常伴有疏松缺陷；偏析鑄件在凝固時(shí)出現(xiàn)化學(xué)成份不一致現(xiàn)象；硬點(diǎn)出現(xiàn)在鑄件斷面上的細(xì)小分散的高硬度夾雜物顆粒；白口在灰鑄鐵件的截面上全部或部份出現(xiàn)亮白色組織；反白口在第二相為石墨的鑄件斷口的中心部位出現(xiàn)白口組織或麻口組織，外層是正常的石墨組織；球化不良和球化衰退因球化劑加入量不足以使鑄鐵石墨充分球化，或球化處理后鐵液停留、澆注、凝固時(shí)間過長而引起的鑄鐵石墨球化率低或不球化缺陷；第11頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/612結(jié)合流程，靈活運(yùn)用解析方法：三、案例分析；1、QC手法（如：特性要因圖：人、機(jī)、料、法、環(huán)、測）；2、8D；3、6Sigma（D、M、A、I、C）；4、QCC；5、PDCA；6、三現(xiàn)（時(shí)、地、物）；7、其它。第12頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/613三、案例（縮孔）；縮孔第13頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/6141、鑄件在凝固過程中因補(bǔ)縮不良而在熱節(jié)或最后凝固部位形成的宏觀孔洞；2、縮孔形狀不規(guī)則,孔壁粗糙,常伴有粗大樹枝晶夾雜物、氣孔、裂紋、偏析等缺陷；3、縮孔上方或附近的鑄件表面有時(shí)會(huì)出現(xiàn)凹陷（縮陷）。三、案例（縮孔）；1、定義和特征：第14頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/6152、檢驗(yàn)與鑒別：1、鑄件內(nèi)部縮孔可采用超聲波探傷（UT）、射線探傷（RT）或加工后用染色探傷法（PT）進(jìn)行檢驗(yàn)；2、鑄件表面的縮孔用肉眼可觀察到。三、案例（縮孔）；第15頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/6163、形成原因：1、合金的液態(tài)收縮和凝固收縮大于固態(tài)收縮，凝固時(shí)間過長；2、澆注溫度不當(dāng)，過高易產(chǎn)生縮孔，過低易產(chǎn)生縮松和疏松；3、澆注系統(tǒng)、冒口、冷鐵設(shè)置不合理，鑄件凝固時(shí)得不到有效補(bǔ)縮；4、鑄件結(jié)構(gòu)不合理；5、砂箱、芯骨鋼度差，型、芯緊實(shí)度和強(qiáng)度低而不均，鑄件易產(chǎn)生脹型、縮孔、縮松；6、原材料的遺傳性。三、案例（縮孔）；第16頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/6171、優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)，合理設(shè)置澆注系統(tǒng)；2、考慮使用保溫冒口、發(fā)熱冒口；3、優(yōu)化鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；4、模擬分析（CAE）；5、調(diào)整成份；6、控制爐料．4、防止方法：三、案例（縮孔）；第17頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/6181、輕者焊補(bǔ)或采用工業(yè)修補(bǔ)劑；2、重者報(bào)廢重鑄.5、補(bǔ)救措施：三、案例（縮孔）；第18頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/619夾砂三、案例（夾砂）；第19頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/620三、案例（夾砂）；鑄件內(nèi)部或表面包裹有砂粒、砂塊的缺陷。1、定義和特征：第20頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/6212、檢驗(yàn)與鑒別：1、鑄件內(nèi)部夾砂可采用超聲波探傷（UT）或射線探傷法（RT）進(jìn)行檢驗(yàn)；2、鑄件表面的夾砂用肉眼可確定。三、案例（夾砂）；第21頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/622三、案例（夾砂）；3、形成原因：1、型內(nèi)殘砂合模前未清理干凈；2、合模后澆注系統(tǒng)或冒口掉入砂粒或砂塊；3、造型、下砂芯、合模時(shí)操作不當(dāng)發(fā)生砂模和砂芯損壞落砂；4、澆注系統(tǒng)不合理及澆注時(shí)操作不當(dāng)，發(fā)生沖砂；5、涂料不良，澆注時(shí)涂層脫落；6、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。第22頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/623三、案例（夾砂）；1、優(yōu)化模具工藝，設(shè)計(jì)合理間隙；2、合模前吹凈型腔內(nèi)殘砂；3、合模后防止從澆注系統(tǒng)落砂；4、澆注時(shí)防止沖砂。4、防止方法：第23頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/6245、補(bǔ)救措施：1、輕者焊補(bǔ)；2、采用工業(yè)修補(bǔ)劑；3、用膩?zhàn)舆M(jìn)行修補(bǔ)；4、如在重要面，報(bào)廢重鑄。三、案例（夾砂）；第24頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/625三、案例（開裂）；開裂第25頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/6261、定義和特征：1、冷裂是鑄件凝固后冷卻到彈性狀態(tài)時(shí)，因鑄件局部的鑄造應(yīng)力大于合金的極限強(qiáng)度而引起的裂紋，斷口有金屬光澤；2、熱裂是鑄件在凝固未期或終凝后不久，鑄件尚處于強(qiáng)度和塑性很低狀態(tài)下，因鑄件固態(tài)收縮受阻而引起的裂紋，熱裂斷口嚴(yán)重氧化，無金屬光澤；3、內(nèi)裂紋一般會(huì)發(fā)生在鑄件內(nèi)部最后凝固部位。三、案例（開裂）；第26頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/6271、鑄件內(nèi)部裂紋可采用超聲波探傷（UT）、磁粉探傷（MT）或射線探傷法（RT）進(jìn)行檢驗(yàn)；2、鑄件表面的裂紋可采用染色探傷法（PT）來幫助確定，大部份是肉眼可直接發(fā)現(xiàn)的。三、案例（開裂）；2、檢驗(yàn)與鑒別：第27頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/6281、鑄件結(jié)構(gòu)或澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理壁厚相差懸殊，過渡圓角?。?、鑄造合金中有害元素（P、S等）超標(biāo)，珠光體元素過量；3、鑄件開箱過早，冷卻過快；4、合金收縮率大；5、肋板設(shè)計(jì)不合理。三、案例（開裂）；3、形成原因：第28頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三2023/7/629三、案例（開裂）；1、優(yōu)化鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，壁厚均勻，過渡平滑，肋板厚度和分布的合理化；2、優(yōu)化澆注系統(tǒng)，控制澆溫、澆速使鑄件各