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【摘要】:
铸件三大类缺陷产生原因及解决方案谁能保证铸件百分百不出错,铸件缺陷在日常中总是避免不了,但是我们能通过一些方法去降低铸件缺陷的出现。一般来说,分为贯穿线性类缺陷、孔洞类表面缺陷和缩松类内部缺陷三种缺陷类型。1、贯穿线性类缺陷一般有裂纹、冷隔等,表面呈狭长而细小的分裂现象,有连续、断续,有直线、波浪形的,这类缺陷分割了零件的连续性。这类缺陷深度往往不可测,即使补焊后,在使用过程中也可能导致裂纹早期扩展,致使零件断裂或泄漏,因此对于贯穿线性类缺陷不允许修补。 产生原因:铸件壁厚相差大;浇注系统开设不当;砂型与型芯的退让新差等。解决方案:降S可预防线性缺陷的发生。S量高于0.0010(质量分数,%)时,存在硅钢板被氮化的可能性,由此造成铁损恶化,产品降级。在这种情况下可添加Ni,Ni的添加量为Cu含量的1/2以上,控制以[MnS+Cu2S]形态存在的S量在0.0010(质量分数,%)以下. 2、孔洞类表面缺陷孔洞类表面缺陷,一般是指铸件加工后暴露出来的气孔、缩孔、砂眼、渣孔、缺肉等。此外,铸件机加工后出现的表面磕碰、划伤等也属于此类缺陷。这类缺陷呈现孤立分布,形状、大小不一,位置不一,有较大的随机性。这类缺陷一般呈现对立分布,深度有限,可见度,又有基体支撑,有进行修补的可能性。 产生原因:气孔产生原因多为造型材料中水分过多或含有大量的发气物质;型砂和芯砂的透气性差;浇注速度过快;砂眼产生原因则为型砂强度不够;型砂紧实度不足;浇注速度太快等。解决方案:以佛山国恒主要产品——灰铸铁缸体、缸盖为例,在生产实践中通过减少砂芯(型)发气量、增加砂芯(型)排气、提高浇注温度、合理控制浇注时间等措施,达到了预防和降低灰铸铁缸体、缸盖气孔缺陷。3、缩松类内部缺陷缩松类内部缺陷,一般是指铸件机加工后仍未明显暴露出来的缩松、缩孔等缺陷,主要呈网状或树枝状的孔洞。这类缺陷如果与零件内部管道及加工后的表面贯通,将导致零件内部不致密及泄漏现象。这类缺陷有轻微贯通特性,容易导致零件泄漏,有进行渗补的可能性。如何修复铸件的表面缺陷?有两种方法,即热焊补法和冷镶补法。其中,热焊补法通常有电焊、气焊、金属喷镀等,而冷镶补方法有环氧树脂修补、塞补、电刷镀。 产生原因:铸件在凝固过程中补缩不良;解决方案:1.冒口补缩是优先考虑的方法,在设计浇注系统时即须通过合理选择铸件、冒口颈、冒口三者的模数关系,达到用冒口补缩的目的;但由于铸件形状的复杂性,理论计算与实际情况有较大差异,冒口、冒口颈的大小要经过不断地调整才能达到预期目标。冒口补缩主要分为保温冒口和发热冒口两种。2.熔炼及浇注工艺的调整和控制 如果铸件只有很小的微观缩松或者显微缩松,可以考虑通过调整和控制熔炼浇注工艺来解决。要注意的是,这种方法只适用于缩松或者显微缩松比较轻微,x射线检查没有发现每个铸件都有这种缺陷,也就是出现缩松缺陷的铸件比例不高时。1、化学成分方面的控制①适当提高CE。CE高,铁液凝固过程中石墨化膨胀能力强,可以对铸件起到一定的补缩作用;但提高CE的方法只能在铸件性能满足技术要求的前提下才能被采纳。②对球铁件要严格控制ω(Mg残)量。 为了得到较好的球化率,ω(Mg残)量一般要高于0.03%,而由于Mg增大铁液的收缩倾向,从防止缩松考虑,ω(Mg残)量应越低越好;兼顾到工艺控制的难度,实际生产中一般采用的控制范围为0.035%~0.05%。③注意Sn的影响。 一般情况下,Sn对珠光体的促进作用是Cu的10倍,为了得到同样的珠光体量,使用Sn的成本比使用Cu的成本低,但由于Sn增大收缩性倾向明显,易导致缩松或者显微缩松缺陷。笔者公司有些曲轴铸件加入Cu时,质量没有问题,但加入Sn时,加工磨削后即可发现曲轴连杆轴颈部位出现了缩松缺陷,这说明Sn对铸件的收缩性影响较Cu大。2、孕育剂的选择 采用适当的孕育剂也可以改善缩松倾向,尤其是在改善显微缩松方面效果更好。例如,采取加硫氧的孕育剂孕育,可以在一定程度上减轻显微缩松。如我公司生产的转向机壳体,在使用一般的普通硅铁孕育剂时,存在显微缩松,导致疲劳试验不能通过;采用硫氧孕育剂后,显微缩松情况得到改善,疲劳试验达到了用户的技术要求。图1反映了使用硫氧孕育剂与非硫氧孕育剂的组织区别。

 

铸件三大类缺陷产生原因及解决方案

谁能保证铸件百分百不出错,铸件缺陷在日常中总是避免不了,但是我们能通过一些方法去降低铸件缺陷的出现。一般来说,分为贯穿线性类缺陷、孔洞类表面缺陷和缩松类内部缺陷三种缺陷类型。

1、贯穿线性类缺陷

一般有裂纹、冷隔等,表面呈狭长而细小的分裂现象,有连续、断续,有直线、波浪形的,这类缺陷分割了零件的连续性。

这类缺陷深度往往不可测,即使补焊后,在使用过程中也可能导致裂纹早期扩展,致使零件断裂或泄漏,因此对于贯穿线性类缺陷不允许修补。

 

产生原因:铸件壁厚相差大;浇注系统开设不当;砂型与型芯的退让新差等。

解决方案:降S可预防线性缺陷的发生。S量高于0.0010(质量分数,%)时,存在硅钢板被氮化的可能性,由此造成铁损恶化,产品降级。在这种情况下可添加Ni,Ni的添加量为Cu含量的1/2以上,控制以[MnS+Cu2S]形态存在的S量在0.0010(质量分数,%)以下.

 

2、孔洞类表面缺陷

孔洞类表面缺陷,一般是指铸件加工后暴露出来的气孔、缩孔、砂眼、渣孔、缺肉等。此外,铸件机加工后出现的表面磕碰、划伤等也属于此类缺陷。这类缺陷呈现孤立分布,形状、大小不一,位置不一,有较大的随机性。

这类缺陷一般呈现对立分布,深度有限,可见度,又有基体支撑,有进行修补的可能性。

 

产生原因:气孔产生原因多为造型材料中水分过多或含有大量的发气物质;型砂和芯砂的透气性差;浇注速度过快;砂眼产生原因则为型砂强度不够;型砂紧实度不足;浇注速度太快等。

解决方案:以佛山国恒主要产品——灰铸铁缸体、缸盖为例,在生产实践中通过减少砂芯(型)发气量、增加砂芯(型)排气、提高浇注温度、合理控制浇注时间等措施,达到了预防和降低灰铸铁缸体、缸盖气孔缺陷。

3、缩松类内部缺陷

缩松类内部缺陷,一般是指铸件机加工后仍未明显暴露出来的缩松、缩孔等缺陷,主要呈网状或树枝状的孔洞。这类缺陷如果与零件内部管道及加工后的表面贯通,将导致零件内部不致密及泄漏现象。

这类缺陷有轻微贯通特性,容易导致零件泄漏,有进行渗补的可能性。

如何修复铸件的表面缺陷?有两种方法,即热焊补法和冷镶补法。其中,热焊补法通常有电焊、气焊、金属喷镀等,而冷镶补方法有环氧树脂修补、塞补、电刷镀。

 

产生原因:铸件在凝固过程中补缩不良;

解决方案:

1. 冒口补缩是优先考虑的方法,在设计浇注系统时即须通过合理选择铸件、冒口颈、冒口三者的模数关系,达到用冒口补缩的目的;但由于铸件形状的复杂性,理论计算与实际情况有较大差异,冒口、冒口颈的大小要经过不断地调整才能达到预期目标。冒口补缩主要分为保温冒口和发热冒口两种。

2. 熔炼及浇注工艺的调整和控制

 

如果铸件只有很小的微观缩松或者显微缩松,可以考虑通过调整和控制熔炼浇注工艺来解决。要注意的是,这种方法只适用于缩松或者显微缩松比较轻微,x射线检查没有发现每个铸件都有这种缺陷,也就是出现缩松缺陷的铸件比例不高时。

1、化学成分方面的控制①适当提高CE。CE高,铁液凝固过程中石墨化膨胀能力强,可以对铸件起到一定的补缩作用;但提高CE的方法只能在铸件性能满足技术要求的前提下才能被采纳。②对球铁件要严格控制ω(Mg残)量。 为了得到较好的球化率,ω(Mg残)量一般要高于0.03%,而由于Mg增大铁液的收缩倾向,从防止缩松考虑,ω(Mg残)量应越低越好;兼顾到工艺控制的难度,实际生产中一般采用的控制范围为0.035%~0.05%。③注意Sn的影响。 一般情况下,Sn对珠光体的促进作用是Cu的10倍,为了得到同样的珠光体量,使用Sn的成本比使用Cu的成本低,但由于Sn增大收缩性倾向明显,易导致缩松或者显微缩松缺陷。笔者公司有些曲轴铸件加入Cu时,质量没有问题,但加入Sn时,加工磨削后即可发现曲轴连杆轴颈部位出现了缩松缺陷,这说明Sn对铸件的收缩性影响较Cu大。2、孕育剂的选择 采用适当的孕育剂也可以改善缩松倾向,尤其是在改善显微缩松方面效果更好。例如,采取加硫氧的孕育剂孕育,可以在一定程度上减轻显微缩松。如我公司生产的转向机壳体,在使用一般的普通硅铁孕育剂时,存在显微缩松,导致疲劳试验不能通过;采用硫氧孕育剂后,显微缩松情况得到改善,疲劳试验达到了用户的技术要求。图1反映了使用硫氧孕育剂与非硫氧孕育剂的组织区别。

朝阳佳诚耐火材料有限公司专业生产铸造专用封箱膏,保温发热冒口,铸造专用脱模剂,铸造专用粘合剂,铸造涂料等,是一家集科研、生产、贸易于一体的铸造原辅材料企业。公司拥有专业的技术团队,规范的生产流程,完善的售后服务,满足客户多样化需求。企业秉承"质量赢得市场,信誉赢得用户,开发赢得持续,创新赢得发展"的经营理念,产品不单销往国内铸造企业,部分产品还远销往如缅甸等东南亚国家。诚邀企业咨询合作。