砂型鑄造常見問題分析

砂型鑄造缺陷分析一、

鑄件缺陷的分類（） 按工序分類我國一些企業為了便于從統計的角度進行質量管理，將鑄件缺陷按工序進行分類如下：）造型廢。造型工操作疏忽造成的鑄件缺陷。如合型時忘記吹凈型腔，導致砂眼缺陷等。）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。金屬爐料配比不當或原材料使用失誤造成的化學成分不合格。）毛坯廢。毛坯在清理過程中產生機械損傷。）芯廢。制芯不當出現型芯尺寸不合格導致鑄件尺寸不合格缺陷。）混砂廢。型砂、芯砂混制不當而使鑄件產生的缺陷。如型砂配方不合適導致鑄件表面粗糙缺陷等。（） 按缺陷的特征分類鑄件缺陷種類繁多，形貌各異，在

《鑄造術語》中將鑄造缺陷分為八大類

種，見下表。鑄件缺陷的分類（）

外滲物（外滲豆）上，例如明澆鑄件的上表面、離心澆注鑄件的內表面等。其化學成

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，

網狀裂紋（龜裂）金屬型和壓鑄型因受交變熱機械作用發生熱疲勞，在型腔表面形成

損傷（機械損傷）鑄件受機械撞擊而破損，殘缺不完整的現象

二、

鑄件缺陷分析與防止鑄件缺陷的種類很多，對于鑄件缺陷的分析是鑄件生產工藝過程控制的重要環節。經過檢驗發現鑄件缺陷后，首先要從鑄件缺陷的特征分析入手，借助多種檢測手段，準確定位缺陷類型，這是分析的重點，也是難點。在此基礎上，根據車間現場生產工藝條件，查找缺陷發生的具體原因，提出改進方案和措施。（）氣孔和針孔）產生原因。氣孔可根據產生的機理分為侵入氣孔和析出氣孔及反應氣孔三種。在金屬液中溶解的氣體，當澆注溫度較低時，析出的氣體來不及向上逸出；爐料潮濕、銹蝕、油污和帶有容易產生氣體的夾雜物；出鐵水槽和澆包未烘干；型砂中水分超標、透氣性差；涂料中含有過多的發氣材料；型芯未烘干或固化，存放時間過長吸濕返潮、通氣不良；澆注時有斷流和氣體卷入現象。）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；防止熔煉過程中過度氧化，熔煉球墨鑄鐵時，盡量降低原鐵水中的含硫量；型砂混制要均勻，嚴格控制型砂中的含水量；在保證強度的前提下，盡量減少粘土的加入量，以提高型砂的透氣性；盡量減少型砂中發氣物質的含量；在烘干型、芯的過程中，要控澆注系統設計要合理，增加直澆道高度，以提高液態金屬的靜壓力；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。）產生原因。合金的液態和凝固收縮大于固態收縮且在液態和凝固收縮時得不到足夠的金屬液補充；澆注溫度過高時易產生集中縮孔，澆注溫度過低時易產生分散縮松；澆注系統和冒口與鑄件連接不合理，產生較大的接觸熱節；鑄型的剛度低，在液態金屬壓力和析出石墨時膨脹力的作用下，型壁擴張變形。）防止方法。正確設計內澆道、冒口、冷鐵的位置，確保鑄件在凝固過程中不斷有液態金屬補充；改進鑄件結構，使鑄件有利于補縮；保證鑄型有足夠的剛度，對較大的鑄件采用干型，防止型壁向外擴張。（）冷裂）產生原因。鑄件壁厚相差懸殊，薄厚壁之間沒有過渡，突然變化，致使冷卻速度差別大，收縮不一致，造成鑄件局部應力集中；金屬液中含磷量高，增加了脆性；鑄件內部的殘留應力大，受到機械作用力時而開裂。）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；延長鑄件開箱時間，使鑄件在型內緩慢冷卻；對鑄件進行時效處理，減少殘余應力。（）熱裂）產生原因。鑄件壁厚變化突然，在合金凝固時容易產生應力集中；金屬液中含硫量高，使金屬材料產生熱脆性；澆注系統阻礙了鑄件的收縮；鑄型和砂芯的退讓性差，芯骨結構不合適，吃砂量太小等。）防止方法。鑄件設計要盡量避免厚度突然變化；鑄件轉角處做成適當的圓角，鑄件中容易產生拉應力的部位和凝固較遲的部位可采用冷鐵或工藝肋；單個內澆道截面不宜過大，要盡量采用分散的多個內澆道，內澆道與鑄件交接處應盡量避免形成熱節，澆冒口與鑄件交接處要有適當的圓角，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劑，以改善型砂芯的潰散性；型砂和砂芯不宜舂得過緊；改用合適的芯骨，芯骨外部要有足夠的吃砂量。（）冷隔產生原因。金屬液澆注溫度低，流動性差；澆注系統設計不合理，內澆道數量少、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，提高流動性；改進澆注操作，防止大塊熔渣堵塞塞口，澆注過程中不能斷流；合理布置澆注系統，增大內澆道截面積，增多內澆道數量或改變其位置，采用較高的上箱或澆口杯加強對合型、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；鑄件壁厚不能過小；提高型砂透氣性，適當設置出氣冒口。（）夾砂和結疤）產生原因。造型時緊實不均勻；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，使型砂膨脹時有緩沖作用；濕型使用優質膨潤土，以提高濕強度；型砂的粒度適當粗一些，以提避免砂型局部緊實度過大；嚴格控制型砂水分，水分不宜過高；在易產生缺陷的型砂處可插釘加固，避免表層剝落；適當降低澆注溫度，縮短澆注時間，使金屬液快速均勻地充滿型腔。（）粘砂）產生原因。粘砂根據形成機理可分為機械粘砂和化學粘砂。鑄件表面金屬氧化，氧化物與造型材料作用生成低熔點化合物。澆注時金屬液壓力過大滲入砂粒間隙；當金屬液溫度過高并在砂型中保持液態時間較長時，金屬液滲入型砂的能力強，并容易與造型材料發生化學反應，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的原砂；提高砂型的緊實度，尤其是高大砂型適當降低澆注溫度；減少吃砂量以提高粘砂層的冷卻速度；避免型、芯局部過熱；選用耐火度高或冷卻能力強的造型材料。（）夾渣）產生原因。澆注前金屬液上面的浮渣沒有扒干凈，澆注時擋渣不好，浮渣隨著金屬液進入鑄型；澆注系統設計不合理，擋渣效果差，進入澆注系統的渣子直接進入型腔而沒有被排出。）防止方法。澆注系統要使金屬液流動平穩，設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）產生原因。砂型、砂芯的強度低，型、芯烘烤過度；金屬液流速太快，對型芯的局部表面沖刷時間過長；分型面不平整，芯頭間隙小；下芯、合型操作時型、芯局部被壓破，在緊固鑄型過程中受沖擊碰撞，型、芯局部掉砂；型砂的水分過高且透氣性差，澆注時有沸騰現象產生；砂型內散落的砂子沒有清理干凈，造成有散沙形成的