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铸件常见缺陷分析表

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铸件常见缺陷分析表缺陷1 铸件常见缺陷分析表 缺陷类别 缺陷名称 定义和特征 检验与鉴别 原因分析 防止方法 补救措施 ㈠多肉类缺陷 飞翅(飞边、披缝)、毛刺 1.飞翅:又称飞边或披缝,是产生在分型面、分芯面、芯头、活块及型与芯结合面等处,通常垂直于铸件表面的厚度不均匀的薄片状金属突起物。2.毛刺:是铸件表面的刺状金属突起物,常出现在型和芯的裂缝处,形状极不规则。呈网状或脉状分布的毛刺称为脉纹。 肉眼外观检查。注意区分飞翅和毛刺:飞翅出现在型-型、型-芯、芯-芯接合面上,成连片状,系接合面间隙过大所引起;毛刺系型、芯开裂所引起,呈...

铸件常见缺陷分析表
缺陷1 铸件常见缺陷分析表 缺陷类别 缺陷名称 定义和特征 检验与鉴别 原因分析 防止方法 补救 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ㈠多肉类缺陷 飞翅(飞边、披缝)、毛刺 1.飞翅:又称飞边或披缝,是产生在分型面、分芯面、芯头、活块及型与芯结合面等处,通常垂直于铸件表面的厚度不均匀的薄片状金属突起物。2.毛刺:是铸件表面的刺状金属突起物,常出现在型和芯的裂缝处,形状极不规则。呈网状或脉状分布的毛刺称为脉纹。 肉眼外观检查。注意区分飞翅和毛刺:飞翅出现在型-型、型-芯、芯-芯接合面上,成连片状,系接合面间隙过大所引起;毛刺系型、芯开裂所引起,呈刺状或脉纹状,形状和分布不规则。 1.飞翅形成原因1)分型面、分芯面、芯头间隙过大。2)模样、芯盒、砂箱或金属型变形,使分型面、分芯面、芯头芯座贴合不严。3)由于型、芯放置和烘干不当等原因,使型、芯变形,导致分型面、分芯面、芯头与芯座贴合不严。4)修型、芯时,误将棱边修圆。5)铸型装配时芯头磨小,芯头间隙和分芯面缝隙未填补修平,合型封泥垫得过厚。6)合型压铁重量不够、分布不均,紧箱螺栓或箱卡分布不均.数量不够,紧箱操作不当,金属液压头过大,造成抬型。2.毛刺形成原因1)型、芯砂成分或混制工艺不当,使型、芯砂性能低下不均。2)型、芯紧实不均匀,局部紧实度过大或过小,使型、芯在起模、烘干、存放、搬运和浇注过程中开裂。3)型、芯烘干 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 不正确,烘干不足或过烧,导致型、芯开裂。4)干型、干芯或自硬砂型、芯在放置过程中吸湿返潮,强度下降,浇注时开裂。5)型、芯在搬运、下芯、合型时受撞击和挤压致裂。6)浇注温度过高,金属液压头过高。 1.飞翅的防止1)改进工艺设计,合理选择参数,严格检修模样和芯盒,使分型面、分芯面、芯头和芯座表面光滑平整,间隙适宜。2)下芯时不要随意磨小芯头;不要把分型面、分芯面、芯座的棱边修成圆角或倒角;合型封泥不要垫得过厚;芯头间隙和分芯面缝隙要填补修平。3)型、芯烘干规范要正确,烘干时型、芯放置要平稳,防止型、芯烘干变形。4)型、芯存放时要垫平,防止因振动、撞击和相互挤压,导致型、芯变性。5)合型和紧箱操作要正确,防止抬型。2.毛刺的防止1)改进型、芯砂配方和混制工艺,严格控制型、芯砂的水分和含泥量,均匀混砂。2)均匀紧实型、芯,紧实度不宜过高。3)型、芯存放时应垫平,避免互相交叠乱放和挤压;搬运时应避免振动、撞击;型、芯存放时间不宜过久,以免返潮使强度降低。4)型、芯烘干温度不宜过高,升温速度不宜过快,防止型、芯烘干产生裂纹。5)金属液浇注温度不宜过高。6)适当加大起模斜度,微振起模,防止型、芯起模开裂。7)有裂纹的型、芯要修补平整。 飞翅和毛刺一般不会使铸件报废,但影响铸件外观质量,增加清理工作量,尤其是出现在铸件内腔的飞翅和毛刺,清理比较困难。轻微的毛刺可用滚筒清理和喷丸清理去除,飞翅和较厚的毛刺要用铲、磨、冲切等方法去除。 抬型(抬箱) 铸件在分型面部位高度增大,并伴有厚大飞翅。 肉眼外观检查。注意它与飞翅的区别。单纯飞翅厚度较薄,铸件在分型面部位高度不增加。 由注入铸型的金属液浮力使上型或盖芯上抬而引起。影响因素:1)压铁重量不足,位置不当,漏放压铁或压铁取走过早。2)紧箱操作不当,单面紧箱或未紧箱,箱卡或紧箱螺栓、压板强度不够、数量太少、分布不均,松箱过早。3)浇包浇注高度过高,金属液动压力过大。 1)压铁重量或箱卡、紧箱螺栓的强度和数量要足够,分布要均匀,紧箱时要交替或对称同时操作。2)铸件完全凝固后再松箱或撤掉压铁。3)降低浇包浇注高度。4)浇注前检查是否漏放压铁和漏紧箱。 1)单件或小批生产的铸件,可采用打磨或切削加工等方法去掉多余金属。2)大量生产时,抬型严重的铸件应报废。 胀砂 铸件内、外表面局部胀大,形成不规则瘤状金属突起物,使铸件重量增大。 肉眼外观检查,须与冲砂、掉砂、夹砂、粘砂等缺陷相区别。胀砂一般不伴生其他缺陷,缺陷内不裹含砂粒和砂块,缺陷表面易清理。冲砂和掉砂往往在铸件其他部位或在冒口中伴有砂眼,冲砂缺陷还往往与浇注系统位置及注入型腔的金属液流向有关;夹砂缺陷内裹有砂块或砂粒,有时也伴有砂眼缺陷;粘砂缺陷表面粘附着一层难以清除的金属和砂粒的混合物。 由于砂型强度和刚度低,在注入铸型的金属液压力或铸铁件凝固过程中石墨化膨胀力作用下,型腔表面发生退移。影响因素:1)型、芯紧实度低或不匀,强度低,砂箱和芯骨刚度低。2)混砂不匀,型、芯砂水分过高,流动性差,湿强度过高,使型、芯强度不均匀。3)型、芯未烘透或返潮,强度降低。4)浇注温度过高,浇注速度过快,浇注系统金属液压头过大。5)石灰石砂型壁在浇注和铸件凝固过程中,因石灰石分解使型腔在金属液静压力及石墨化膨胀压力下退移。 1)选用合适原砂,控制型、芯砂中水分和粘土含量,提高其流动性。2)均匀紧实型、芯砂,提高型、芯紧实度和强度,采用刚度好的砂箱和芯骨。3)用树脂砂型、水玻璃砂型或干型代替湿型,提高铸型的强度和刚度。4)调整烘干规范,保证砂型、砂芯烘透,防止砂型、砂芯返潮。5)降低浇注温度、速度和高度,修改浇注位置和浇注系统,降低金属液压头高度。6)厚大铸铁件和铸钢件,尽量不采用石灰石砂型。 胀砂轻微的铸件打磨掉多余金属;胀砂严重并伴有缩沉时,应报废。 冲砂 砂型或砂芯表面局部砂芯被充型金属液流冲刷掉,在铸件表面相应部位形成粗糙不规则金属瘤状物,常位于浇面附近。被冲刷掉的砂子常在铸件内形成砂眼。 肉眼外观检查。注意它与胀砂、掉砂、夹砂结疤和粘砂的区别。判定冲砂时,除应根据其外观特征以区别于夹砂结疤和粘砂外,还应注意它与浇注系统结构、内浇道开设位置、金属液在型腔内的流向和途径的关系,并注意在铸件内是否伴有砂眼,以区别于胀砂和掉砂缺陷。 1)砂型和砂芯紧实度和强度低,涂料质量差,涂刷工艺不当。2)干型烘干温度过高,树脂砂、水玻璃砂成分或硬化工艺不当,硬化不足或过硬化。3)型、芯在存放过程中返潮。4)浇注系统设计不当,内浇道数量少,开设方向使注入型腔的金属液流直冲芯子或型壁,金属液流速过大,型、芯局部表面受金属液冲刷时间过长。5)浇注高度和金属液浇注温度过高。 1)均匀混砂和紧实,提高型、芯强度和紧实度。2)调整型、芯烘干规范,防止烘干过度。防止型、芯在存放时返潮或采用补烘措施。3)调整水玻璃砂或树脂砂成分和可使用时间,吹气硬化时,控制硬化气体浓度,吹气速度和时间,避免型、芯硬化不足或过硬化。4)改进浇注系统设计,分散布置内浇道,避免内浇道直冲型壁、芯子和型腔转角,降低金属液注入型腔时的液流速度。5)改进涂料配方,在型、芯易冲砂部位采用烧结耐火材料制品和抗冲刷涂料。6)适当降低浇注高度和浇注温度。 打磨掉多余金属。冲砂严重难以清除时,铸件应报废。伴生砂眼的补救措施见砂眼的预防。 掉砂 砂型或砂芯的局部砂块在外力作用下掉落,使铸件表面对应部位形成的块状金属突起物。其外形与掉落的砂块相似。在铸件其他部位或冒口中往往伴有砂眼或残缺。 肉眼外观检查。注意与冲砂、胀砂和夹砂的区别:冲砂和掉砂虽都经常伴有砂眼缺陷,但冲砂一般发生在内浇道周围或型、芯直冲内浇道的部位,外形粗糙不规则,掉砂则多发生在分型面附近、铸件上表面或起模困难部位,外形与掉落的砂块相似,通常伴有残缺;胀砂一般发生在铸件侧面和下部,边缘与铸件本体平滑过渡;夹砂与发生在铸件上表面的掉砂极其相似,这时,掉砂缺陷内也裹有砂块,但其边缘的金属与铸件本体相连,而夹砂的金属边缘尖锐,一般不与铸件本体相连。 1)铸件结构复杂,带有深腔、凹槽,起模斜度小,起模时损坏或振裂砂型。2)分型面不平整或分型负数不合适,芯头不平整或间隙过小,下芯和合型时将型、芯压坏。3)下芯和合型操作不小心,挤、压、撞坏砂型或砂芯。4)型、芯砂水分过多或型、芯不干,透气性低,浇注时发生沸腾现象。5)型、芯紧实度不均匀,局部强度低。6)型、芯烘干温度过高,或水玻璃砂和树脂砂型、芯过硬化,使型、芯脆化,失去强度。7)合型后压铁过重或紧箱过度,或在紧箱、加压铁和运输过程中受到振动或冲击,使型、芯局部砂块掉落。 1)改进铸件结构,适当加大起模斜度,铸件深腔、凹槽部分可采用活块模,模样表面要光洁。2)分型面和芯头要修平整,分型负数和芯头间隙要适当。3)造型造芯时要均匀紧实,紧实度要适当;起模、下芯、合型、紧箱、输送铸型时要小心谨慎,避免振动、冲击和碰撞;压铁重量或紧箱力要适当。4)采用与铸件形状尺寸配合适当的、刚度好的砂箱。砂箱定位销应保证定位精度。吃砂量大的砂箱和芯骨要加固,以免紧箱加压铁后损坏型、芯。5)减少型、芯砂水分,提高型、芯强度和透气性,以免在浇注时产生沸腾现象,损坏型、芯。6)干型应严格控制烘干温度,防止烘干过度;水玻璃砂型和树脂砂型硬化时应防止硬化过度。7)型、芯薄弱处和修补处要插钉加固。 打磨掉多余金属。打磨后发现砂块时,应清除砂块。对留下的孔洞,如不影响工作性能,可用腻子填平;否则应焊补后磨平。 外渗物(外渗豆) 铸件表面的豆粒状金属渗出物,其化学成分与铸件金属往往有差异。一般出现在铸件自由表面上,例如敞浇铸件的上表面,离心浇注铸件的内表面。压铸件表面也时有出现。 肉眼外观检查。易于识别。 1)合金熔炼时,由于炉料潮湿、锈蚀和油污,熔炼温度过高、时间过长,使合金液严重吸气并含有大量低熔点杂质,导致在铸件凝固后期,偏聚在晶界附近的低熔点成分在析出气体压力和铸件凝固收缩应力及合金相变应力(例如铸铁中石墨化膨胀压力)作用下,挤出铸件表面,形成与铸件本体化学成分不同的豆粒状金属瘤。2)热处理温度过高,保温时间过长,使溶解在铸件中的气体析出,分布在晶界处的低熔点相重熔,在析出气体压力作用下,重熔的低熔点成分挤出铸件表面,形成金属瘤。这种现象在压铸件热处理时经常发生。3)合金化学成分不合格,使共晶温度降低,生成大量低熔点共晶相,在凝固后期或热处理时,在铸件内溶解气体析出压力或相变应力作用下,低熔点共晶相挤出铸件表面。 1)炉料应干燥、无锈、无油污,废料、切屑最好预先压块或熔制成二次锭。2)避免熔炼温度过高或熔炼时间过长,加强精练,熔清后造渣保护熔池表面,减少合金中的吸气量和夹杂物含量。采取其他防止金属液吸气的措施,例如真空或控制气氛浇注。3)减少合金中低熔点相形成元素(例如铸铁中的磷、硫)的含量。适当降低铸件的浇注温度,加快铸件的凝固速度。4)严格遵守热处理规范,防止热处理温度过高。5)压铸件一般不宜进行热处理。压铸件时效温度不宜过高。对于必须进行热处理的压铸件,可采用真空压铸、吹氧压铸、精速密压铸等无气孔压铸法进行生产。 如铸件未变形且力学性能合格,可铲去或打磨掉外渗物。如铸件发生变形无法矫整或力学性能不合格,则应报废。 ㈡孔洞类缺陷 气孔、针孔(H2、O2、N2) 气孔是出现在铸件内部或表面,截面形状呈圆形、椭圆形、腰圆形、梨形或针头形,孤立存在或成群分布的孔洞。状如针头的气孔称为针孔,一般分散分布在铸件内部或成群分布在铸件表层。分布在铸件表层的针孔称为表面针孔,机械加工后或热处理后暴露的表面针孔通常称为皮下气孔。气孔表面一般比较光滑。气孔常与夹杂物或缩松同时存在。气孔按形成原因分为卷入气孔、侵入气孔、反应气孔和析出气孔。1)卷入气孔:在浇注、冲型过程中因气体卷入金属液中而在铸件内形成的气孔。卷入气孔一般为孤立存在的大气孔,形状通常为圆形或椭圆形,位置不定,一般偏在铸件中上部。2)侵入气孔:由型、芯、涂料、芯撑、冷铁产生的气体侵入铸件而形成的气孔。多呈梨形或椭圆形,位于铸件表层或近表层,尺寸较大,孔壁光滑,表面常有氧化色。3)反应气孔:由金属液与型、芯在界面上,或由金属液内部某些成分之间发生化学反应而形成的成群分布的气孔。反应气孔通常称为针孔。位于铸件表面的反应气孔称为表面气孔或皮下气孔,形状呈针头形或细长腰圆形,由金属液与型、芯涂料中的成分发生界面反应而引起;分散成群分布在铸件整个断面上或某个局部区域的反应气孔,形状呈针头形,由金属液内成分之间发生化学反应所引起。位于铸件上部的反应气孔常伴有夹渣。4)析出气孔:由溶解在金属液中的气体在铸件成形过程中析出而形成的气孔。析出气孔多呈细小圆形、椭圆形或针头形,成群分布在铸件整个断面上或某个局部区域内,孔壁光亮。铝合金铸件的析出气孔通常表现为针孔,在铸件热节和厚截面处较严重。 气孔是铸件中最常出现且对铸件性能危害较严重的缺陷之一。对气孔的检验与正确鉴别是保证铸件质量,采取相应措施进行防止和补救的重要依据。气孔的检验,通常采用超声检验或射线检验,位于铸件表层的气孔还可用渗透液或磁粉检验。各类气孔的鉴别,除应根据它们的形状、大小和分布特征外,有时还须根据它们的形成原因,辅以测定溶解在金属液内的各种气体的含量,合金化学成分和杂质含量,型、芯、涂料的成分、水分和发气性,以及检查和分析铸型的浇注系统和排气条件,方能确定。必要时,还应进行金相检验、扫描电镜和透射电镜检验,以及X射线衍射分析等,才能准确鉴别气孔的类型和成因。 1)由于炉料潮湿、锈蚀、油污,气候潮湿,坩埚、熔炼工具和浇包不干,金属液成分不当,合金液未精练或精炼不足,使金属液中含有大量气体或产气物质,在铸件中形成析出气孔和反应气孔。2)型、芯不干,透气性差,通气不良,含水分和发气物质过多,涂料未烘干或含发气成分过多,在铸件中形成侵入气孔。3)浇注系统不合理,浇注和充型速度过快,使金属液在浇注过程中产生紊流、涡流或断流,卷入气体,在铸件中形成卷入气孔。4)合金易氧化吸气,在熔炼和浇注过程中未采取有效的精练和保护措施(脱氧不充分),使金属液中含有大量气体和产气成分,在铸件中形成析出气孔和反应气孔。5)型砂、芯砂和涂料成分不当,与金属液发生界面反应,形成表面针孔和皮下气孔。6)浇注温度过低,使溶解在金属液中的气体来不及析出和上浮到冒口中去。 1)非铁金属和合金熔炼时,炉料、溶剂、工具、坩埚和浇包要预热和烘干,去锈去油污,多次重熔炉料的加入量要适当限制。2)防止金属液在熔炼过程中过度氧化和吸气,加强脱氧、除气和除渣。在坩埚和浇包内金属液表面加覆盖溶剂,防止金属液二次氧化、吸气和有害杂质返回熔池。用铝对铸钢、铸铁脱氧时,应严格控制残留铝量;吸气倾向严重的钢液,应尽量避免用铝脱氧,可采用AOD、VOD、多孔塞吹惰性气体、喷粉法等对钢液进行炉外精练,脱除钢液中的气体和有害杂质;对球墨铸铁,应加强脱硫,降低原铁液的含硫量,在保证球化前提下,尽量减少球化剂加入量,降低铸铁的残留镁量,并加强孕育处理;熔炼易氧化吸气的非铁合金时,可采用真空、吹惰性气体或用高效精练剂和变质剂等方法加强对合金液的净化处理。3)浇注时金属液不得断流,充型速度不宜过高,铸件浇注位置和浇注系统的设置应保证金属液平稳地充满型腔,并利于型腔内气体能畅通地排出。易氧化吸气的合金,可采用真空浇注或在控制气氛下浇注。4)砂型铸造时,应保证型、芯排气畅通。砂芯内要开排气通道,合型时要填补芯头间隙,以免钻入金属液堵塞通气道;型腔最高处应设置出气冒口;大平面铸件可倾斜浇注,并在型腔最高处设置出气冒口;芯撑和冷铁应干燥、无锈、无油污;砂型要扎出气孔;型砂中不得混入铁豆、煤粒、粘土等杂物,并控制水分及炭质材料的含量,减少粘土含量,提高型砂的透气性;涂料要烘干。5)金属型铸造和压力铸造时,铸型应合理设置排气塞和溢流槽,必要时可采用真空吸铸、真空压铸、吹氧压铸和惰性气体保护下浇注等方法防止铸件产生气孔。6)熔模铸造、气化模铸造、壳型铸造等可与真空吸铸相结合,以防止在铸件中产生侵入气孔和卷入气孔。7)增加直浇道高度以提高液态金属的静压力,保证金属液连续平稳地充型。 1)气孔超出验收标准时应报废。2)单独的大气孔可进行焊补。3)成群分散小气孔可采用浸渗处理方法进行填补,或用热等静压处理法予以消除。 缩孔、缩松、疏松(显微缩松) 1)缩孔:铸件在凝固过程中因补缩不良而在热节或最后凝固部位形成的宏观孔洞。缩孔形状不规则,孔壁粗糙,常伴有粗大树枝晶、夹杂物、气孔、裂纹、偏析等缺陷。缩孔上方或附近的铸件表面有时会出现缩陷。按分布特征,缩孔可分为集中缩孔和分散缩孔两类。2)缩松:缩松是细小的分散缩孔。缩松的宏观断口形貌呈海绵状,有时要借助放大镜才能发现。缩松铸件密封性能较差,进行液压或气压试验时易渗漏。缩松严重的铸件在凝固冷却或热处理过程中容易产生裂纹。3)疏松:又称为显微缩松,是铸件凝固缓慢的区域因微观补缩通道堵塞而在枝晶间及枝晶的晶臂间形成的细小孔洞。疏松的宏观断口形貌与缩松相似,微观形貌表现为分布在晶界和晶臂间、伴有粗大树枝晶的显微孔穴。缩孔、缩松、疏松的形成与合金的凝固特性关系密切。凝固温度间隙窄的合金在顺序凝固条件下易形成集中性的缩孔,补缩容易;凝固温度间隙宽的合金具有糊状凝固特征,补缩困难,容易形成分散性的缩松和疏松。 铸件内部的缩孔、缩松和疏松,一般采用超声探伤法进行检验。敞露在铸件表面的缩孔用肉眼即可确定。表面有缩陷、胀型、缩沉等缺陷的铸件,内部往往有缩孔、缩松和疏松缺陷。主要根据缺陷的形状、发生部位、分布特点和断口形貌,区分缩孔与缩松和疏松,以及它们与气孔的差别。缩孔形状不规则、表面粗糙,产生在铸件热节和最后凝固部位,常伴有粗大树枝晶;气孔形状规则,多呈圆形、椭圆形、腰圆形、梨形和针头形,表面光滑,分布在铸件表层,或遍布整个铸件或某个局部,断口不呈海绵状,通常不伴生粗大树枝晶;缩松和疏松断口呈海绵状,常产生在铸件厚大部位,不遍布整个铸件。缩松和疏松形成原因和断口形貌相同,二者之间只是程度差别,无严格分界,且往往互相伴生,一般不与区分,若要区分可借助金相显微镜观察显微孔穴是否沿晶界分布。 1)合金的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩,凝固时间过长。2)浇注温度不当,过高易产生缩孔,过低易产生缩松和疏松。3)合金凝固温度间隔过宽,糊状凝固倾向强,低熔点成分最后凝固时得不到补缩,易形成缩松和疏松。4)合金中溶解的气体过多,在凝固阶段析出,阻碍补缩,加重缩松和疏松。5)合金中没有或缺少晶粒细化元素,凝固组织晶粒粗大,易形成缩松和疏松。6)浇注系统、冒口、冷铁、补贴等设置不当,不能保证铸件在凝固过程中获得有效补缩。7)铸件结构设计不合理,例如壁厚变化太突然,孤立的厚断面得不到补缩。8)冒口数量不足,尺寸太小、形状不合理或冒口与铸件连接不当,补缩效果差。9)内浇道过厚或位置不当,造成热节。10)合金成分不当,杂质含量过多,使凝固温度间隔增大。例如铸铁中硫、磷含量过多时,形成低熔点共晶,凝固后期得不到补缩,在铸件内造成疏松。11)砂箱、芯骨刚度差,型、芯紧实度低而不均,强度低,使铸件在产生胀型缺陷的同时,在内部形成缩孔或缩松。对于球墨铸铁件,由于凝固过程中石墨化膨胀产生的压力作用于铸型,使铸件的胀型、缩沉、缩孔和缩松缺陷更加严重。 1)改进铸型工艺设计,通过合理设置浇注系统、冒口、冷铁和补贴,保证铸件在凝固过程中获得有效补缩。2)改用补缩效率高的保温冒口、发热冒口、压力冒口和电热冒口。3)改进铸件结构设计,减小壁厚差,铸件厚壁与薄壁部位的连接应平滑过渡,尽量减少和避免形成孤立热节。在铸件孤立热节等难以用冒口补缩的部位,采用内、外冷铁以加快该部位的凝固速度。4)对重要铸件,可在计算机数值模拟基础上进行计算机辅助设计,优化铸件结构和铸造工艺。5)加强合金精练,净化金属液,减少合金中溶解气体和低熔点杂质的含量,以利于凝固补缩。6)采用悬浮铸造技术,在浇注过程中往金属液中随流加入晶粒细化剂或微冷铁,加快合金凝固速度并细化晶粒。7)调整合金成分,进行良好的变质或孕育处理,缩小合金的凝固温度区间,提高其铸造性能。8)提高铸型刚度和强度,防止型壁位移和抬型。对于球墨铸铁件,可采用均衡凝固工艺,充分利用凝固时的石墨化膨胀抵消铸铁的液态收缩和凝固收缩。9)降低球墨铸铁的硫、磷含量和残留镁量,用稀土镁合金处理时,应适当提高碳、硅含量。10)适当降低浇注温度和浇注速度。 1)焊补。挖去缺陷区金属,用与基体金属相同或相容的焊条焊补缺陷区,焊补后修平并进行焊后热处理。2)承受液体或气体压力的铸件,可对铸件进行局部或整体浸渗处理,提高铸件的密封性能。3)重要零件可进行热等静压处理,消除铸件内的缩松和疏松。4)缩孔、缩松、疏松超过验收条件又无法补救的,或导致铸件在凝固冷却或热处理过程中开裂时,应予报废。 ㈢裂纹、冷隔类缺陷 冷裂 冷裂是铸件凝固后冷却到弹性状态时,因局部铸造应力大于合金极限强度而引起的开裂。冷裂往往穿晶扩展到整个截面,呈宽度均匀的细长直线或折线状,断口有金属光泽或轻微氧化色泽。 肉眼可见。可根据其宏观形貌及穿晶扩展的微观特征,与热烈相区别。 1)铸件结构设计不当,壁厚悬殊,或浇冒口系统设计不合理,造成铸件各部分冷却速度差别过大,或铸件收缩阻力过大,使铸件在冷却过程中产生较大的收缩应力或应力集中。2)铸造合金抗拉强度低,有害杂质元素(例如铸钢、铸铁中的硫和磷)超标。3)铸件中的夹杂物、缩孔、气孔和粗大树枝晶造成应力集中,成为裂纹萌生核心。4)浇注温度过高。5)铸件开箱过早,冷却过快,落砂温度过高,在落砂、清理、机械加工过程中受到碰撞、挤压,残留应力引起铸件开裂。 1)改进铸件结构设计,壁厚力求均匀,平滑过渡,铸件内腔圆角要足够大,工艺肋设置要合理,尽量减少对铸件收缩的阻力。2)浇冒口系统的设置,应使铸件各部分的冷却速度尽量趋于一致。3)加强对合金的精练,控制有害杂质元素含量在允许范围内,减少铸件中气体、夹杂物、缩孔、缩松、粗大树枝晶等导致应力集中、萌生裂纹的缺陷。4)适当降低浇注温度。5)改善砂型、砂芯的退让性。大型铸件厚大部位的砂型和砂芯,在浇注后可提前挖去部分型砂和芯砂,或松开芯骨,以减少对铸件的收缩阻力,促使铸件各部分均匀冷却。6)延长铸件在型内冷却的时间,以免开箱过早在铸件内造成较大的内应力。水爆清砂时铸件温度不宜过高,裂纹倾向严重的铸件,严禁水爆清砂。7)铸件在落砂、清理和搬运过程中应避免撞击,机械加工时进给量和夹紧力不宜过大。8)残留应力大或裂纹倾向严重的铸件,在清理、机械加工和使用前,应进行热时效或振动时效处理,降低铸件内的残留应力。 如不允许或无法焊补,应予报废。如允许焊补,应进行焊后消除应力处理。 热裂 热裂是铸件在凝固末期或终凝后不久,铸件尚处于强度和塑性很低状态下,因铸件固态收缩受阻而引起的裂纹。热裂断口严重氧化,无金属光泽,裂纹在晶界萌生并沿晶界扩展,呈粗细不均、曲折而不规则的曲线。外裂纹表面宽内部窄,呈撕裂状;内裂纹一般发生在铸件内部最后凝固的部位,断面常伴有树枝晶。 外裂纹肉眼可见,可根据外形和断口特征与冷裂相区别。内裂纹可用超声探伤或射线探伤进行检验,可根据裂纹形状和发生部位与冷裂相区别,必要时可进行断口检查并进行鉴别。 1)铸件壁厚相差悬殊,连接处过渡圆角太小,搭接部位分叉太多,铸件外框、肋板等阻碍铸件正常收缩。2)浇冒口系统阻碍铸件正常收缩,例如浇口、冒口太靠近箱带,冒口太小或太大等。3)型砂和芯砂中粘土含量太多,芯骨太大,型、芯紧实度和强度太高,砂箱箱带太密,使型、芯退让性太差。4)合金线收缩率较大。5)合金中低熔点相形成元素超标,例如铸钢、铸铁中硫、磷含量过高。6)防裂工艺肋和冷铁使用不当,铸件飞翅过大过厚,阻碍铸件正常收缩。7)铸件开箱、落砂过早,冷却过快,或在热态下搬运铸件不慎。 1)改进铸件结构设计,避免壁厚突变和多重交接,在易产生拉应力的部位和凝固迟缓的部位合理设置防裂肋和冷铁。2)改进浇注系统,单个内浇道截面积不宜过大,尽量采用分散的多道内浇道,避免在内浇道与铸件交接处形成热节,浇、冒口与铸件连接处要有适当圆角,浇、冒口形状和位置不应阻碍铸件的正常收缩,并保证铸件各部位的凝固速度尽量趋于一致。3)改善型砂和芯砂的退让性和溃散性,例如在粘土砂中加适量木屑,或用有机粘结剂砂代替粘土砂;型、芯紧实度不宜过高;芯骨尺寸不宜过大,砂箱箱带不宜过密,以保证型、芯有足够的吃砂量。4)修整模样、芯盒,堵塞芯头间隙,避免铸件产生过大过厚的飞翅。5)控制浇注温度和浇注速度,避免因浇注温度过高使型砂烧结阻碍铸件收缩或凝固,或导致冷却迟缓。6)适当调整热裂倾向大的合金的成分,降低合金的线收缩率;减少易生成低熔点相的有害杂质元素的含量;适当添加晶粒细化剂,防止铸件形成粗大树枝晶;加强对合金的精练、变质和孕育处理,减少铸件的气孔、缩孔、缩松和夹杂缺陷。 热裂铸件一般应予报废。如允许修补,应彻底挖除缺陷区的金属后进行焊补,焊后应进行消除应力处理。 白点(发裂) 淬透性高的某些合金钢铸件在快速冷却时,因氢的析出及产生较高的组织应力和热应力而引起的微细裂纹。白点在铸件断口上呈银白色圆斑或椭圆斑,在腐蚀后的低倍试片上呈发状微细裂纹,故又称为发裂。白点的断裂方式为沿晶断裂,呈冰糖块状花样;断口微观形貌呈碎条状或波纹状花样,可观察到二次裂纹和非金属夹杂物。白点的形成与钢中溶解的氢有关,故有称为氢脆。 用射线探伤法进行检验。注意其与热裂和冷裂的区别。冷裂为穿晶断裂,裂纹呈平直折线,常贯穿整个铸件截面;热裂呈沿晶断裂,但裂纹较宽,呈曲折的粗细不均的不规则曲线,常伴有粗大树枝晶和缩松、夹杂等缺陷,多发生在铸件壁厚突变和最后凝固部位;白点仅发生在超级合金及某些高淬透性钢中,裂纹微细,呈毛发状沿晶断裂,无方向性。在断口特征方面,冷裂一般有金属光泽;热裂氧化严重,无金属光泽;白点为银白色圆斑或椭圆斑,呈冰糖状花样。 1)铸钢精练不良,含大量硫、氢及夹杂物。2)铸钢淬透性高,冷却过快,产生较高相变应力和热应力,导致脆性沿晶断裂。 1)严格遵守熔炼规范,预热炉料。2)提高熔炼质量,加强精练,除气、除渣,净化钢液,最大限度降低钢液含气量。3)铸件在砂箱中缓慢冷却至200℃以下再开箱。4)根据钢种和含氢量进行合理的脱氢退火。 脱氢退火。白点致裂铸件应报废。 冷隔 冷隔是铸件上穿透或不穿透的缝隙,边缘呈圆角状,由充型金属流股汇合时熔合不良造成。多出现在远离浇道的铸件宽大上表面或薄壁处,金属流汇合处,激冷部位,以及芯撑、内冷铁或镶嵌件表面。因浇注中断而在铸件某一高度形成的冷隔称为断流冷隔;芯撑、内冷铁或镶嵌件表面形成的冷隔称为熔合不良。 肉眼外观检查。注意它与浇不到、未浇满等残缺类缺陷的区别,冷隔铸件从整体上说是浇满的。冷隔边缘呈圆角,据此可与裂纹类缺陷相区别。 1)浇注温度和浇注速度过低,浇注中断或跑火。2)浇注系统设计不合理,浇道截面积太小,内浇道数量少或位置不当,直浇道高度不够,液态金属静压力小。3)铸造工艺设计不合理,铸件薄壁大平面处于顶部或离内浇道太远。4)铸件结构不合理,壁厚太薄,铸造工艺性差。5)铸造合金流动性差。6)铸型透气性差,排气不良,出气冒口尺寸小、数量少、位置不当。7)芯撑、内冷铁、镶嵌件尺寸和位置不当,或有锈斑、油污,造成熔合不良。 1)减少金属液中的气体和氧化夹渣,提高金属液的流动性。2)提高浇注温度和浇注速度,改进浇注操作,加强集渣、挡渣或采用底注包、茶壶包进行浇注,避免因熔渣堵塞浇嘴或金属液不够而造成浇注中断,浇注时不能断流。3)增加浇口杯和直浇道高度,增加浇道截面积和内浇道数量,提高充型速度和金属液静压头。4)改变铸件浇注位置和浇注系统,使铸件薄壁大平面不位于顶部和远离浇道,防止注入型腔的金属液发生喷溅、涡流,避免金属流股在铸件薄壁部位或芯撑、冷铁、镶嵌件处汇合,必要时可采用立浇卧冷或倾斜浇注。5)改进铸件设计,适当增加铸件薄壁部位的厚度。6)提高型砂和芯砂的透气性,加强铸型排气,开设数量足够的出气冒口。7)改变芯撑、内冷铁的尺寸和安放位置,芯撑、内冷铁、镶嵌件要无锈无油污。8)检查合型、紧箱、放压铁操作是否稳妥,防止跑火。 一般冷隔和熔化不良可焊补,严重的穿透性冷隔和断流冷隔应报废。 热处理裂纹 铸件在热处理过程中产生的穿透或不穿透裂纹。其断口有氧化现象。热处理裂纹可出现杂在铸件表面和内部,可沿晶扩展或穿晶扩展,呈线状或网状。 铸件内部的热处理裂纹用射线探伤或超声探伤进行检验。其与热处理后发现的白点的区别要通过断口检查才能鉴别。 1)热处理工艺不正确或操作不当,例如加热和冷却速度过快,淬火温度过高,淬火后没有及时回火,回火规范不合理等。2)铸件热处理前残余应力大,在热处理过程中与相变应力叠加,超过合金的极限强度,导致铸件开裂。3)铸件结构不合理,壁厚差别悬殊,过渡圆角过小,造成应力集中。4)铸件内有气孔、缩松、夹杂、偏析或组织粗大等缺陷,降低铸件强度,造成应力集中,成为裂纹萌生核心。 1)改进热处理 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ,适当减慢加热速度,在保证淬透的前提下,适当降低淬火温度或缩短保温时间,选用冷却强度适当的淬火介质以减小淬火应力,淬火后及时回火,回火规范要合理,应躲避回火脆性区。2)改进铸件结构,壁厚力求均匀,过渡圆角要足够大,消除结构性应力集中因素。3)对铸造后残余应力大的铸件,在制订热处理规范和操作时要注意防止应力叠加。必要时,在正式热处理前对铸件进行热时效或振动时效处理,消除铸造残余应力。4)改进熔炼和铸造工艺,减少铸件的气孔、缩松、夹杂、偏析和晶粒粗大缺陷。 一般应报废。如裂纹不严重,且允许和适于焊补的,可挖去缺陷,焊补后重新进行热处理。 ㈣表面缺陷 鼠尾、沟槽、夹砂结疤(夹砂类) 鼠尾、沟槽和夹砂结疤是砂型型腔表面在注入型腔的高温金属液的强烈热作用下,因热应力、水分迁移、膨胀和强度降低等因素的综合作用,导致砂型表面拱起开裂,尚未凝固的金属液钻入裂缝而形成的夹砂类缺陷。1)鼠尾:铸件表面产生的深度较浅(<5mm)、带有锐角和叠边的凹痕,凹痕内常夹有型砂。鼠尾通常发生在铸件下表面上,以从内浇道处延伸出来的最为常见,有时带有分枝或交叉。铸件上表面有时也会产生鼠尾缺陷。2)沟糟:铸件表面产生的边缘光滑的V形凹痕,深度约为2mm,有时可达5mm以上。沟槽通常呈分枝状,多发生在铸件的上表面或下表面。3)夹砂结疤:铸件表面产生的疤片状金属突起物。其表面粗糙,边缘锐利,有一小部分金属与铸件本体相连,疤片与铸件之间夹有砂层。通常发生在铸件上表面和下表面上。 肉眼外观检查。发生在铸件内角和外角的夹砂结疤称为内角夹砂结疤和外角夹砂结疤,应与铸件的角部毛刺相区别。结疤夹有型砂,铲除后铸件表面凹陷,毛刺无此特征。根据这两点及其边缘锐利的特征,可将夹砂结疤与胀砂、冲砂、掉砂、粘砂和涂料结疤(由涂料剥落引起的疤状缺陷)相区别。 鼠尾、沟槽、夹砂结疤都是由砂型型腔表面受热膨胀引起的缺陷。因此,它们的形成原因和影响因素基本上相同。1)金属流股的热量使流股下的砂型表层内形成高湿度的水分凝聚层,强度降低,砂粒膨胀引起表层翘曲,脱离凝聚层。翘起的砂层因体积增大而由两边向金属流股延伸。金属液充满型腔后如未能将翘起的砂层压平,就形成鼠尾。2)在充型金属液的热作用下,砂型型腔上表面或下表面因膨胀而拱起的砂层未开裂或裂口较小,使金属液未能进入拱起砂层背后的空腔内,便形成沟糟。因此,沟槽实际上是夹砂结疤的早期阶段。3)出现在铸件上表面的夹砂结疤称为上型面夹砂结疤,由上型面沟糟进一步发展形成。4)出现在铸件下表面的夹砂结疤称为下型面夹砂结疤,其形成有二种:一种类似鼠尾,但砂层翘曲程度和铸件表面凹陷程度均比鼠尾严重,由鼠尾进一步发展形成,习惯上称为反夹砂结疤;另一种类似上型面夹砂结疤,由位于两股平行金属流股之间的下型面表层拱起开裂而形成。5)出现在铸件内角和外角的夹砂结疤称为角部夹砂结疤,由位于角部的上、下型面的表层膨胀翘曲,脱离背砂层伸入型腔所造成。6)湿型铸造的铸件上表面或下表面为大平面,型砂膨胀率大,湿强度低,水分过多,透气性差,铸型排气不良,浇注温度过高,浇注延续时间过长时,易产生夹砂类缺陷。铸钢、铸铁和铜合金大型铸件易产生夹砂类缺陷。 1)降低砂型的膨胀应力:在型砂中加入煤粉、沥青、重油、木粉、纤维材料等易燃易软化材料,补偿砂粒膨胀,降低膨胀应力;砂型表层全部或部分用高耐火度、低膨胀率的砂(例如锆砂)代替硅砂。2)提高型砂湿强度:用钠基膨润土或活化土配制湿型砂,增加型砂中膨润土或粘土含量;采用粒度分散的原砂(例如四筛砂),适当加粗原砂粒度;控制型砂水分不宜过高;均匀紧实型砂,避免砂型局部紧实度过高。3)提高型砂的透气性,上型要多扎出气孔,改善砂型的通气。4)用干型、自硬砂型代替湿型。5)适当降低浇注温度,缩短浇注时间,使金属液快速均匀地充满型腔。对于大平面铸件,不能只根据铸件重量来确定浇注时间,必须同时考虑铸件表面积的大小;一型多铸时,应根据单个铸件的重量和尺寸,而不是根据型内铸件的总重量来确定浇注时间。6)浇注过程中对砂型吹气冷却。7)铸型工艺设计时,将铸件大平面置于侧面。必要时,可立浇卧冷或倾斜浇注。8)在容易产生夹砂结疤的下型面上,镶置预制的耐火材料板。在上型表面插钉加固。 1)鼠尾和沟槽一般不会使铸件报废。对于不加工表面,可在铲去多余金属后打磨平表面或用腻子填平表面;对于加工表面,铲去多余金属后可把凹陷区加工掉。2)夹砂结疤严重时,会使铸件壁厚过分减薄甚至穿透而导致报废。如允许焊补,可在铲除疤片后将凹陷区焊平并打磨到与周围平面齐平。结疤不严重,且技术要求允许时可按与处理鼠尾和沟槽相同的方法进行补救。 粘砂(机械粘砂、化学粘砂、热粘砂)和表面粗糙 1)机械粘砂:机械粘砂又称为渗透粘砂,是由液态金属或金属氧化物通过毛细管渗透或气相渗透方式钻入型腔表面砂粒间隙,在铸件表面形成的金属和砂粒机械混合的粘附层。清铲粘砂层时可看到金属光泽。机械粘砂表面呈海绵状,牢固地粘附在铸件表面,多发生在砂型和砂芯表面受热作用强烈的部位及砂型紧实度最低的部位,如浇冒口附近,铸件厚大截面、内角和凹槽处。2)化学粘砂:铸件的部分或整个表面上,牢固地粘附着一层由金属氧化物、砂子和粘土相互作用而生成的低熔点化合物。粘砂层硬度很高,与铸件表面结合十分牢固,无法用喷、抛丸清理方法去除,必须用砂轮打磨掉。化学粘砂通常发生在铸件厚截面处及型、芯过热部位。3)热粘砂:铸件表面粘附着一薄层玻璃状型砂烧结物,通常发生在型砂表面受热最严重的部位。粘砂层无金属渗入,易清除。4)表面粗糙:铸件表面粗糙,粗糙层深度与型砂颗粒尺寸大致相同,但铸件表面金属未与砂粒结合或化合。由金属液轻度渗入砂型表面砂粒间隙所引起。多发生在湿型的上型表面或干型无涂料或涂料层太薄部位。常伴有砂眼、鼠尾、夹砂结疤等缺陷。表面粗糙是机械粘砂的早期阶段。 肉眼外观检查。粘砂与其他缺陷的区别比较容易识别。各种类型的粘砂之间的区别比较困难。尤其是化学粘砂和机械粘砂,它们的形成原因大多相同,且往往互为条件,互相促进,外观也很相似,清理时都有金属光泽。一般来说,热粘砂中不含金属,通常呈玻璃体状,比较薄,多发生在粘土砂型中,清理比较容易;表面粗糙是机械粘砂的早期阶段,一般不粘砂粒或只有很轻微的局部粘砂层;化学粘砂多发生在粘土砂或水玻璃砂中,粘砂层清理特别困难,只能用砂轮打磨才能去掉;机械粘砂可发生在各种砂型中,表面呈海绵状,可用喷、抛丸法清理,有时也要进行打磨。树脂砂型粘砂通常为机械粘砂。 1)型砂和芯砂粒度太粗。2)砂型和砂芯的紧实度低或不均匀。3)型、芯的涂料质量差,涂层厚度不均匀,涂料剥落。4)浇注温度和浇注高度太高,金属液动压力大。5)上箱或浇口杯高度太高,金属液静压力大。6)型砂和芯砂中含粘土、粘结剂或易熔性附加物过多,耐火度低,导热性差。7)型砂和芯砂中含回用砂太多,回用砂中细碎砂粒、粉尘、死烧粘土、铁包砂太多,降低型砂烧结温度。8)铸件开箱落砂太晚,形成固态热粘砂,尤其是厚大铸件和高熔点合金铸件。9)金属液熔点高、流动性好、表面张力低。例如,铜合金中磷、铅含量过高,铸钢中磷、硅、锰含量过高。10)树脂砂型、芯表面未刷涂料,或涂料质量差,涂层厚薄不均,浇注时砂粒间树脂膜气化,形成毛细通道,在金属液静压力、蒸气压和表面张力作用下,金属液或金属蒸气渗入毛细通道,形成机械粘砂。11)金属液中氧化物和低熔点化合物与型砂发生造渣反应,生成低熔点化合物如硅酸亚铁、铁橄榄石等,降低金属液的表面张力并提高其流动性,促使低熔点化合物和金属液通过毛细管作用机制,渗入砂粒间隙,并在渗透过程中,不断销蚀砂粒,使砂粒间隙扩大,导致机械粘砂或化学粘砂。12)浇注系统和冒口设置不当,造成铸件局部过热。 1)使用耐火度高、砂粒细的原砂。2)采用再生砂时,去除过细的砂粒、死烧粘土、灰分、金属氧化物、废金属、铁包砂及其他有害杂质,提高再生砂质量。定期补充一定量的新砂。3)水是强烈氧化剂,应严格控制湿型砂中的水分,并加入适量的煤粉、沥青、碳氢化合物等含碳材料,在砂型中形成还原性气氛。但高压造型时应减少含碳材料的加入量,以减少发气量。4)粘土砂中采用优质膨润土,减少粘土含量。5)型砂中粘结剂含量要适当,不宜过高。提高混砂质量,保证砂粒均匀裹覆粘结剂膜,并有适度的透气性。避免型砂中夹有团块。6)提高砂型的紧实度和紧实均匀性。7)浇注系统和冒口设置应避免使铸件和铸型局部过热。内浇道应避免直冲型壁。8)采用适当的防粘砂涂料,均匀涂覆,在易产生粘砂部位适当增加涂层厚度。涂料中不得含有易发气、氧化及能与金属液和型砂发生反应的成分。尽量不要采用在涂料或面砂中加入通过反应在铸件-铸型界面形成易剥离的玻璃体状粘砂层的办法来解决铸件粘砂问题(例如在铸铁件型砂和芯砂中加入赤铁矿粉等)。9)适当降低浇注温度、浇注速度和浇注高度,降低上型高度和浇口杯高度,以减小对铸型的热冲击和金属液动、静压力。10)加强对合金尤其是铸钢等高熔点合金的精练,净化金属液,降低合金液的氧化度和吸气量,减少低熔点相形成元素(如铸钢、铸铁中的硫、磷,青铜中的磷、铅)的含量,控制会降低金属液表面张力、提高金属液蒸气压的元素(如铸钢、铸铁中的锰和硅,青铜中的铅)的含量。熔炼时炉料要干燥,慎用会引起化学粘砂的各种溶剂(如石灰石、苏打粉、氟石等)熔炼温度不得过高,以免金属液过度氧化。11)对于大型厚壁铸件,适当提早开箱,加快铸件冷却,以防止固态粘砂。12)采用表面光洁的模样和芯盒。 1)喷、抛丸清砂;2)打磨;3)电化学清砂,尤其适用于清除铸件深腔和精密铸件的严重粘砂。 皱皮 铸件表面不规则的粗粒状或皱褶状疤痕,一般带有较深的网状沟槽(象皮状皱皮)。通常出现在富含铬、硅、锰等易氧化元素的合金钢薄壁铸件的上表面和立面上,厚壁球墨铸铁件的上表面,球墨铸铁离心铸管的内壁,截面变化大的镁合金铸件的上表面。 肉眼外观检查。易于同其他表面缺陷相区别。象皮状皱皮有较深的网状沟槽,是球墨铸铁件和镁合金铸件特有的缺陷,根据合金种类易与一般皱皮相区别。 1)镁球墨铸铁在加镁处理时形成的化合物(氧化物、硫化物、硅酸盐等),通常以薄膜形式分散在金属液中,在浇包中上浮缓慢,浇注时随金属液进入铸型,并上浮至铸件上表面,离心铸造时则聚集在铸件内壁。2)镁合金极易氧化,在熔炼和浇注过程中如缺乏保护,就会在金属液表面形成较厚的氧化膜,随浇注金属注入型腔。当液流在型腔内由宽变窄时,氧化膜聚集在铸件上表面形成象皮状皱皮。3)合金钢中的易氧化元素在浇注和充型过程中氧化。4)一般皱皮是由于液态金属粘度大,浇注温度过低或浇注速度过慢,浇注过程中金属氧化,金属液与型壁产生反应形成气体及金属型型温过低等原因所引起。 1)熔炼球墨铸铁时采用优质炉料,降低原铁液中的含硫量及气体、夹杂物含量;2)在保证球化前提下尽可能减少加镁量,降低球墨铸铁液中的残留镁量;3)适当提高球化处理温度并加强孕育处理,降低球墨铸铁液的粘度,提高其流动性;4)用挡渣效果好的浇包进行浇注,浇注前铁液在浇包中停留足够时间并加强挡渣。金属型铸造时适当提高型温等。5)在浇注系统中设置过滤网和集渣包。 缩陷 铸件厚断面或断面交接处上平面塌陷。大多数缩陷都发生在铸件厚断面处,有时也出现在内缩孔或缩松区附近的表面。缩陷表面状况与周围表面无明显区别。 肉眼外观检查。注意其与敞露的表面气孔和敞露缩孔的区别。敞露缩孔多呈漏斗型,形成不规则,表面粗糙,常伴有粗大树枝晶;敞露的表面气孔发生在厚断面处时,外形与缩陷极相似,是由透气性差的铸型内型腔气体浮于铸件上表面,或砂型内气体及涂料发气侵入铸件表面而形成的。区别这两种缺陷,往往要核查砂型透气性和通气条件是否良好,有时还要解剖铸件看其内部是皮下气孔还是缩孔或缩松。 铸件凝固收缩过程中,厚断面出处或热节处金属液凝固缓慢,大气压力将具有一定塑性的铸件表层凝固壳压陷。缩陷下面有时伴有缩孔或缩松。 1)修改铸件设计,避免断面厚度突然变化,或在厚薄断面交接处加大圆角,设置工艺补贴,以改善顺序凝固条件。2)如有可能,应增加冒口,设置冷铁或辅助浇道,确保正确的凝固顺序和补缩。3)采取防止缩孔的其他有关措施。 1)如不影响使用性能,可用腻子填平。2)需要承受气体或液体压力的零件,进行浸渗处理并进行密封性试验合格后,表面用腻子填平。3)处于加工面或工作面上的缩陷,如技术条件允许,可进行焊补。 ㈤残缺类缺陷 浇不到 铸件一部分残缺或轮廓不完整,或轮廓虽完整,但边、棱、角圆钝。常出现在上型面或远离浇道的部位及薄壁处。缺陷周缘光亮。其浇注系统是充满的。 肉眼外观检查。注意其与未浇满的区别。浇不到铸件的浇注系统是充满的;未浇满铸件的浇注系统是未充满的,浇道和冒口顶面基本上与铸件上表面齐平。 1)合金的结晶温度范围宽,浇注温度过低,浇注速度太慢,浇注过程中断流。2)铸件壁太薄。3)合金在熔炼、处理、浇注过程中氧化严重,含大量非金属夹杂物,粘度大,流动性差。4)浇注系统设置不当:直浇道高度低,金属液静压头小;内浇道数量少,截面积小,充型速度缓慢;铸件薄截面离内浇道太远。5)型砂和芯砂中水分过高,煤粉或有机物含量过多,发气量大;砂型和砂芯紧实度太高,出气孔及出气冒口少或位置不当,砂芯无排气通道或排气通道堵塞,型腔排气不畅。6)金属型型温过低,排气塞和溢流槽数量不够或位置不当。 1)根据合金成分和铸件壁厚,确定适当的浇注温度和浇注速度。2)净化金属液,防止金属液氧化,除去金属液中的非金属夹杂物,提高金属液的流动性,浇注时加强集渣和和挡渣,防止熔渣和赃物堵塞浇嘴或随金属液流入铸型。3)修改浇注系统的尺寸和布置,提高直浇道高度,增加浇道截面积和内浇道数量,在浇道中设置过滤网或集渣包。4)提高型砂和芯砂的透气性,在上型多扎出气孔,合理设置出气冒口,保证砂芯排气通道畅通,改善铸型的排气能力。5)金属型铸造时,提高型温,设计有效的溢流排气系统。6)必要时,经设计者或用户同意,适当增加铸件壁厚。7)采用新的铸造工艺,例如反重力真空吸铸、负压造型等。 轻微浇不到缺陷,如不影响铸件的使用性能或后续加工,可以使用;如对铸件实用性能和后续加工有影响,应进行焊补;严重浇不到缺陷,铸件应报废。 未浇满 铸件上部残缺,残缺部分边角呈圆形,浇注系统未充满,直浇道和冒口顶面与铸件上表面齐平。 肉眼外观检查。注意与浇不到相区别。 1)浇包中金属液量不足。2)浇注速度过快,使金属液从直浇道或冒口溢出,浇注工误认为铸型已充满,停浇过早。 1)浇包中金属液量应足以充满铸型。2)加强对浇注工的训练和教育,确保充满铸型。浇注后应检查浇冒口系统是否充满。 无法补救,应予报废。 跑火、型漏(漏箱) 1)跑火:铸件分型面以上部分严重残缺,残缺表面凹陷。有时沿型腔壁形成类似飞翅的残片,在铸型分型面上有时有飞翅。2)型漏(漏箱):铸件内有严重的空壳状残缺。有时铸件铸件外形虽较完整,但内部金属已漏空,铸件完全呈壳状,铸型底部有残留的多余金属。 肉眼外观检查。跑火铸件残缺部分在分型面以上,残缺表面凹陷;型漏是铸件内部的严重空壳状残缺,铸件轮廓通常完整。据此区别这两种缺陷,并区别于浇不到和未浇满。 1)铸型分型面不平,合型后分型面缝隙太大,砂型四周吃砂量太小,封型不严,压铁重量或紧箱力不够或分布不均,造成金属液从分型面大量漏出而形成跑火缺陷。2)浇注后取走压铁或松箱过早。3)金属型铸造时开型过早。4)模样变形翘曲,造成铸型分型面密合不严。5)型砂或芯砂强度太低,砂型紧实度不够,浇注温度过高或浇注速度过快,直浇道高度过高使金属液静压力过大,导致砂型或砂芯开裂,型内金属液从裂缝漏出型外或漏进砂芯内部,造成型漏。6)浇注时碰撞砂型,造成跑火或型漏。7)开箱或落砂过早,未完全凝固的铸件内金属液突破铸件凝固壳漏出。8)忘记将铸型或砂芯中的装配用工艺孔封死,砂芯芯头与芯座间隙过大或未封死,砂芯壁过薄,在金属液作用下开裂,使金属液漏出型外或漏进砂芯空腔。9)金属型分型面变形、翘曲、磨损使间隙增大,金属型与金属芯之间间隙太大,金属型的排气塞、排气孔和排气槽设计不合理,使金属液由分型面、芯子间隙或排气通道漏出。 1)选用尺寸合适的砂箱和芯骨,保证砂型和芯砂有足够的吃砂量。2)避免直浇道高度过高,或在浇注系统中设置缓冲装置,降低浇包浇注高度,以减少铸型内金属液的动、静压力。3)准确计算抬型力,增大压铁重量或紧箱力,不要过早松箱或撤去压铁。4)砂型和砂芯应放置平稳,有平坦可靠的支承面,防止变形。5)提高型砂、芯砂的强度和型、芯的紧实度。6)浇注时和浇注后避免碰撞铸型或使铸型受到剧烈振动。7)铸件完全凝固后或铸件凝固壳强度足够时再开箱、落砂。8)合型前要将砂型和砂芯上的装配工艺孔堵死;修芯头要适度,保证芯头与芯座之间有合适的间隙,并用填料将间隙堵死。9)检查模样、芯盒是否严重磨损或变形翘曲,若有应修复模样和芯盒。10)金属型铸造时,等铸件完全凝固后再开型。检查金属型是否磨损变形,分型面是否合严;检查金属芯和芯子导向孔之间的间隙是否合适,金属型排气塞、排气孔和排气槽的孔径和缝隙是否合适。如不合适,应予修正。11)适当降低浇注温度和浇注速度。12)内浇道不要直冲型壁和砂芯,适当增加内浇道数量,使金属液分散注入型腔,防止铸型局部过热而开裂。 无法修补,应予报废。 损伤(机械损伤) 铸件受机械撞击而破损、断裂、残缺不全。多发生在铸件的铸肋、凸台、棱角等凸出部位,与浇冒口连接部位,以及断面突变等应力集中和薄弱部位。 肉眼外观检查。断口呈脆性断裂特征,有时有氧化色,由机械损伤引起,易识别。 1)铸件结构不良,如有细长凸台、叶翅、截面厚度差悬殊、尖角过渡等。2)铸件在搬运、装卸过程中操作不慎,受撞击而损坏。3)铸件落砂温度过高,振动、撞击过于剧烈。4)清理时对铸件结构和材质脆性注意不够,振动、翻滚、撞击、冲击过于剧烈。5)铸件在机械加工时夹紧力和切削力过大。6)浇道、冒口、出气冒口截面尺寸过大,与铸件本体连接处圆角过小,无缩颈或缩颈尺寸太大,或敲除浇冒口方法不当,使铸件本体损伤缺肉。7)铸件强度和韧性差。8)铸件原来已有裂纹或较大内应力。 1)改进铸件结构,尽量避免带有铸肋、细长凸台等薄弱环节,避免壁厚差过于悬殊和尖角过渡。2)根据铸件壁厚,正确设计浇道、冒口和出气冒口与铸件连接部位的截面尺寸与缩颈尺寸;对铸铁件等脆性材料铸件可采用易割冒口;敲除浇冒口时,方向和方法要正确,敲除前,可先用砂轮割出一道缺口。3)铸件落砂温度不宜过高,振动、撞击力要适度。4)采用滚筒清理时,薄壁铸件不要与厚重铸件混装,易受损伤的铸件不宜用滚筒清理。铸件搬运和装卸时要避免撞击。5)提高合金力学性能,降低铸件内应力。必要时进行热时效或振动时效处理,消除应力后再进行清理和机械加工。 1)损伤严重的铸件应报废。2)损伤轻微、不影响铸件的使用时,可粘补,填补或焊补后修平。 ㈥形状及重量差错类缺陷 尺寸和重量差错 铸件的部分或全部尺寸和重量与铸件图不符,或铸件重量超出铸件重量公差的规定。包括收缩率选错、收缩受阻(拉长)、不规则收缩、模样松动过大、模样错误、超重、失重等。 根据铸件图和技术条件检查铸件的形状、尺寸和重量。检查时应结合铸件结构、缩尺选择、模样尺寸、铸型紧实度和强度、浇冒口系统和起模操作等加以鉴别,注意它们的相互区别及与胀砂的区别。 1)模样缩尺选错,使铸件所有尺寸均与铸件图不符,但实际尺寸与图样尺寸比例相等。2)铸件结构复杂,厚薄不均,造成铸件不规则收缩,使铸件部分尺寸与图样不符。3)框架、箱体、凸缘类铸件在凝固过程中,因铸型强度和刚度过高,使铸件收缩受阻,造成铸件在收缩受阻方向上尺寸拉长。4)手工造型起模时,模样松动过度,造成铸件外形尺寸偏大和超重。5)模样、芯盒尺寸与图样不符或松动、变形、磨损。模样、芯盒漏装或装配错误。6)砂型紧实不均匀或过度,使模样或活块移动、变形。7)砂型和砂芯修补不当,涂料过厚,检验样板磨损。8)模样起模斜度太小或太大。9)材质配料不当,密度有变化,使铸件超重或失重。
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