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鑄造缺陷有哪些類型?

鑄鐵件常見的缺陷有:氣孔、粘砂、夾砂、砂眼、砂脹、冷隔、澆註不充分、縮松、縮孔、缺肉、肉瘤等。

1,氣孔

液態金屬結皮前氣體沒有及時逸出,導致鑄件產生孔洞缺陷。氣孔內壁光滑、光亮或輕度氧化。鑄件中產生氣孔後,其有效承載面積會減小,氣孔周圍會產生應力集中,從而降低鑄件的抗沖擊性能和抗疲勞性能。氣孔還會降低鑄件的致密性,導致壹些需要水壓試驗的鑄件報廢。此外,氣孔對鑄件的耐腐蝕性和耐熱性也有不良影響。

防止氣孔:降低金屬液中的氣體含量,增加砂型的透氣性,在型腔最高處增加出氣冒口。

球墨鑄鐵件中的皮下氣孔缺陷:

球墨鑄鐵件在生產過程中,經過熱處理、拋丸清理或機械加工後,經常會發現壹些直徑約為0、5-3mm,內壁光滑的球形、橢圓形或針孔狀的孔洞,這些孔洞壹般分布在鑄件表皮下2-3mm處,稱為皮下氣孔。

皮下氣孔的形成是由於含鎂鐵水表面張力大,容易形成氧化膜,對析出氣體和侵入氣體的排出有壹定影響,這些氣體停留在皮下就會形成氣孔。此外,球墨鑄鐵的糊狀凝固特性使氣道較早堵塞,也會促進皮下氣孔缺陷的形成。

2.粘砂

鑄件表面附著的壹層難以清除的砂粒稱為粘砂。粘砂不僅影響鑄件外觀,而且增加清理和切割鑄件的工作量,甚至影響機器壽命。

防粘砂:在型砂中加入煤粉,並在模具表面塗刷防粘砂塗料。

消失模鑄件粘砂可分為機械粘砂和化學粘砂。機械粘砂的本質是熔融金屬向砂粒間孔隙的填充和滲透。這種情況是由於熔融金屬的滲透壓力超過了砂粒間隙中的氣體背壓和熔融金屬表面張力產生的附加壓力,熔融金屬滲透到砂粒間隙中。如果在泡沫塑料模具的外表面塗上壹層致密的塗料,可以防止熔融金屬的滲透,從而有效地防止鑄件的機械粘砂。化學粘砂多是由於造型材料的耐火度低、熔化溫度低造成的。高溫熔融金屬澆註時,容易被熔融金屬熔化,形成節疤等缺陷。因此,在熔融金屬和造型材料之間隔離壹層耐火度高的塗料,對防止化學粘砂是非常有利的。

3.夾砂

用濕型鑄造厚大平板鑄件時,鑄件表面容易產生溝槽和傷痕等缺陷。

鑄件出現夾砂的地方大多是與砂型上表面接觸。由於熔融金屬的輻射熱,型腔的上表面容易拱起和翹曲。當傾斜的砂層被熔融金屬不斷沖刷時,它可能被打碎,留在原處或帶入其他部分。鑄件上表面越大,型砂體積膨脹越大,夾砂傾向越大。

4、沙眼

鑄件的內部或表面充滿了型砂孔。

5.砂膨脹

澆註時,在熔融金屬的壓力下,型壁移動,鑄件局部膨脹。為了防止砂膨脹,應提高砂型的強度,砂箱的剛度,增加合箱時的壓箱力或緊固力,適當降低澆註溫度,使金屬液表面提早結皮,以減輕金屬液對鑄型的壓力。

6.保冷澆註不足

如果液態金屬的充型能力不足或充型條件差,液態金屬會在型腔充滿前停止流動,從而導致鑄件出現澆註不充分或冷隔缺陷。澆註不足會使鑄件無法獲得完整的形狀;雖然鑄件在冷絕緣過程中可以獲得完整的形狀,但由於熔合不完全,鑄件的機械性能受到嚴重損害。

防止澆註不充分和保冷:提高澆註溫度和澆註速度。

7.孔洞缺陷

就消失模鑄造中的穿孔缺陷而言,壹般可分為渣孔和砂眼,其中渣孔是液態金屬帶入熔渣中的固體產物和不能排除的模樣開裂,漂浮在鑄件表面,冷卻鑄件而形成的。因此,熔煉時應除渣徹底,擋渣操作嚴格,澆註系統設計應便於除渣,提高澆註溫度,選擇除渣性能好的鋼包,並設置過濾網擋渣。砂眼缺陷是澆註時幹砂進入液態金屬,最後堆積在鑄件表面,噴砂後留下孔洞。防止砂眼缺陷,要求模樣結合緊密,澆口密封良好,防止模樣在砂箱內粘結,澆註冒口與模樣拐角處平滑過渡。

8.箱形塌陷缺陷

盒塌陷缺陷有時被稱為塌陷缺陷或模具塌陷。隨著消失模鑄造工藝的應用日益成熟,對於塌箱缺陷的成因和預防方法已經有了比較詳細的研究成果。研究結果證實了盒形件塌陷缺陷的原因不是單方面的。以下是導致盒子塌陷缺陷的原因總結:

a、在澆註過程中,消失模模樣分解產生的氣體量太多且急,模具的排氣速度跟不上,真空泵吸空氣不足,容易導致模具的塌陷和坍塌;

b、熔融金屬的“閃流”是塌陷缺陷的原因之壹。所謂熔融金屬的“閃流”,是指已經流入填充消失模位置的部分熔融金屬在外力作用下被分流到其他部分,使原來被替代的位置不被熔融金屬或金屬填充所占據。這類問題多發生在頂註、鑄件平面大、壹種型式有多種型式的情況下;

c、如果熔融金屬的浮力過大,模具上部的型砂容易變形,可能導致局部坍塌;壹般情況下,模具頂部吃砂量少,負壓不夠,可能導致鑄件成型不良,甚至無法成型;

d、塗料的耐火性和高溫強度不夠,極易產生消失模鑄件的塌箱缺陷。消失模的模樣在澆註過程中可以緩沖金屬液的充填和冷卻,同時可以減弱金屬液對鑄型的侵蝕。當熔融金屬取代消失模並填充型腔時,幹砂主要由塗料支撐。當塗層強度不夠或耐火性不夠時,局部模具會塌陷、坍塌,特別是在大的內澆道上方。

就消失模鑄造缺陷中的塌箱缺陷而言,通常發生在澆註或凝固過程中。主要特征是由於模具局部塌陷,鑄件無法成型或局部多肉。為防止消失模鑄造的塌箱缺陷,可從以下幾個方面實施:

a、如果熔融金屬的浮力過大,模具上部的型砂容易變形,造成局部坍塌。為防止因熔融金屬的浮力而導致的箱體坍塌,可采用增加頂面砂量或在鑄型頂部添加壓載物的方法;

b、在澆註過程中,消失模模樣分解產生的氣體量太多太急,模具排氣速度太晚,會導致模具崩潰。因此,應使用低密度的模具材料來制作圖案,以減少氣體的產生;

c、在熔融金屬代替消失模並充滿型腔後,幹砂由塗料支撐。當塗層強度不夠或耐火性不夠時,局部模具會塌陷,所以盡量選擇強度高、耐火性高、透氣性好的塗層;

澆註系統要設計合理,直澆道和內澆道的面積要合適;澆註工藝要合理,盡量降低澆註溫度,控制澆註速度,不能斷流;

E.為避免金屬液“閃流”造成的塌箱,企業可采取措施,用陶瓷或自硬玻璃砂對金屬液沖刷嚴重的區域進行加固。

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