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铸件常见缺陷的产生原因及防止方法
发布日期:2021-06-21 09:49:18

铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件,即把冶炼好的液态金属,用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中,冷却后经打磨等后续加工手段后,所得到的具有一定形状,尺寸和性能的物件。那么,铸件常见的缺陷有哪些呢?其产生原因及防止方法又有哪些?下面让大家一起来看看吧。


六种铸件常见缺陷

01、气孔(气泡、呛孔、气窝)

特征:气孔是存在于铸件表面或内部的孔洞,呈圆形、椭圆形或不规则形,有时多个气孔组成一个气团,皮下一般呈梨形。呛孔形状不规则,且表面粗糙,气窝是铸件表面凹进去一块,表面较平滑。明孔外观检查就能发现,皮下气孔经机械加工后才能发现。

◆形成原因:

1.模具预热温度太低,液体金属经过浇注系统时冷却太快。

2.模具排气设计不良,气体不能通畅排出。

3.涂料不好,本身排气性不佳,甚至本身挥发或分解出气体。

4.模具型腔表面有孔洞、凹坑,液体金属注入后孔洞、凹坑处气体迅速膨胀压缩液体金属,形成呛孔。

5.模具型腔表面锈蚀,且未清理干净。

6.原材料(砂芯)存放不当,使用前未经预热。

7.脱氧剂不佳,或用量不够或操作不当等。

防止方法:

模具要充分预热,涂料(石墨)的粒度不宜太细,透气性要好。

2.使用倾斜浇注方式浇注。

3.原材料应存放在通风干燥处,使用时要预热。

4.选择脱氧效果较好的脱氧剂(镁)。

5.浇注温度不宜过高。


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02、缩孔(缩松)

特征:缩孔是铸件表面或内部存在的一种表面粗糙的孔,轻微缩孔是许多分散的小缩孔,即缩松,缩孔或缩松处晶粒粗大。常发生在铸件内浇道附近、冒口根部、厚大部位,壁的厚薄转接处及具有大平面的厚薄处。

◆形成原因:

1.模具工作温度控制未达到定向凝固要求。

2.涂料选择不当,不同部位涂料层厚度控制不好。

3.铸件在模具中的位置设计不当。

4.浇冒口设计未能达到起充分补缩的作用。

5.浇注温度过低或过高。

防止方法:

1.提高磨具温度。

2.调整涂料层厚度,涂料喷洒要均匀,涂料脱落而补涂时不可形成局部涂料堆积现象。

3.对模具进行局部加热或用绝热材料局部保温。

4.热节处镶铜块,对局部进行激冷。

5.模具上设计散热片,或通过水等加速局部地区冷却速度,或在模具外喷水,喷雾。

6.用可拆缷激冷块,轮流安顿在型腔内,避免连续生产时激冷块本身冷却不充分。

7.模具冒口上设计加压装置。

8.浇注系统设计要准确,选择适宜的浇注温度。


03、渣孔(熔剂夹渣或金属氧化物夹渣)

特征:渣孔是铸件上的明孔或暗孔,孔中全部或局部被熔渣所填塞,外形不规则,小点状熔剂夹渣不易发现,将渣去除后,呈现光滑的孔,一般分布在浇注位置下部,内浇道附近或铸件死角处,氧化物夹渣多以网状分布在内浇道附近的铸件表面,有时呈薄片状,或带有皱纹的不规则云彩状,或形成片状夹层,或以团絮状存在铸件内部,折断时往往从夹层处断裂,氧化物在其中,是铸件形成裂纹的根源之一。

◆形成原因:

渣孔主要是由于合金熔炼工艺及浇注工艺造成的(包括浇注系统的设计不正确),模具本身不会引起渣孔,而且金属模具是避免渣孔的有效方法之一。

防止方法:

1.浇注系统设置正确或使用铸造纤维过滤网。

2.采用倾斜浇注方式。

3.选择熔剂,严格控制品质。


04、裂纹(热裂纹、冷裂纹)

特征:裂纹的外观是直线或不规则的曲线,热裂纹断口表面被强烈氧化呈暗灰色或黑色,无金属光泽,冷裂纹断口表面清洁,有金属光泽。一般铸件的外裂直接可以看见,而内裂则需借助其他方法才可以看到。裂纹常常与缩松、夹渣等缺陷有联系,多发生在铸件尖角内侧,厚薄断面交接处,浇冒口与铸件连接的热节区。

◆形成原因:

金属模铸造容易产生裂纹缺陷,因为金属模本身没有退让性,冷却速度快,容易造成铸件内应力增大,开型过早或过晚,浇注角度过小或过大,涂料层太薄等都易造成铸件开裂,模具型腔本身有裂纹时也容易导致裂纹。

防止方法:

1.应注意铸件结构工艺性,使铸件壁厚不均匀的部位均匀过渡,采用合适的圆角尺寸。

2.调整涂料厚度,尽可能使铸件各部分达到所要求的冷却速度,避免形成太大的内应力。

3.应注意金属模具的工作温度,调整模具斜度,以及适时抽芯开裂,取出铸件缓冷。


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05、冷隔(融合不良)

特征:冷隔是一种透缝或有圆边缘的表面夹缝,中间被氧化皮隔开,不完全融为一体,冷隔严重时就成了“欠铸”。冷隔常出现在铸件顶部壁上,薄的水平面或垂直面,厚薄壁连接处或在薄的助板上。

◆形成原因:

1.金属模具排气设计不合理。

2.工作温度太低。

3.涂料品质不好(人为、材料)。

4.浇道开设的位置不当。

5.浇注速度太慢等。

防止方法:

1.正确设计浇道和排气系统。

2.大面积薄壁铸件,涂料不要太薄,适当加厚涂料层有利于成型。

3.适当提高模具工作温度。

4.采用倾斜浇注方法。

5.采用机械震动金属模浇注。


06、砂眼(砂孔)

特征:在铸件表面或内部形成相对规则的孔洞,其形状与砂粒的外形一致,刚出模时可见铸件表面镶嵌的砂粒,可从中掏出砂粒,多个砂眼同时存在时,铸件表面呈桔子皮状。

◆形成原因:

由于砂芯表面掉下的砂粒被铜液包裹存在与铸件表面而形成孔洞。

1.砂芯表面强度不好,烧焦或没有完全固化。

2.砂芯的尺寸与外模不符,合模时压碎砂芯。

3.模具蘸了有砂子污染的石墨水。

4.浇包与浇道处砂芯相摩擦掉下的砂随铜水冲进型腔。

防止方法:

1.砂芯制作时严格按工艺生产,检查品质。

2.砂芯与外模的尺寸相符。

3.是墨水要及时清理。

4.避免浇包与砂芯摩擦。

5.下砂芯时要吹干净模具型腔里的砂子。


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缺陷的检测方法一般采用无损检测进行检验。其中无损检测包含磁粉检测、渗透检测、超声波检测、射线检测,它们各自检测的原理是什么呢?

磁粉检测(MT)
原理:铁磁性材料和工件被磁化后,由于不连续性的存在,使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场,吸附施加在工件表面的磁粉,形成在合适光照下目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、形状和大小。

渗透检测(PT)
原理:零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透剂后,在毛细管作用下,经过一段时间,渗透液可以渗透进表面开口缺陷中;经去除零件表面多余的渗透液后,再在零件表面施涂显像剂,同样,在毛细管的作用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中,在一定的光源下(紫外线光或白光),缺陷处的渗透液痕迹被现实,(黄绿色荧光或鲜艳红色),从而探测出缺陷的形貌及分布状态。

超声波检测(UT)
原理:通过超声波与试件相互作用,就反射、透射和散射的波进行研究,对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。

射线探伤(RT)

原理:射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光,当X射线或γ射线照射胶片时,与普通光线一样,能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影,由于不同密度的物质对射线的吸取系数不同,照射到胶片各处的射线强度也就会产生差异,便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。


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