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铸造缺陷及其对策

பைடு நூலகம்
4、防止方法: 1、优化铸件结构设计,壁厚均匀,过渡平滑,肋板 厚度和分布的合理化; 2、优化浇注系统,控制浇温、浇速使铸件各部位冷 却速度趋于一致; 3、降低有害元素,合理控制合金元素添加量; 4、合理设定开箱时间。 5、补救措施:
1、开止裂孔后焊补; 2、采用工业修补剂; 3、如在重要面,报废重铸。
2、检验与鉴别:
1、铸件内部裂纹可采用超声波探伤(UT)、 磁粉探伤(MT)或射线探伤法(RT)进行检验; 2、铸件表面的裂纹可采用染色探伤法(PT)来 帮助确定,大部份是肉眼可直接发现的。
3、形成原因: 1、铸件结构或浇注系统设计不合理壁厚相差悬殊, 过渡圆角小; 2、铸造合金中有害元素(P、S等)超标,珠光体 元素过量; 3、铸件开箱过早,冷却过快; 4、合金收缩率大; 5、肋板设计不合理。
铸件的形状、 尺寸、重量与 铸件图样或技 错模(错 铸件的一部份与另一部份在分型面处相互错位; 术条件的规定 型、错箱) 不符 由于砂芯在分型面处错位,使铸件内腔沿分型面 错芯 错开,一侧多肉,另一侧缺肉; 孔偏(偏 砂芯在金属液热作用、充型压力及浮力作用下, 芯、漂芯) 发生上抬、位移、漂浮甚至断裂,使铸件内孔位 置发生偏错,形状和尺寸不符合图面要求;
二、缺陷分类;
1、孔洞类缺陷; 2、裂纹、冷隔类缺陷; 3、表面缺陷; 4、残缺类缺陷; 5、形状及重量差错类缺陷; 6、夹杂类缺陷; 7、性能、成分、组织不合格;
1、孔洞类缺陷
定义 缺陷名称
气孔 针孔 铸件表面和内部产生 的不同大小、形状的 孔洞缺陷的总称
特征
出现在内部或表层,呈圆形.腰圆形, 较光滑;
4、防止方法: 1、优化模具工艺,设计合理间隙; 2、合模前吹净型腔内残砂; 3、合模后防止从浇注系统落砂; 4、浇注时防止冲砂。 5、补救措施: 1、轻者焊补; 2、采用工业修补剂; 3、用腻子进行修补; 4、如在重要面,报废重铸。
3.开裂
开裂
1、定义和特征:
1、冷裂是铸件凝固后冷却到弹性状态时,因铸件局部的铸造 应力大于合金的极限强度而引起的裂纹,断口有金属光泽; 2、热裂是铸件在凝固未期或终凝后不久,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; 3、内裂纹一般会发生在铸件内部最后凝固部位。
2、检验与鉴别:
1、铸件内部缩孔可采用超声波探伤(UT)、射线探 伤(RT)或加工后用染色探伤法(PT)进行检验; 2、铸件表面的缩孔用肉眼可观察到。
3、形成原因:
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、浇注系统、冒口、冷铁设置不合理,铸件凝固 时得不到有效补缩; 4、铸件结构不合理; 5、砂箱、芯骨钢度差,型、芯紧实度和强度低而 不均,铸件易产生胀型、缩孔、缩松; 6、原材料的遗传性。
6、夹杂类缺陷
定义 缺陷名 称
冷豆
特征
通常位于铸件下表面或嵌入铸件表层;
铸件中各种金属 和非金属夹杂物 的总称
内渗物(内 渗豆) 夹渣
存在于铸件孔洞类缺陷内的光滑有光泽的豆 粒状金属渗出物; 铸件表面或内部由熔渣引起的非金属夹杂物;
夹砂
铸件内部或表面包裹有砂粒、砂块的缺陷;
7、性能、成份、组织不合格类缺陷
定义 缺陷名称 硬度不符 特征 硬度测试值不在规格之内或落差较大不符合要求者;
物理、力学、 物理、力学、化学性能不符合相关标准或客户要求; 化学性能不 铸件由于化学 符 成分不符合铸 石墨漂浮 铸件内部晶粒粗大,组织粗大常伴有疏松缺陷; 件技术条件的 要求,或由于 偏析 铸件在凝固时出现化学成份不一至现象; 熔炼、金属液 处理、铸造、 硬点 出现在铸件断面上的细小分散的高硬度夹杂物颗粒; 热处理工艺不 白口 在灰铸铁件的截面上全部或部份出现亮白色组织; 当,导致显微 组织异常,物 在第二相为石墨的铸件断口的中心部位出现白口组织或 反白口 理性能或力学 麻口组织,外层是正常的石墨组织; 性能不合格 球化不良和 球化衰退
铸造缺陷及检验
一、概念;
1、铸造缺陷是铸造生产过程中,由于种种原因, 在铸件表面和内部产生的各种缺陷的总称。 2、铸件缺陷是导致铸件性能低下、使用寿命短、 报废和失效的重要原因。 3、分析铸件缺陷的形貌、特点、产生原因及其形 成过程,目的是防止、减少和消除铸件缺陷。消除 或减少铸件缺陷是铸件质量控制的重要组成部份。
因球化剂加入量不足以使铸铁石墨充分球化,或球化处 理后铁液停留、浇注、凝固时间过长而引起的铸铁石墨 球化率低或不球化缺陷;
三、案例 1.缩孔
缩孔
1、定义和特征:
1、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; 2、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; 3、缩孔上方或附近的铸件表面有时会出现凹陷(缩陷)。
热裂
断口严重氧化,无金属光泽;
冷隔
边缘呈圆角;
3、表面缺陷
定义 缺陷名称
外观不良 气体破坏 鼠尾/沟槽 焊补 因有焊补而造成退货; 铸件表面上 产生的各种 缺陷的总称 粘砂(机械粘砂、 金属液轻度渗入砂型表面砂粒间隙; 化学粘砂) 皱皮 铸件表面不规则的粗粒状或皱褶状疤痕;
特征
因产品在后处理时未达到外观允收标准的产 品; 分层伴有冷隔;
4、防止方法: 1、优化工艺设计,合理设置浇注系统; 2、考虑使用保温冒口、发热冒口; 3、优化铸件结构设计; 4、模拟分析(CAE); 5、调整成份; 6、控制炉料.
5、补救措施:
1、轻者焊补或采用工业修补剂; 2、重者报废重铸.
2.夹砂
夹砂
1、定义和特征: 铸件内部或表面包裹 有砂粒、砂块的缺陷。 2、检验与鉴别:
凹陷
铸件厚断面或断面交接处上平面塌陷;
4、残缺类缺陷
定义 缺陷名 称
浇不到
特征
铸件残缺,轮廓不完整,或轮廓虽完整,但边、 棱、角圆钝; 铸件上部残缺,残缺部份边角呈圆形,浇注糸 统未充满; 铸件分型面以上部份残缺,残缺表面凹陷;
未浇满 铸件由于各种 原因造成的外 形缺损缺陷的 总称
跑水
型漏(漏箱) 存在于铸件内的严重的空壳状残缺;
缺料(缺损) 铸件受撞击而破损、断裂、残缺不全;
5、形状及重量差错类缺陷
定义 缺陷名称 特征
尺寸不符 铸件实测尺寸不符合图面要求,超出公差; 重量不符 重量超出规定公差范围; 变形 由于模样、铸型形状发生变化,或在铸造或热处 理过程中因冷却或收缩不均等原因而引起的铸件 几何形状和尺寸与图面不符;
状如针头的气孔;
缩孔
形状不规则,孔壁粗糙,常伴有粗大 树枝晶.夹杂物.裂纹等缺陷;
缩松
是细小的分散缩孔,断口呈海绵状;
疏松(显微缩松) 不作严格区分;
气 孔
针孔
2、裂纹、冷隔类缺陷
定义
缺陷名 称
冷裂
特征
断口有金属光泽或有轻微氧化色泽;
宏观(肉眼、PT、R T、MT、UT)或微 观(显微镜)判断发现 有开裂状纹络
1、铸件内部夹砂可采用超声波探伤(UT) 或射线探伤法(RT)进行检验; 2、铸件表面的夹砂用肉眼可确定。
3、形成原因:
1、型内残砂合模前未清理干净; 2、合模后浇注系统或冒口掉入砂粒或砂块; 3、造型、下砂芯、合模时操作不当发生砂模和砂芯 损坏落砂; 4、浇注系统不合理及浇注时操作不当,发生冲砂; 5、涂料不良,浇注时涂层脱落; 6、产品结构设计不合理。
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