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四種鑄造缺陷情況解析

發(fā)布時(shí)間:2018-04-20 點(diǎn)擊:3912次 發(fā)布人:admin

任何的鑄件內(nèi)部都是會(huì)有缺陷的,這些缺陷的存在給鑄件的內(nèi)在質(zhì)量帶來(lái)很大的隱患,在生產(chǎn)過(guò)程中為消除這些缺陷進(jìn)行的焊補(bǔ)也會(huì)給生產(chǎn)流程帶來(lái)很大的負(fù)擔(dān)。尤其是閥門(mén)作為承受壓力、溫度的薄殼鑄件,其內(nèi)部的組織致密性非常重要。因此,鑄件的內(nèi)部缺陷成為影響鑄件質(zhì)量的決定因素。

閥門(mén)鑄件的內(nèi)部缺陷主要有氣孔、夾渣、縮松和裂紋等。

(1)氣孔:氣孔由氣體產(chǎn)生,孔洞表面光滑,產(chǎn)生在鑄件內(nèi)部或近表面,形狀多呈圓形或長(zhǎng)圓形。

生成氣孔的氣體主要來(lái)源有:①金屬中溶解的氮、氫在鑄件凝固的過(guò)程中被包容于金屬之中,形成封閉的圓形或橢圓形內(nèi)壁有金屬光澤的氣孔。②造型材料中的水分或揮發(fā)物質(zhì)都會(huì)因受熱而變成氣體,形成內(nèi)壁為暗褐色的氣孔。③金屬在澆注過(guò)程中,由于流動(dòng)不穩(wěn)定,將空氣卷入而生成氣孔。

氣孔缺陷的防止方法:①在冶煉方面應(yīng)盡量少用或不用銹蝕的金屬原料,工具和鋼水包要烘烤干燥。②鋼水澆注要高溫出爐、低溫澆注,鋼水要適當(dāng)鎮(zhèn)靜以利于氣體的上浮。③澆冒口的工藝設(shè)計(jì)要增大鋼水的壓頭,避免氣體卷入,并設(shè)置人工氣路,合理排氣。④造型材料要控制含水量、發(fā)氣量,增加透氣性,砂型和砂芯要盡量烘烤干燥。

(2)縮孔(松):它是產(chǎn)生在鑄件內(nèi)部的(尤其是在熱節(jié)部位)呈連貫或不連貫的圓形或不規(guī)則的空洞(腔),內(nèi)表面粗糙,顏色較暗,金屬晶粒粗大,多呈樹(shù)枝狀結(jié)晶,聚集在一處或多處,水壓試驗(yàn)時(shí)容易發(fā)生滲漏。

產(chǎn)生縮孔(松)的原因:金屬由液態(tài)凝固為固態(tài)時(shí)發(fā)生體積收縮,此時(shí)如得不到足夠的鋼水補(bǔ)充,則必然產(chǎn)生縮孔。鑄鋼件的縮孔基本是由于對(duì)順序凝固過(guò)程控制不當(dāng)而造成的,原因可能有冒口設(shè)置不正確、鋼水澆注溫度過(guò)高,金屬收縮量大等。

防止縮孔(松)產(chǎn)生的方法:①科學(xué)的設(shè)計(jì)鑄件的澆注系統(tǒng),使鋼水實(shí)現(xiàn)順序凝固,先凝固的部位應(yīng)有鋼水補(bǔ)充。②正確、合理的設(shè)置冒口、補(bǔ)貼、內(nèi)外冷鐵,確保順序凝固。③在鋼水澆注時(shí),最后從冒口處頂注補(bǔ)澆有利于保證鋼水溫度和補(bǔ)縮,減少縮孔的產(chǎn)生。④在澆注速度方面,低速澆注比高速澆注有利于順序凝固。⑸在澆注溫度方面不宜過(guò)高,鋼水高溫出爐,經(jīng)鎮(zhèn)靜后澆注,有利于減少縮孔。

(3)夾砂(渣):夾砂(渣)俗稱砂眼,是在鑄件的內(nèi)部出現(xiàn)不連貫的圓形的或不規(guī)則的孔洞,孔內(nèi)夾雜著型砂或鋼渣,尺寸大小沒(méi)有規(guī)律,聚集在一處或多處,往往在上型的部分較多。

產(chǎn)生夾砂(渣)的原因:夾渣是由于鋼水在冶煉或澆注過(guò)程中,離散的鋼渣隨著鋼水進(jìn)入鑄件形成的。夾砂是由于造型時(shí)型腔的緊實(shí)度不夠,當(dāng)鋼水澆入型腔時(shí),型砂被鋼水沖起進(jìn)入鑄件內(nèi)部造成的。另外修型、合箱時(shí)操作不當(dāng),有掉砂現(xiàn)象也是造成夾砂的原因。

防止夾砂(渣)產(chǎn)生的方法:①鋼水冶煉時(shí)要盡量排氣排渣徹底,鋼水出爐后在鋼水包里鎮(zhèn)靜一下,有利于鋼渣的上浮。②鋼水的澆注包盡量不用翻包,而用茶壺包或底注包,以免鋼水上部的渣子順著鋼水進(jìn)入鑄件型腔。③在鋼水澆注時(shí)要采取蓖渣措施,盡量減少鋼渣隨鋼水進(jìn)入型腔。④為了減少夾砂的可能,在造型時(shí)要保證砂型的緊實(shí)度,修型時(shí)注意不要掉砂,合箱前要將型腔吹干凈。

(4)裂紋:鑄件的裂紋大多為熱裂紋,其形狀不規(guī)則,有穿透或不穿透、連續(xù)或斷續(xù),裂紋處的金屬呈暗色或有表面氧化。

產(chǎn)生裂紋的原因:有兩個(gè)方面,即高溫應(yīng)力與液膜變形。

高溫應(yīng)力是鋼水在高溫下收縮變形受阻而形成的應(yīng)力,當(dāng)該應(yīng)力超過(guò)了金屬在該溫度下的強(qiáng)度或塑性變形極限時(shí)便產(chǎn)生了裂紋。液膜變形是鋼水在凝固結(jié)晶過(guò)程中晶粒之間產(chǎn)生液膜,隨著凝固結(jié)晶的進(jìn)行,液膜發(fā)生變形,變形量和變形速度超過(guò)一定極限時(shí),便產(chǎn)生了裂紋。熱裂紋產(chǎn)生的溫度范圍約在1200~1450℃左右。

產(chǎn)生裂紋的影響因素:①鋼中S、P元素是產(chǎn)生裂紋的有害因素,他們和鐵的共晶物降低了鑄鋼在高溫的強(qiáng)度和塑性,導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。②鋼中的夾渣和偏析增加了應(yīng)力集中,因而增加了熱裂傾向。③鋼種的線收縮系數(shù)越大,熱裂的傾向越大。④鋼種的導(dǎo)熱系數(shù)越大,表面張力越大,高溫機(jī)械性能好,熱裂的傾向越小。⑤鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性不好,如圓角太小、壁厚懸殊太大、應(yīng)力集中嚴(yán)重,都會(huì)產(chǎn)生裂紋。⑥砂型的緊實(shí)度太高,型芯的退讓性不良阻礙鑄件收縮會(huì)增加裂紋傾向。⑦其它如澆冒口排列不當(dāng)、鑄件冷卻速度太快、切割澆冒口及熱處理造成過(guò)大應(yīng)力等也都會(huì)影響裂紋的產(chǎn)生。

針對(duì)以上裂紋產(chǎn)生的原因和影響因素,采取對(duì)應(yīng)的措施,就可以減少和避免裂紋缺陷的產(chǎn)生。

綜合以上鑄造缺陷產(chǎn)生原因的分析,查找存在的問(wèn)題,采取相應(yīng)的改進(jìn)措施,就可以找到解決鑄造缺陷的方法,有利于鑄件質(zhì)量的提高。?

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