在鑄造生產(chǎn)中,鑄件氣孔和縮孔有時是相互聯(lián)系的,有時又是獨(dú)立存在的。當(dāng)出現(xiàn)氣孔和縮孔時,我們需要快速判斷缺陷是氣孔還是縮孔。要想快速判斷這兩種缺陷,首先要了解好它們的特點(diǎn)。今天,我們將教你如何通過了解氣孔和縮孔的特征來快速判斷它們的缺陷。
氣孔缺陷及預(yù)防方法
在鑄造生產(chǎn)中,孔洞缺陷是常見的缺陷,也給鑄造廠造成了很大的損失。孔洞缺陷分為氣孔和縮孔。氣孔大多是由熔融金屬中氣體的侵入、包裹和參與造成的。
鑄件在不同位置出現(xiàn)氣孔的原因是不同的。這就要求我們的鑄造技術(shù)人員在判斷氣孔產(chǎn)生的原因時,要掌握各種氣孔的原理以及它們有怎樣的特殊壽命。這樣才能對癥下藥,解決氣孔缺陷。
接下來,我們來看看不同原因產(chǎn)生的氣孔特征:
(1)夾帶氣孔:由于熔融金屬充型過程中含有氣體,在鑄件中形成氣孔,多為孤立的圓形或橢圓形大氣孔,位置不固定,一般偏向鑄件中上部。
(2)侵入性氣孔:由模具、型芯、涂層、型芯支撐和激冷產(chǎn)生的氣孔侵入鑄件表面形成氣孔,多為梨形或橢圓形,尺寸較大,孔壁光滑,表面氧化。
(3)反應(yīng)孔:成組分布的孔是由熔融金屬中的某些成分之間或熔融金屬與模具和型芯在界面處發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成的。位于鑄件表面的針狀或腰形反應(yīng)孔稱為表面針空和皮下孔,是由熔融金屬與模具和型芯涂層的界面反應(yīng)引起的。針狀反應(yīng)孔分散或成組分布在鑄件的整個截面或局部區(qū)域。
成因
(1)由于潮濕、生銹、油污、氣候潮濕、熔煉工具和鋼包不干凈、熔融金屬成分不當(dāng)、合金液精煉不足,熔融金屬中含有大量氣體或氣體物質(zhì),導(dǎo)致鑄件中氣孔或反應(yīng)氣孔沉淀。
(2)模具和型芯未完全干燥,透氣性差、通風(fēng)不良、水分和產(chǎn)氣物質(zhì)過多、涂層未干燥或產(chǎn)氣成分過多、銹斑、油漬或未干燥的冷鐵和型芯支架、金屬模具排氣不良、鑄件內(nèi)形成侵入氣孔。
(3)澆注系統(tǒng)不合理,澆注和填充速度過快,金屬模具排氣不暢,使熔融金屬在澆注和填充過程中產(chǎn)生湍流、渦流或斷流,并卷入氣體,從而在鑄件中形成夾雜氣孔。
(4)合金液容易吸入,在熔化和澆注過程中沒有采取有效的精煉、保護(hù)和凈化措施,使金屬液中含有大量的氣體、夾渣和夾氣成分,在填充和凝固過程中形成沉淀孔和反應(yīng)孔。
(5)型砂、型芯、涂層制備不當(dāng),引起與熔融金屬的界面反應(yīng),形成表面針孔和皮下氣孔。
(6)澆注溫度過低,金屬模具溫度過低,熔融金屬的除渣性差,粘度過高,致使?jié)沧⑻畛溥^程中涉及的氣體和熔融金屬析出的氣體不能從模具中排出或上浮到冒口或出口。
(7)易吸進(jìn)的合金在潮濕氣候下熔煉時,大量合金液被吸進(jìn),造成鑄件批量報廢。
(8)樹脂砂中加入過多的樹脂和固化劑,樹脂含氟量過高,原砂和再生砂的角系數(shù)過高,粒徑過細(xì),燒失量和微粉含量過高,型砂透氣性過高。
預(yù)防方法
(1)冶煉有色合金時,爐料、溶劑、工具和鋼包應(yīng)充分預(yù)熱和干燥,以去除鐵銹和油污,重熔材料的加入量應(yīng)適當(dāng)限制。
(2)為防止冶煉過程中熔融金屬的過度氧化和吸入,應(yīng)進(jìn)行脫氧、脫氣和除渣,并在鋼包中的金屬熔池表面添加覆蓋溶劑,以防止金屬的二次氧化、吸入和有害雜質(zhì)返回熔池。用鋁對鑄鋼和鑄鐵進(jìn)行脫氧時,應(yīng)嚴(yán)格控制殘余鋁含量,盡量避免吸入傾向嚴(yán)重的鋼水??刹捎肁VD、VOD、多孔塞吹惰性氣體和噴粉法對爐外鋼水進(jìn)行精煉,去除鋼水中的氣體和有害雜質(zhì);對于球墨鑄鐵,應(yīng)加強(qiáng)脫硫,降低生湯流量,盡可能減少球化劑的加入,降低鑄鐵的殘余鎂含量,加強(qiáng)孕育處理。
(3)澆注時,不得切斷熔融金屬,填充速度不宜過高。鑄件澆注位置和澆注系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)保證熔融金屬順利填充型腔,并有利于開放式型腔中氣體能量的順利排出。
(4)澆注時,保證模具和型芯排氣順暢,打開砂芯內(nèi)的排氣通道,合模時填滿型芯頭的間隙,避免鉆入熔融金屬堵塞排氣通道。
(5)增加澆口高度,提高填充金屬的靜水壓力。
(6)減少樹脂砂中樹脂和固化劑的加入量,采用低氮或無氮的樹脂和原砂以及圓形、粒度適中、燒失量低、微粉含量低的再生砂,以減少樹脂的氣體排放,提高樹脂砂的透氣性
收縮缺陷及預(yù)防方法
鑄件產(chǎn)生縮孔縮松的原因有很多,如鑄件及型式設(shè)計、砂箱設(shè)計、澆注冒口設(shè)計不當(dāng)、避免砂型位移、制造原因、金屬化學(xué)成分配置不當(dāng)、冶煉過程操作不當(dāng)、澆注原因等。
因為造成鑄件縮孔的原因很多,往往需要時間才能找到根本原因。如何快速確定鑄件縮孔的內(nèi)因,需要我們對比鑄件縮孔缺陷案例,記憶理論特征,加強(qiáng)學(xué)習(xí),從而提高對此類缺陷的認(rèn)識和解決能力。
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