铸件缺陷培训幻灯片

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1、第十一章第十一章 铸件缺陷分析铸件缺陷分析培训要点：培训要点：本章主要介绍铸件缺陷的种类和特征，重本章主要介绍铸件缺陷的种类和特征，重点是铸造缺陷分析，查找原因，点是铸造缺陷分析，查找原因，制订对策。制订对策。铸件生产要经过十分复杂的工艺过程。只要其中某一铸件生产要经过十分复杂的工艺过程。只要其中某一道工序或某一个过程失误，均会造成铸造缺陷。同一道工序或某一个过程失误，均会造成铸造缺陷。同一类缺陷由于场合和零件的不同，往往又有不同的形成类缺陷由于场合和零件的不同，往往又有不同的形成原因，这种错综复杂的情况，给铸造缺陷的准确判断原因，这种错综复杂的情况，给铸造缺陷的准确判断和分析带来很大的难度。

2、和分析带来很大的难度。本章在介绍铸件缺陷种类和特征的基础上，主要讲铸本章在介绍铸件缺陷种类和特征的基础上，主要讲铸造缺陷的形成机理、缺陷分析、原因查找和方法应用，造缺陷的形成机理、缺陷分析、原因查找和方法应用，以增加工人技师的基础知识，提高分析问题的能力。以增加工人技师的基础知识，提高分析问题的能力。第一节第一节 铸件缺陷分类铸件缺陷分类铸件缺陷种类繁多，形貌各异，各地对缺陷的称谓铸件缺陷种类繁多，形貌各异，各地对缺陷的称谓和名词术语不一，为了规范和统一，国家已制订专业和名词术语不一，为了规范和统一，国家已制订专业标准。在标准。在GB/T5611-1998GB/T5611-1998铸造名词术语

3、铸造名词术语中将铸造中将铸造缺陷分为八类缺陷分为八类100100余种，见余种，见表表11-111-1。表表11-1 铸件缺陷的分类（铸件缺陷的分类（GB/T5611-1998）第二节第二节 铸造缺陷分析铸造缺陷分析铸造缺陷对铸造生产和铸件质量有很大的危害。要迅铸造缺陷对铸造生产和铸件质量有很大的危害。要迅速有效的消除缺陷，必须减少盲目性，增加科学性，应速有效的消除缺陷，必须减少盲目性，增加科学性，应通过相应的顺序。要作系统详细的调查研究，要尽可能通过相应的顺序。要作系统详细的调查研究，要尽可能准确的判明缺陷的种类和性质，要查明产生的原因，经准确的判明缺陷的种类和性质，要查明产生的原因，经综合分

4、析和实践验证，方可采取对应的措施。综合分析和实践验证，方可采取对应的措施。现对几种常见的影响较大而有时又难以区分的铸造缺现对几种常见的影响较大而有时又难以区分的铸造缺陷作分析和介绍。陷作分析和介绍。一、气孔一、气孔气孔是气体聚集在铸件表面和内部而形成的孔洞。气气孔是气体聚集在铸件表面和内部而形成的孔洞。气孔的形状、大小不一，位置不一，孔壁光滑、带氧化色孔的形状、大小不一，位置不一，孔壁光滑、带氧化色彩，是铸件常见的缺陷之一。彩，是铸件常见的缺陷之一。气孔有各种类型，产生的原因各不相同，按气体来源不气孔有各种类型，产生的原因各不相同，按气体来源不同，大致可分为三种：侵入性气孔、析出性气孔和反应同

5、，大致可分为三种：侵入性气孔、析出性气孔和反应性气孔。性气孔。1.1.侵入性气孔侵入性气孔 由于浇注过程中金属液对铸型激烈的热由于浇注过程中金属液对铸型激烈的热作用，使型砂和砂芯中的发气物（水分、粘结剂、附加作用，使型砂和砂芯中的发气物（水分、粘结剂、附加物等）气化、分解和燃烧，生成大量气体，侵入金属液物等）气化、分解和燃烧，生成大量气体，侵入金属液内部所产生的洞孔，见内部所产生的洞孔，见图图11-111-1所示。所示。 图图11-1 11-1 侵入气孔形成过程示意图侵入气孔形成过程示意图 （1 1）特征）特征 气孔数量少、尺寸大、孔壁光滑、有光泽气孔数量少、尺寸大、孔壁光滑、有光泽或轻微氧化

6、色，呈圆形或扁圆形，有时呈梨形。它的小头或轻微氧化色，呈圆形或扁圆形，有时呈梨形。它的小头所指方向常常就是气体侵入的方向。如图所指方向常常就是气体侵入的方向。如图11-1d11-1d所示气体，所示气体，若被凝固在金属中，就是此类气孔的典型例子。若被凝固在金属中，就是此类气孔的典型例子。 （2 2）侵入性气孔的形成条件）侵入性气孔的形成条件 由于浇注时型砂在金属由于浇注时型砂在金属液的高温作用下，产生大量气体，使金属液和砂型界面上液的高温作用下，产生大量气体，使金属液和砂型界面上的气体压力骤然增加，气体可能侵入金属液，也可能从砂的气体压力骤然增加，气体可能侵入金属液，也可能从砂隙或气眼中排出型外

7、，只有在满足下列条件的情况下，型隙或气眼中排出型外，只有在满足下列条件的情况下，型砂中的气体才会侵入金属液，即砂中的气体才会侵入金属液，即 p p气p p液+ +p p阻+ +p p腔，见见图图11-11-2 2。 a) b) c)图11-2 型砂界面气体侵入金属液的条件图图11-2 11-2 型砂界面气体侵入金属液的条件型砂界面气体侵入金属液的条件式中 p气金属液和砂型界面的气体压力； p液金属液的静压力；（p液 =h 金属液的密度，h金属液的高度。 p阻气体侵入金属液时，由于金属液表面张力而引起的阻力；rp2阻其中其中为金属液表面张力，为金属液表面张力，r r为气泡的半径，当为气泡的半径，

8、当r r很小时，很小时，p p阻可以很大）可以很大） p p腔型腔中金属液面上的气体压力。型腔中金属液面上的气体压力。 （3 3）防止侵入性气孔的主要方法和工艺措施）防止侵入性气孔的主要方法和工艺措施 1 1）使用各种方法，降低砂型（芯）界面的气体压力）使用各种方法，降低砂型（芯）界面的气体压力p p气气，这是最主要的，也是最有效的手段。如：选用合，这是最主要的，也是最有效的手段。如：选用合适的造型材料，透气性好，发气量低；控制湿型砂的适的造型材料，透气性好，发气量低；控制湿型砂的水分，及其它发气附加物；应用发气量低，发气速度水分，及其它发气附加物；应用发气量低，发气速度慢，发气温度高的粘结剂

9、；砂芯的排气一定要畅通，慢，发气温度高的粘结剂；砂芯的排气一定要畅通，这往往是侵入性气孔的主要来源，有时还是较难解决这往往是侵入性气孔的主要来源，有时还是较难解决的问题。的问题。 2 2）适当提高浇注温度，使侵入的气体有充份的时）适当提高浇注温度，使侵入的气体有充份的时间从金属液中上浮和排出。间从金属液中上浮和排出。 3 3）加快浇注速度，增加上砂型高度，使有效压力）加快浇注速度，增加上砂型高度，使有效压力头增加，提高金属液的静压力。头增加，提高金属液的静压力。 4 4）浇注系统设置时，应注意铁液流平稳，防止气）浇注系统设置时，应注意铁液流平稳，防止气体卷入。体卷入。 2. 2.析出性气孔析出

10、性气孔 溶解在金属液中的气体，在冷却和溶解在金属液中的气体，在冷却和凝固过程中，由于溶解度降低而析出形成的孔洞，凝固过程中，由于溶解度降低而析出形成的孔洞，称为析出性气孔。称为析出性气孔。 （1 1）特征）特征 数量多、尺寸小，形状呈圆形、椭数量多、尺寸小，形状呈圆形、椭圆形或针状。铸件断面呈大面积均匀分布，同一炉圆形或针状。铸件断面呈大面积均匀分布，同一炉次铸件大部有气孔。主要是氢气孔和氮气孔，是铝次铸件大部有气孔。主要是氢气孔和氮气孔，是铝合金和铸钢中常见的缺陷，铸铁中相对较少。合金和铸钢中常见的缺陷，铸铁中相对较少。 （2 2）析出性气孔的形成机理）析出性气孔的形成机理 金属具有吸附和金

11、属具有吸附和溶解气体的能力（如氢、氮、氧等）。尤其在液态溶解气体的能力（如氢、氮、氧等）。尤其在液态时，能够溶解大量气体。其形成过程分吸附和扩散时，能够溶解大量气体。其形成过程分吸附和扩散两个阶段。两个阶段。 1 1）吸附）吸附 吸附分为物理吸附和化学吸附。气体吸附分为物理吸附和化学吸附。气体分子与金属原子由于靠分子间引力吸附到金属表面分子与金属原子由于靠分子间引力吸附到金属表面的，叫做物理吸附。吸附不牢固，也不能进入金属的，叫做物理吸附。吸附不牢固，也不能进入金属内部，吸附量不大而且只是在低温下进行。内部，吸附量不大而且只是在低温下进行。当某些气体分子（如氢气、氧气等）碰撞到金属当某些气体分