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5 tipos de defeitos de fundição de metal e suas causas

Postado em por Dawang Metals

Os defeitos de fundição referem-se a irregularidades que aparecem no processo de fundição de metal. Neste artigo, discutiremos diferentes defeitos de fundição com imagens. Somente dessa forma você poderá prevenir defeitos de fundição de metal e evitar produtos não qualificados. Este guia começará com 5 tipos de defeitos de fundição e suas causas para ajudá-lo a identificar, reparar e evitar problemas de fundição. Entender esses defeitos comuns de fundição em areia é importante para melhorar a qualidade e a resistência dos componentes metálicos. Para a prevenção de defeitos de fundição, temos um guia mais detalhado sobre guia sobre maneiras de evitar defeitos.

Defeitos e causas da fundição de metais

Os defeitos comuns em peças fundidas de metal são categorizados em cinco grupos: furos, rachaduras, defeitos de superfície, formas irregulares, desvios em tamanhos e pesos, bem como componentes, estruturas e propriedades não conformes.

1. Defeitos de fundição perfurada

Os defeitos de fundição que podem ocorrer em peças fundidas de aço incluem poros, furos de contração, porosidade de contração, furos de escória, tracoma e grãos de ferro.

defeitos de fundição

Estoma

Também conhecidos como olhos de gás, bolhas e buracos, esses defeitos de fundição são causados por gás. As características dos poros de fundição são: geralmente orifícios redondos ou irregulares, a superfície interna dos orifícios é lisa e a cor é branca ou com uma camada de cor escura antiga.

As causas dos defeitos de fundição são: o material do forno está úmido ou corroído; a superfície não está limpa, o vapor no gás do forno e outros gases; o corpo do forno e a concha não estão secos após o reparo; o gás na cavidade e o sistema de vazamento inadequado; o gás está envolvido na fundição, a baixa permeabilidade do molde ou do núcleo de lama, etc.

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Cavidade de contração

Esses são defeitos de fundição causados por contração. As características da cavidade de contração são o formato irregular, a rugosidade no orifício e os grãos de cristal grosseiros.

O motivo dos defeitos de fundição é o encolhimento do metal durante o líquido e a solidificação. Os principais pontos são os seguintes: não é razoável projeto da estrutura de fundiçãoO sistema de fundição é inadequado; o tamanho, a quantidade e a localização do ferro resfriado não correspondem à realidade; a composição química do ferro fundido não atende aos requisitos, como o teor excessivo de fósforo. A temperatura de vazamento é muito alta, a velocidade de operação é muito rápida, etc.

fundição em areia

Encolhimento

Também chamado de frouxidão, favo de mel em forma de pinhole. Esses defeitos de fundição são causados pela resistência ao encolhimento. A porosidade de contração é caracterizada por:

  • Poros minúsculos e desarticulados
  • Grãos de cristal grossos com orifícios de malha óbvios entre os grãos de cristal
  • Infiltração de água durante o teste hidráulico
defeitos de fundição

Olho de escória

Os defeitos de fundição com furo de escória são causados por inclusão de escória, bolsa de escória, olho sujo, baixa temperatura do ferro fundido e fundição inadequada de escória. As características do furo de escória são: o formato do furo é irregular e não é liso; todo ou parte do furo é preenchido com escória.

As razões para os defeitos de fundição são: pureza insuficiente do ferro fundido; remoção deficiente da escória e retenção deficiente da escória durante o vazamento; retenção deficiente da escória pelo sistema de gaiola, e a gaiola não está cheia ou cortada durante o vazamento.

 

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Tracoma

O tracoma é um defeito de fundição do tracoma com areia no meio. As características do tracoma são: os furos são irregulares e são preenchidos com areia de moldagem ou areia de núcleo.
As razões para os defeitos de fundição são: A areia de moldagem está danificada e se desprende quando a caixa é fechada. A areia solta ou os blocos de areia na cavidade não são limpos. A areia de moldagem tem baixa compactação, e o núcleo é quebrado durante o vazamento; projeto inadequado do sistema de comportas, revestimento ruim da superfície do núcleo, etc.

Feijões de ferro

Feijão de ferro, também conhecido como conta de ferro, olho de feijão, tracoma de feijão de ferro, etc. As características dos grãos de ferro são: os furos são relativamente regulares e contêm pequenas contas de metal. Esses defeitos de fundição ocorrem com frequência em peças fundidas de ferro.

2. Defeitos de fundição com rachaduras

Os defeitos de fundição de aço com rachaduras incluem defeitos de ruptura a quente, rachaduras a quente e defeitos de fechamento a frio.

Crack quente (defeito de ruptura a quente)

Os defeitos de fundição por rachadura térmica ocorrem em uma temperatura mais alta e próxima à temperatura de solidificação. As características da rachadura térmica são rachaduras penetrantes ou não penetrantes na peça fundida; ela é curva e a superfície da rachadura é oxidada.

As razões para os defeitos de fundição de metal são: teor excessivo de enxofre ou impurezas excessivas no ferro; desempenho ruim de retirada do molde de fundição em areia; controle inadequado da temperatura de vazamento; transição severa da transição da espessura da parede de fundição; portão, ferro frio, nervuras de encolhimento, orifícios de ventilação Tamanho e localização inadequados, etc.

Rachadura quente

A rachadura térmica também é chamada de rachadura por tratamento térmico. Esses defeitos de fundição de metal são causados por corte, soldagem ou tratamento térmico inadequados. As características da rachadura a quente são: há rachaduras penetrantes ou não penetrantes na fundição; a superfície metálica da rachadura está oxidada.

Trinca a frio (defeito de fechamento a frio)

As trincas a frio são defeitos de fundição produzidos por fundições em temperaturas mais baixas. As características da trinca a frio são trincas penetrantes ou não penetrantes na fundição; ela é linear e a superfície da trinca não é oxidada.

Os motivos dos defeitos de fundição (defeitos de fundição com imagens) são:

    • Estrutura de fundição não razoável, espessura irregular.
    • Desempenho ruim da retirada do molde de fundição em areia ou do núcleo de lama.
    • Resfriamento inconsistente de várias partes da fundição, a tendência de alta tensão da própria liga.

3. Defeitos de fundição na superfície

Os defeitos de fundição de aço de superfície incluem aderência de areia, cicatrizes, inclusão de areia e isolamento a frio.

Isolamento do frio

O compartimento frio também é chamado de antifogo, receptor de fogo e assim por diante.

As características da partição a frio são: há linhas lineares de afundamento irregulares e óbvias na superfície da peça de trabalho (há dois tipos de penetração e não penetração).

Seu formato é pequeno, longo e estreito, e tem uma tendência de desenvolvimento sob força externa. A julgar pelas características da barreira fria, é fácil causar danos ao corpo da mãe. As rachaduras e defeitos de fundição causados pela barreira rígida não aparecerão imediatamente. Quando está em uso, as rachaduras por fadiga são produzidas sob a ação do rolamento e do impacto.

Motivo dos defeitos de fundição：

    • A ligação inadequada do metal pode ser um problema comum, que ocorre durante os processos de vazamento simultâneo e sequencial em várias panelas. Isso geralmente é causado por vários fatores, incluindo baixa temperatura de vazamento, baixa velocidade de vazamento e tempos de vazamento prolongados. Além disso, as propriedades da liga e as geometrias específicas da fundição podem contribuir para esse problema.

4. Defeitos de fundição de metal de tamanho, forma e peso não qualificados

Os defeitos de fundição de metal de fundições de tamanho, forma e peso não qualificados incluem: carnudo, vazamento insuficiente, queda de areia, levantamento da caixa, excentricidade, deformação, caixa errada, danos, inconsistência de forma, tamanho e peso, etc.

5. Defeitos de fundição com composição e desempenho não qualificados

Os defeitos de fundição de aço de composição e desempenho não qualificados incluem composição química não qualificada, metalografia não qualificada, segregação não qualificada, dureza excessiva e propriedades físicas e mecânicas não qualificadas.

Tratamento de defeitos de fundição de aço

Tratamento de defeitos de fundição de aço
fundição de aço carbono
Depois de identificar esses defeitos por meio da inspeção manual de métodos de inspeção de qualidade de fundiçãoNa maioria dos casos, o tratamento de defeitos de fundição de aço é mais crítico, especialmente quando se trata de rachaduras. Deixar de prestar atenção a qualquer elo do processo causará novas rachaduras. Portanto, devemos prestar atenção aos detalhes do processamento, implementar rigorosamente o processo e garantir a qualidade.

1. O princípio do reparo de defeitos em peças fundidas de aço de fundição:

O reparo de defeitos de fundição deve ser realizado sem afetar a qualidade do produto. O reparo deve ser realizado de acordo com as normas e os regulamentos técnicos relevantes. Por exemplo, se os defeitos de fundição existentes podem ser reparados e os requisitos técnicos relevantes para a melhoria.

2. Método de tratamento de rachaduras em fundição de aço

O reparo por soldagem é um dos principais processos de produção de peças fundidas de aço. Quase todos os defeitos de fundição em peças fundidas de aço podem ser reparados por soldagem. A soldagem a arco é amplamente utilizada.
Principais pontos do reparo de soldagem: Para garantir a qualidade do reparo da soldagem, devemos limpar cuidadosamente a areia pegajosa, as incrustações de óxido, as inclusões etc. dos defeitos de fundição; abrir a ranhura; fazer o pré-aquecimento e o tratamento térmico pós-soldagem de acordo com a soldabilidade do aço.

(1) Bloqueio de rachaduras e eliminação de rachaduras

As rachaduras podem ser eliminadas por meio de goivagem em arco, retificação com rebolo angular e método de eliminação a frio de moinhos de vento. Sugere-se que a eliminação de trincas de peças essenciais seja feita a frio, para reduzir ao máximo o aquecimento. As trincas superficiais não podem ser usadas como furos de fixação de trincas. A profundidade e a largura da rachadura são relativamente grandes, e o furo de parada de rachadura de 5 a 8 mm deve ser pré-fabricado a 10 mm da extremidade da rachadura antes do tratamento para evitar que a rachadura se estenda.

(2) Ranhura e fenda pré-fabricadas

Quando lidamos com rachaduras nas peças fundidas de reparos de fábrica, assentos de tirantes da caixa de eixo, rolamentos laterais etc., é necessário soldar as soldas. Geralmente, usa-se uma ranhura em forma de V de 60 graus, com uma folga de 2 mm. Para peças essenciais, juntas em forma de T ou juntas de canto com rachaduras graves, recomenda-se abrir uma ranhura em forma de V de 30 graus na placa vertical para garantir a qualidade da fusão.

(3) Preparação antes da soldagem

Para lidar com rachaduras, recomendamos o uso de eletrodos alcalinos para melhorar a resistência e a tenacidade das rachaduras. Antes da soldagem, é necessário pré-aquecer o eletrodo a 200-250°C, e a temperatura de operação não deve ser inferior a 150°C. A temperatura ambiente não deve ser inferior a 5 graus.
É necessário esmerilhar o rebolo a uma distância de 20 mm da superfície da ranhura e da superfície da solda. A superfície ranhurada não pode ter mais de 2 mm de ranhuras. A superfície metálica está livre de manchas de óleo, óxidos e ferrugem.
Recomenda-se pré-aquecer a matriz de fundição de aço antes da soldagem. É melhor usar o pré-aquecimento geral. Se o pré-aquecimento geral não for possível, pode-se usar o pré-aquecimento parcial. O intervalo de pré-aquecimento local é de pelo menos três vezes a largura da espessura da seção da solda em ambos os lados da solda.

Processo de soldagem

Para a soldagem, é necessário ter pessoal qualificado e aprovado nos testes de soldagem plana. Escolha uma especificação de soldagem adequada, evite danos ao arco na superfície da fundição e evite acender o arco em áreas não soldadas. Minimize o fluxo de ar artificial ao redor das peças de soldagem e adote a soldagem multicamadas com um mínimo de três camadas. Use um eletrodo de diâmetro menor na primeira camada para evitar rachaduras térmicas. Remova a escória entre as camadas e mantenha a temperatura entre as camadas não inferior à temperatura de pré-aquecimento. Para soldas maiores que 200 mm, use uma abordagem segmentada com posições de início e fim de arco escalonadas para evitar pontos cegos.

3. Reparo por soldagem de peças de ferro fundido

Se os defeitos de fundição, como poros, buracos de areia, inclusões de escória, rachaduras e vazamentos nas peças fundidas de ferro não excederem a faixa permitida de reparos por soldagem, eles poderão ser reparados por soldagem. No entanto, o desempenho de soldagem do ferro fundido é ruim. Após a soldagem, geralmente aparecem poros, deformação, facilidade de quebra, dificuldade de processamento e outros problemas. Portanto, é preciso ter muito cuidado ao soldar e reparar o ferro fundido.
(1) Método de reparo por soldagem: O método de reparo de soldagem de ferro fundido é geralmente classificado de acordo com a temperatura de pré-aquecimento da peça de trabalho
(2) Soldagem a frio é chamado de soldagem a frio se não for pré-aquecido antes da soldagem ou se for pré-aquecido apenas abaixo de 250°C; o pré-aquecimento a 250~450°C antes da soldagem é chamado de soldagem semi-quente; o pré-aquecimento a 500~700°C antes da soldagem é chamado de soldagem a quente.

Conclusão

Aqui apresentamos os conceitos básicos de porosidade, contração, materiais de molde, vazamento de metal, metalurgia e defeitos de forma de fundição. Incluímos exemplos específicos de defeitos que podem ocorrer em peças fundidas. Agora que você está mais familiarizado com os tipos de falhas que podem ocorrer em peças fundidas, está pronto para começar a comprar?

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Fundada em 1998, a Dawang Metals é um dos principais fabricantes de fundição e fabricação de metais com sede em Liaoning, no norte da China. Com mais de duas décadas de experiência, a Dawang Metals evoluiu de uma fundição especializada em fundição de aço para um fornecedor abrangente de soluções de processamento de metais, incluindo fundição de precisão, usinagem, soldagem e muito mais. Nossos produtos desempenham um papel fundamental em setores como o automotivo, construção, agricultura, ferrovias e fabricação de equipamentos em larga escala. Temos orgulho de fazer parcerias com líderes globais do setor, incluindo várias empresas da Fortune 500, garantindo que 80% de nossos produtos de alta qualidade sejam exportados internacionalmente. Nosso compromisso com a excelência se reflete em nossas inúmeras certificações, incluindo IATF16949, ISO9001, PED e ISO14001. Como uma reconhecida "empresa de alta tecnologia", com várias patentes nacionais, a Dawang Metals continua a ampliar os limites da inovação na fabricação de metais. Nossa recente mudança de marca, de Dawang Casting para Dawang Metals, simboliza nossos recursos ampliados e nossa dedicação contínua em fornecer soluções de classe mundial. Com um forte foco na satisfação do cliente, oferecemos consultoria de materiais, consultoria de processos e serviços confiáveis de produção em massa para atender às diversas necessidades de nossos clientes globais.