鑄造缺陷是指金屬鑄造過程中出現的不規則現象。在本文中,我們將透過圖片來討論不同的鑄造缺陷。只有這樣,才能防止金屬鑄件缺陷,避免不合格產品的出現。本指南將從 5 種鑄件鑄造缺陷和原因入手,幫助您識別、修補和避免鑄造問題。了解這些常見的砂型鑄造缺陷對於提高金屬零件的品質和強度非常重要。對於鑄件缺陷的預防,我們有更詳細的 預防缺陷的方法指南.

金屬鑄件缺陷及原因

金屬鑄件的常見缺陷可分為五類:孔洞、裂紋、表面缺陷、不規則形狀、尺寸和重量偏差,以及不符合要求的組件、結構和特性。

1.穿孔鑄件缺陷

鑄鋼鑄件可能發生的鑄造缺陷包括氣孔、縮孔、縮水氣孔、渣孔、砂眼和鐵豆。

鑄件缺陷

造口

這些鑄件缺陷又稱為氣眼、氣泡、氣孔,是由氣體造成的。鑄件氣孔的特徵為:一般為圓孔或不規則孔,孔內表面光滑,顏色為白色或帶有一層舊的深色。

造成鑄件缺陷的原因有:爐料潮濕或腐蝕;表面未清理乾淨、爐氣中的蒸汽等氣體;爐體及鋼包修補後未乾燥;型腔中的氣體及澆注制度不當;鑄件中有氣體參與、模具或泥芯透氣性差等。

鑄件缺陷

收縮腔

這些都是由於縮孔所造成的鑄件缺陷。縮孔的特徵是形狀不規則、孔內粗糙、晶粒粗大。

造成鑄件缺陷的原因是金屬在液態和凝固過程中會產生收縮。主要有以下幾點:不合理 鑄件結構設計鑄造系統不當;冷卻鐵水的大小、數量、位置與實際不符;鐵水的化學成分不符合要求,如磷含量過高。澆注溫度過高、運轉速度過快等。

砂型鑄造

縮水

也稱為疏松、針孔蜂巢。這些鑄件缺陷是由於縮孔阻力造成的。收縮氣孔的特徵是:

  • 細小而不連貫的毛孔
  • 晶粒粗大,晶粒之間有明顯的網孔
  • 水壓試驗期間的滲水情況
鑄件缺陷

渣滓眼

渣孔鑄造缺陷是由夾渣、渣包、髒眼、鐵液溫度低、鑄渣不當等原因造成的。渣孔的特徵是:孔的形狀不規則且不平滑;孔的全部或部分被夾渣填滿。

造成鑄件缺陷的原因有:鐵水純度不足;澆注過程中除渣不徹底,擋渣能力差;澆口系統擋渣能力差,澆口在澆注過程中未填滿或未切割。

 

鑄件缺陷

沙眼

沙眼是沙眼鑄造缺陷,中間有砂。沙眼的特徵是:孔洞不規則,孔洞內填充造型砂或芯砂。
造成鑄件缺陷的原因有合箱時造型砂破損、剝落。型腔內鬆散的砂子或砂塊未清理乾淨。造型砂緊實度差,澆注時破壞型芯;澆口系統設計不當,型芯表面塗層不良等。

鐵豆

鐵豆,又稱鐵珠、豆眼、鐵豆沙眼等。鐵豆的特徵是:孔洞比較規則,孔洞中含有微小的金屬珠。這種鑄造缺陷常發生在鐵鑄件上。

2.鑄件裂紋缺陷

裂紋鑄鋼缺陷包括熱撕裂缺陷、溫裂和冷閉缺陷。

熱裂紋 (熱淚缺陷)

熱裂紋鑄件缺陷發生在溫度較高且接近凝固溫度時。熱裂紋的特徵是鑄件上出現穿透性或非穿透性裂紋;呈彎曲狀,裂紋表面被氧化。

造成金屬鑄件缺陷的原因有:鐵水中硫含量過高或雜質過多;砂型鑄件退模性能差;澆注溫度控制不當;鑄件壁厚過渡嚴重;澆口、冷鐵、縮筋、通風孔尺寸和位置不當等。

溫暖的裂縫

熱裂紋也稱為熱處理裂紋。這些金屬鑄件缺陷是由於不當的切割、焊接或熱處理所造成。溫裂紋的特徵是:鑄件上有穿透性或非穿透性裂紋;裂紋的金屬表面被氧化。

冷裂(冷閉缺陷)

冷裂是鑄件在較低溫度下產生的裂縫鑄造缺陷。冷裂紋的特徵是鑄件上出現穿透性或非穿透性裂紋;呈線狀,且裂紋表面未被氧化。

鑄造缺陷(有圖像的鑄造缺陷)的原因是:

    • 鑄件結構不合理,厚度不均勻。
    • 鑄砂模具或泥芯的撤退性能不佳。
    • 鑄件各部分冷卻不一致,合金本身的高應力傾向。

3.表面鑄造缺陷

表面鋼鑄件缺陷包括粘砂、結疤、含砂及冷隔離。

冷隔離

冷格也稱為反火、受火等。

冷隔板的特徵是:工件表面有不規則且明顯的下沉線條(分為滲透與不滲透兩種)。

其形狀呈小、長、狹,在外力作用下有發展趨勢。從冷障的特性來看,很容易對母體造成傷害。硬質屏障所造成的裂縫鑄造缺陷不會立即出現。在使用時,在承載和衝擊的作用下,會產生疲勞裂紋。

鑄造缺陷的原因: 鑄造缺陷的原因: 鑄造缺陷的原因: 鑄造缺陷的原因:

    • 金屬結合不充分是一個常見的問題,在同時或連續的多鋼包澆注製程中都會發生。這通常是由各種因素造成的,包括澆注溫度低、澆注速度慢以及澆注時間延長。此外,合金特性和特定的鑄件幾何形狀也會造成此問題。

4.尺寸、形狀和重量不合格的金屬鑄件缺陷

尺寸、形狀、重量不合格鑄件的金屬鑄造缺陷包括:肉瘤、澆注不足、落砂、提箱、偏心、變形、錯箱、破損、形狀、尺寸、重量不一致等。

5.成分和性能不合格的鑄造缺陷

成分和性能不合格的鑄鋼缺陷包括:化學成分不合格;金相不合格;偏析不合格、硬度過高以及物理和機械性能不合格。

鑄鋼缺陷處理

鑄鋼缺陷處理
碳鋼鑄件
一旦您透過手動檢查系統性識別出這些缺陷 鑄件品質檢驗方法鑄鋼缺陷的處理更為關鍵,尤其是在處理裂縫時。任何一個環節不注意,都會造成新的裂紋。因此,我們必須注意處理細節,嚴格執行流程,確保品質。

1.鑄鋼鑄件缺陷修補原則:

鑄件缺陷的修補必須在不影響產品質量的前提下進行。修補應按照相關標準和相關技術規定進行。例如,是否允許對現有鑄件缺陷進行修補,以及改進的相關技術要求。

2.鑄鋼裂縫處理方法

焊接修補是鋼鑄件的主要生產製程之一。幾乎所有鋼鑄件上的鑄造缺陷都可以通過焊接進行修補。電弧焊接被廣泛使用。
焊接修補的要點:為確保焊補品質,應仔細清理鑄件缺陷的粘砂、氧化皮垢、雜質等;開槽;根據鋼材的焊接性做好焊前預熱和焊後熱處理。

(1) 停止裂縫和消除裂縫

裂縫消除可採用圓弧刨削法、角向砂輪研磨法、風車冷消除法。建議必要部位的裂縫消除應盡量採用冷消除,以盡量減少發熱。表層裂縫不可作為裂縫捕捉孔。裂縫深度及寬度較大,處理前必須在裂縫末端 10mm 以內預制 5-8mm 的裂縫止蝕孔,以防止裂縫擴大。

(2) 預製溝槽和間隙

當我們處理原廠維修、軸箱拉桿座、側軸承等鑄件的裂縫時,需要將焊縫焊透。一般會使用 60 度的 V 形槽,間隙為 2mm。對於重要零件、T 型接縫或有嚴重裂痕的角接縫,建議開 30 度 V 型槽至立板,以確保熔接品質。

(3) 焊接前的準備

處理裂痕時,建議使用鹼性電極,以提高抗裂性與韌性。焊接前需將電極預熱至 200-250℃,操作溫度不得低於 150℃。環境溫度不低於 5 度。
要求砂輪磨削溝槽表面和焊接表面的距離在 20mm 以內。溝槽表面不允許有超過 2mm 的溝槽。金屬表面無油污、氧化物及鏽跡。
建議在焊接前對鑄鋼基體進行預熱。最好使用整體預熱。如果無法進行整體預熱,則可使用局部預熱。局部預熱的範圍至少為焊縫兩側截面厚度寬度的三倍。

焊接製程

必須由通過平面焊接測試的合格人員進行焊接。選擇適當的焊接規格,防止電弧損傷鑄件表面,避免在非焊接區域引燃電弧。盡量減少焊接部位周圍的人工氣流,並採用最少三層的多層焊接。第一層使用直徑較小的電極,以防止熱裂縫。清除層與層之間的熔渣,並保持層間溫度不低於預熱溫度。對於長度超過 200mm 的焊縫,使用分段方式,交錯起弧與結弧位置,以避免盲點。

3.焊接修復的 鑄鐵零件

如果鑄鐵鑄件上的氣孔、砂眼、夾渣、裂縫、滲漏等鑄造缺陷沒有超出焊接修補的允許範圍,就可以通過焊接進行修補。然而,鑄鐵的焊接性能較差。焊接後常出現氣孔、變形、易破損、難加工等問題。因此,在鑄鐵焊接修補時,必須非常謹慎。
(1) 焊接修補方法: 鑄鐵的焊接修補方法通常根據工件的預熱溫度進行分類
(2) 冷焊 焊接前未預熱或僅預熱至250℃以下者稱為冷焊;焊接前預熱至250~450℃者稱為半熱焊;焊接前預熱至500~700℃者稱為熱焊。

總結

在此,我們介紹了氣孔、縮水、模具材料、金屬澆鑄、冶金和鑄件形狀缺陷的基本知識。其中還包括鑄件中可能發生的缺陷的具體示例。現在,您對鑄件可能發生的故障類型已更加熟悉,是否已準備好開始採購?

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