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铸铁件常见铸造缺陷的防止方法

2019-01-23 16:07:03

铸铁件由于多种因素影响,常常会出现气孔、针孔、夹渣、裂纹、凹坑等缺陷。常用的修补设备为氩弧焊机、电阻焊机、冷焊机等。对于质量与外观要求不高的铸件缺陷可以用氩弧焊机等发热量大、速度快的焊机来修补。

铸铁件质量对机械产品的性能有很大影响。铸铁件的质量包括外观质量、内在质量和使用质量。外观质量指铸件表面粗糙度、表面缺陷、尺寸偏差、形状偏差、重量偏差;内在质量主要指铸件的化学成分、物理性能、机械性能、金相组织以及存在于铸件内部的孔洞、裂纹、夹杂、偏析等情况;使用质量指铸铜件在不同条件下的工作耐久能力,包括耐磨、耐腐蚀、耐激冷激热、疲劳、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工艺性能。

铸铁件经常会发生各种不同的铸造缺陷,如何防止这些缺陷发生,一直是铸件生产厂关注的问题。本文介绍了笔者在这方面的一些认识和实践经验。 

1 气孔 特征:铸件中的气孔是指在铸件内部,表面或接近表面处存在的大小不等的光滑孔洞。孔壁往往还带有氧化色泽,由于气体的来源和形成原因不同,气孔的表现形式也各不相同,有侵入性气孔,析出性气孔,皮下气孔等。 

1.1 侵入性气孔 这种气孔的数量较少,尺寸较大,多产生在铸件外表面某些部位,呈梨形或圆球形。主要是由于铸型或砂芯产生的气体侵入金属液的未能逸出而造成。

防止措施:

(1)减少发气量:控制型砂或芯砂中发气物质的含量,湿型砂的含水量不能过高,造型与修模时脱模剂和水用量不宜过多。砂芯要保证烘干,烘干后的砂芯不宜存放太长时间,隔天使用的砂芯在使用前要回炉烘干,以防砂芯吸潮,不使用受潮、生锈的冷铁和芯撑等。 

(2)改善型砂的透气性,选择合适的型空紧实度,合理安排出气眼位置以利排气,确保砂芯通气孔道畅通。

(3)适当提高浇注温度,开排气孔和排气冒口等,以利于侵入金属液的气体上浮排出。

1.2析出性气孔 这种气孔多而分散,一般位于铸件表面往往同批浇注的铸件大部分都发现有。这种气孔主要是由于在熔炼过程中,金属液吸收的气体在凝固前未能全部析出,便在铸件中形成许多分散的小气孔。

防止措施:

(1)采用洁净干燥的炉料,限制含气量较多的炉料使用。 

(2)确保“三干”:即出铁槽、出铁口、过桥要彻底烘干。 

(3)浇包要烘干,使用前较好用铁液烫过,包中有铁液,一定要在铁液表面放覆盖剂。 

(4)各种添加剂(球化剂、孕育剂、覆盖剂)一不定期要保持干燥,湿度高的时候,要烘干后才能使用。

1.3皮下气孔 这种气孔主要出现在铸件的表层皮下2~3mm处,直径为1~3mm左右。而且数量较多,铸件经热处理或粗加工去除外皮后,就会清晰地显露出来。

防止措施;

(1)适当提高浇注温度,严格控制各种添加剂的加入量,尽可能缩短浇注时间。 

(2)孕育剂的加入量较好控制在(质量分数)0.4%~0.6%,同时要严格控制孕育剂中A1的质量分数,w(Al)偏高容易和型腔表面的水分发生反应:2Al+3H2O=Al2O3+3H2↑,一般情况下孕育剂含Al量不宜超过1.5%。

(3)防止铁液氧化,适当补加接力焦,严格控制进风量。