低压铸造常见缺陷及预防

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1、低压铸造常见缺陷及预防一、气孔：1、特征（1）气孔：铸件内部由气体形成的孔洞类缺陷。其表面一般比较光滑，主要呈梨形、圆形或椭圆形。一般不在铸件表面露出，大孔常孤立存在，小孔则成群出现。（2）皮下气孔：位于铸件表皮下的分散性气孔。为金属液与砂型（铸型、湿芯、涂料、表面不干净的冷铁）之间发生化学反应产生的反应性气孔。形状有针状、蝌蚪状、球状、梨状等。大小不一，深度不等。通常在机械加工或热处理后才能发现。（3）气窝（气坑式表面气孔）：铸件表面凹进去一块较平滑的气孔。（4）气缩孔：分散性气孔与缩孔和缩松合并而成的孔洞类铸造缺陷。（5）针

2、孔：一般为针头大小分布在铸件截面上的析出性气孔。铝合金铸件中常出现这类气孔，对铸件性能危害很大。①点状针孔：此类针孔在低倍显微组织中呈圆点状，轮廓清晰且互不相连，能清点出每平方厘米面积上的针孔数目并测得针孔的直径。这类针孔容易和缩孔、缩松相区别。点状针孔由铸件凝固时析出的气泡所形成，多发生于结晶温度范围小，补缩能力良好的铸件中，如ZL102合金铸件中。当凝固速度较快时，离共晶成分较远的ZL105合金铸件中也会出现点状针孔。②网状针孔：此类针孔在低倍显微组织中呈密集相联成网状，伴有少量较大的孔洞，不易清点针孔数目，难以测量针孔的直

3、径，往往带有末梢，俗称“苍蝇脚”。结晶温度宽的合金，铸件缓慢凝固时析出的气体分布在晶界上及发达的枝晶间隙中，此时结晶股价已形成，补缩通道被堵塞，便在晶界上及枝晶间隙中形成网状针孔。③混合型针孔：此类针孔点状针孔和网状针孔混杂一起，常见于结构复杂、壁厚不均匀的铸件中。针孔可按国家标准分等级，等级越差，则铸件的力学性能越低，其抗蚀性能和表面质量越差。当达不到铸件技术条件所允许的针孔等级时，铸件将被报废，其中网状针孔割裂合金基体，危害性比点状针孔大。（6）表面针孔：成群分布在铸件表层的分散性气孔。其特征和形成原因与皮下气孔相同，通常暴

4、露在铸件表面，机械加工1～2mm后即可去掉。（7）呛火（呛孔）：浇注过程中产生的大量气体不能顺利排出，在金属液内发生沸腾，导致在铸件内产生大量气孔，甚至出现铸件不完整的缺陷。2.气孔分类（1）析出性气孔：这类气孔均匀分布在内部靠近浇口处、冒口处、热节等温度较高的区域，气孔细小而分散，经常同缩孔共存。析出：即铝水中含气，未彻底除净，凝固过程中析出。（2）反应性气孔：这类气孔均匀分布在型壁与铸件的接触面上。气孔表面光滑，呈银白色（铸钢件）、金属光亮色或暗色。反应：铸型、型芯、冷铁、涂料等含有与铝水发生反应而产生气体的物质。（3）侵入

5、性气孔：这类气孔分布在铸件上部，孔大而光滑。侵入：型腔中的气体，未及时排出型外，而侵入到铸件中。3.气孔形成机理低压铸造的铸型基本上是密封的，金属液充型比较快，气体来不及排出，包在铸件中形成气孔或针孔。（1）金属液中溶解的气体析出——析出性气孔（针孔），金属熔化时所含有的气体，当液态金属冷却和凝固时，因气体溶解度下降析出气体，来不及排除，使铸件产生气孔。铝液中的气体，夹杂含量高、精炼效果差、铸件凝固速度低。（2）湿芯、涂料、表面不干净的冷铁，浇注受热后产生的气体——反应性气孔（皮下气孔），型壁物质同液态金属之间或在液态金属内部发

6、生化学反应所产生的气孔。（3）型腔中的气体，未及时排出型外——侵入性气孔（单个大气孔），由于铸件工艺设计不合理，如铸型或型芯排气不畅，或者是由于操作不小心，如浇注时堵死气眼（浇注速度太快），型腔中的气体被憋在铸件中所引起。4、防治措施（1）严格执行熔炼操作规程，避免金属液吸气，并认真除气。防止析出性气孔①金属原材料及回炉料应干燥、无锈蚀、无油污等，使用前要预热。②熔炼温度不宜过高。金属液熔炼温度越高，则溶解在其中的气体量（主要是氢气）就越多。因此，应严格控制熔炼温度，对有色合金尤为如此。③任何种类的金属其熔炼时间都应尽可能缩短，

7、以防时间过长的熔炼使液态金属吸气量增大，某厂生产铝铁锰黄铜铸件，2.5h熔清出炉，浇注的铸件的气密性均合格；但6h熔清出炉后浇注的铸件，在工艺不变的前提下铸件全部因气密性不合格而报废。当恢复熔清时间后铸件的气密性全部合格，这充分说明熔炼时间长短对铸件气密性的影响。④含铝的合金应尽可能不用工频炉熔炼，因为这种炉子的搅拌能力极强，而铝与空气接触很易氧化成Al2O3，并进入液态金属中成为熔渣，也为气体的析出提供机会。同时也容易与H2O发生反应，使液态金属吸入氢气H2。若使用电阻反射炉、远红外线加热炉，甚至用燃油或煤气的反射炉熔炼都可以

8、。实践证明：用这些炉子熔炼的铝合金含气量、杂质量都较少。⑤投料时应先投入熔点低的料，依次投入熔点高的料。这样会使金属吸气量少，其原因就在于炉料与空气接触面积和时间均减少。⑥液态金属去气后应立即扒渣，而后浇注，不可停留过久，以防再吸气。⑦用六氯乙烷或氩气精炼去气或