炉前检验
观察铁液表面火花:
铁液经出铁槽流入铁液包时,铁液表面因受冲击而溅出微滴,微滴的某些成分被空气氧化形成火花。火花的特征有两种:星状和雪花状,冲击条件相同时,若星状火花较多,则铁液含碳低;若雪花状较多,则含硅低,若两种火花均多,则碳、硅均低,铁液较硬
一、浇注温度:
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铸件形状 |
铸件壁厚/mm |
浇注温度/℃ |
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复杂的薄壁铸件 |
<10 |
1350-1420 |
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10-15 |
1330-1400 | |
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>15-25 |
1310-1380 | |
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中等复杂程度铸件 |
10-20 |
1320-1400 |
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>20-30 |
1300-1380 | |
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>30-50 |
1280-1360 | |
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形状简单厚壁铸件 |
50-100 |
1250-1340 |
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>100 |
1200-1280 |
浇注温度的影响:
1、浇注温度过高时;金属液的收缩值增大,气体含量增大,对铸型的热作用增强,使铸件容易产生缩孔、气孔、变形、裂纹和粘砂等缺陷
2、浇注温度过低时:金属液的流动性差,易使铸件产生冷隔、浇不足、夹渣
3、浇注温度的高低,要根据具体情况来控制,总的原则是在保证铸件成型的前提下,浇注温度越低越好,一般情况是金属液粘度大的,流动性差的、铸件重量小、壁薄、结构复杂的,浇注温度应高些;反之则应低些
二、铸件出型温度的影响
1、控制铸件的出型温度,是为了保证铸件在落砂除芯时有足够的强度和韧性。如果铸件出型温度过高,往往会因冷却过快致使铸件产生变形、裂纹等缺陷;如果铸件出型温度过低,那么铸件浇注后在铸型内停留的时间就必然过长,势必延长生产周期,影响生产效率。
2、铸件的出型温度,通常是通过铸件在型内的冷却时间来控制。铸件在型内的冷却时间与铸件的重量、壁厚、复杂程度、合金种类、铸型性质、生产条件等多种因素有关
3、铸铁件的出型温度控制。一般铸铁件为300-500℃;易产生冷裂和变形的铸铁件为200-300℃;易产生热裂的铸铁件为800-900℃,且开箱后应立即去除浇冒口及清除砂芯,再放入热砂坑中或进炉缓慢冷却
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中、小型铸件在砂型内地冷却时间 | ||||||||
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铸件重量/KG |
<5 |
5-10 |
10-30 |
30-50 |
50-100 |
100-250 |
250-500 |
500-1000 |
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铸件壁厚/mm |
<8 |
<12 |
<18 |
<25 |
<30 |
<40 |
<50 |
<60 |
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冷却时间/min |
20-30 |
25-40 |
30-60 |
50-100 |
80-160 |
120-300 |
240-600 |
480-720 |
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中、小型铸件在生产线上浇注时的砂型内冷却时间 | ||||||||
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铸件重量/KG |
<5 |
5-10 |
10-30 |
30-50 |
50-100 |
100-250 |
250-500 |
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冷却时间/min |
8-12 |
10-15 |
12-30 |
20-50 |
30-70 |
40-90 |
50-120 |
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注:壁薄、重量轻、结构简单的铸件,冷却时间取小值,反之,取大值
铸件重量指每箱中的总重
铸件在生产线上常采用通风强制冷却,冷却时间较短。
铸件缺陷:
灰铸铁常见的缺陷有:气孔、成分与性能不合格、热裂和冷裂,缩松与缩孔、渣眼与铁豆、冷隔与浇不足、砂眼与夹砂、多肉与错箱、变形等
成分组织及性能不合格:熔炼、落砂清理、热处理
气孔:熔炼、浇注、造型、造芯、配砂
缩松:熔炼、浇注、
缩孔:熔炼、浇注、造型
热裂:熔炼、浇注、造型、造芯
冷裂:熔炼、落砂清理、
渣眼:熔炼、浇注、造型、
铁豆:浇注、造型、配砂
冷隔:熔炼、浇注、造型
浇不足:熔炼、浇注、造型、
砂眼:造型、配砂
夹砂:造型、配砂
粘砂:造型、配砂
变形:造型、落砂清理、热处理
错型:造型
多肉:造型
抬箱:造型
损伤:落砂清理
温裂:热处理
过硬:熔炼、落砂清理、
原因:
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缺陷名称 |
特征 |
产生原因 |
防止方法 |
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气孔 |
筛状气孔:比较均匀地分布在铸件的整个或大部分断面上 皮下气孔:离铸件表面1-3mm处,出现密布的细小气孔 局部气孔:铸件局部地方出现孔穴单个气孔或蜂窝状气孔 |
当铁液中,气体含量较多,并且浇注温度过低,析出的气体来不及上浮和释出铸件时产生 1、 炉料本身气体含量高,或锈蚀严重、表面油脂物多 2、 皮下针孔主要是有氢气造成,硅可以减少氧在铸铁中的含量。却可增加氢的含量,故高硅铸铁易出现氢气孔,炉料中含有铝和氧化铝时,也易产生针孔 3、 铁液包不干 4、 孕育剂不干 5、 浇注系统设置不合理 6、 砂型紧实度过高,透气性差 7、 砂芯排气不良 8、 型砂中水分过高易产生细小针孔 |
1、 炉料应进行妥善管理,对锈蚀严重或表面油脂物多的炉料要经过清理后方可使用 2、 对本身气含量高度炉料应经重熔再生后使用 3、 炉前可加入适量的稀土,以便去气 4、 控制合适的铁液出炉温度及浇注温度 5、 炉缸,前炉和铁液包均烘干 6、 浇注时要避免断流 7、 孕育剂应充分预热 8、 浇注时必须点火引气 9、 浇注系统的设置应考虑型腔内排气畅通及平稳流入铸型 10、砂型紧实度均匀,不宜过高 11、砂芯排气通畅 12、在铸件的最高处可设置排气孔或出气片 13、砂芯干净 14、控制型砂水分 |
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成分、组织及性能不合格 |
材质过硬或太软 铸件断面的宏观组织和微观组织不符合标准或技术要求 金相不合格 过硬:在铸件边缘和薄壁处出现白口组织 |
1、 碳硅当量偏低时,使材质偏硬,碳硅当量高时,使材质偏软 2、 铁液过热不适当 3、 孕育处理不足 4、 开箱时间不当 5、 热处理不当 |
1、 正确配料,防止作业时窜料 2、 控制合适的过热温度 3、 遵守操作规程及正确的孕育处理 4、 控制开箱温度 5、 改变热处理规程 |
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缩松 |
在铸件内部有许多分散小缩孔,表面粗糙, |
1、 磷含量过高时,使凝固区间扩大;同时,低熔点磷共晶体在最后凝固时,得不到补足,造成显微缩孔。 2、 浇注速度过快,使需要补缩的部位来不及补充足够的铁液 |
1、 P一般控制在0.15%以下,并控制铁液化学成分稳定 2、 浇注时,适当慢浇,以利充分补缩 |
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缩孔 |
孔洞表面粗糙 |
1、 由于收缩过大,铁液化学成分不符合技术要求, 2、 浇注温度过高 3、 补缩不足 4、 冷铁设置不当 5、 内浇道位置不当 6、 砂型紧实度不够,涨箱后产生 |
1、 正确控制铁液成分,S尽量控制在0.12%以下 2、 控制浇注温度 3、 正确处理孕育剂 4、 适当加大冒口 5、 正确选择浇注位置和浇注系统 6、 型砂紧实度合适 |
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热裂 |
裂纹处带有暗色或几乎是黑色的氧化表面 |
1、 铁液化学成分不合要求,使固体收缩值较大 2、 铸件中含有低熔点夹渣物,降低了高温强度(因为热裂产生在凝固将近结束时,主要在铸件热节处收缩受机械阻碍产生 ) 3、 砂芯和砂型的退让性差,铸件收缩受到阻碍 4、 芯骨吃砂量太小或砂箱箱带离铸件太近,阻碍铸件收缩 5、 内浇道设置过集中,局部过热,增加应力 6、 铸件的飞边过大,飞边处的裂纹延伸到铸件上 |
1、 控制合理的成分 2、 浇注时避免熔渣进入型腔 3、 砂型紧实度合适 4、 内浇道布置适当分散 5、 在铸件厚,薄交界处,可增设收缩肋 6、 正确选择分型面位置,合箱时密合 7、 改用较小的芯骨,使吃砂量合适 |
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冷裂 |
裂纹处,较干净或带暗红色轻微的氧化表面, |
1、 铁液化学成分不合格,使固体收缩值较大 2、 铁液中磷的含量过高,增加了脆性,从而降低铸铁的抗拉强度(因为冷裂产生在铸件冷却以后,主要在铸件厚、薄交界的应力集中处,由于热应力而产生) 3、 薄壁零件落砂时被震裂,违反操作规程
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1、 合理控制成分 2、 P一般在0.15%以下 3、 对薄壁零件落砂时认真清理 4、 尽量减少碰撞 |
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渣眼 |
在铸件外部或内部的孔穴中有熔渣 |
1、 铁液中熔渣多或铁液包中的渣未清理净,浇注时,又未注意挡渣 2、 浇注时,由于断流而带入到熔渣 3、 浇注系统挡渣差 |
1、 适当提高铁液温度,并在铁液包中加入少量干砂,以利于聚渣清除, 2、 预先除净铁液包中的残渣 3、 浇注时,注意挡渣,并不出现断流 4、 合理选用浇注系统,加强挡渣措施 |
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铁豆 |
气孔中有小铁珠 |
1、 由于铁液浇注温度过低,当铁液飞溅后产生的铁豆,不能再被铁液熔化,结果与外入气体一块包入铸件中; 2、 或者此铁豆由于表面被氧化,并与铁液中的碳作用:FeO+C→Fe+CO↑生成的CO与铁豆一块包入铸件中 3、 砂型潮湿 4、 内浇道离铸件最低处太高,浇注时,造成铁液飞溅,形成铁豆,铁液充满后,又未能把铁豆熔化,使其与气体一块包入铸件中 5、 砂芯透气性差 |
1、 适宜的浇注温度 2、 浇注时不可断流 3、 合理确定浇注系统位置 4、 砂型水分 |
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冷隔与浇不足 |
铸件上有未完全融合的缝隙或局部缺肉,周围成圆形 |
1、 铁液温度太低,降低了铁液的流动性 2、 铁液中,碳、硅含量较低,硫含量较高时,同样也使铁液流动性较低 3、 浇注时,发生断流或一次铁液量不足,进行二次补浇时,易产生冷隔 4、 浇注系统设置不当。或浇口截面太少 5、 铸件局部壁太薄 |
1、 适当提高铁液的浇注温度 2、 控制合适的铁液化学成分,尽量降低硫含量 3、 一次浇满,避免补浇,不断流 4、 适当加大浇注系统尺寸 |
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砂眼 |
铸件的孔穴内含有砂粒 |
1、 浇注系统位置不合适,如直对砂芯,或浇口太小,铁液冲刷力大,破坏局部砂型 2、 造型和合箱时的落砂 3、 型砂中灰尘过多 4、 型砂或芯砂表面强度不够 |
1、 浇注系统位置和大小要合适 2、 合箱前必须将型腔内的落砂清理干净 3、 定期对旧砂进行处理 4、 提高湿压强度 |
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夹砂 |
在铸件表面上,铸件上夹有一层型砂 |
1、 砂型紧实度过硬或紧实度不均匀 2、 浇注位置不当, 3、 原砂粒度过于集中,或水分过高 4、 型砂退让性差 5、 型砂中有夹渣物 |
1、 砂型紧实度不宜过高,加强透气性 2、 对于大平面的铸件,浇注系统可分散布置,并适当加大内浇口截面,缩短浇注时间 3、 原砂粒度不应过分集中 4、 正确控制型砂水分 |
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粘砂 |
铸件表面铁液与砂粘在一起,形成粗糙的表面 |
1、 砂型紧实度不均匀 2、 型砂中含灰分级杂质过多 |
1、 控制紧实度,透气性 2、 定时去除旧砂 |
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变形 |
铸件形状出现变化 |
1、由于铸件壁厚不均匀,冷却有先后,从而产生热应力,当其值大于该材质的屈服强度时,则产生变形 |
1、砂型打实 2、注意开箱时间 |
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错箱 |
铸件沿分型面发生相对少位移 |
1、 模样尺寸不对或变形 2、 砂箱或分型板定位不准确 3、 合箱不准 4、 模样在模板上的位置偏移 |
1、 检测并修整模样 2、 检查、修理或改换砂箱及分型板 3、 注意准确合箱 4、 检查并调整模样在模板上的位置 |
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多肉 |
铸件上有形状不规则的毛刺、披逢或凸起的部分 |
1、 由于铁液的压力作用使型腔局部胀大造成, 2、 砂型紧实度不够 |
1、适当提高紧实度,但要保证透气性 |
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抬箱 |
铸件外形与图形不一样 |
1、 压箱重量不够 2、 夹箱紧固时受力不均匀或太松 |
1、 足够的压箱重量或螺栓均匀紧固 2、 分型面应平整 |
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损伤 |
损坏了铸件的完整性 |
1、 开箱、搬运或清理时不注意 2、 清理冒口的方向不对或冒口径过大,造成带肉缺陷 |
1、 认真按照工艺操作 2、 清理时注意工艺方法 |
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呛火 |
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1、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 |
1、增加排气孔 2、型砂透气性大到要求 | ||


