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铸件常见缺陷及方案改善对策

作者:上海享训
铸件常见缺陷及方案改善对策
 
1
拔模不良
铸件常见缺陷及方案改善对策

目视特征:造型作业时模板上有粘砂,型腔有拔裂、掉砂、浮砂等现象。

 

形成原因:
    A.模板预热不充分
    B.离型液喷洒不均匀
    C.型砂太干
    D.拔模斜度太小或吃砂量太少
    E.排气不畅,射砂不实
    F.模型或流路的光洁度不够,存在倒拔模的情况
    G.模板背面有异物或配件损坏,DISA装板时不垂直
    H.DISA平行度跑偏,导致型板不垂直

    I.模板生锈

 

方案改善对策:
    A.修补R角,仔细打磨方案,提高光洁度
    B.检查配件,损坏的及时更换
    C.必要时增加拔模斜度,若流路拔模不良,用补土补大斜度或使用2a铝流路
    D.增加透气孔(网)数量,避免射砂不实造成拔模不良
    E.用气铣刀抛光拔模不良部位
    F.在通孔内粘贴橡胶头
    G.直径较小、深度大的孔内建议镶铜套
    H.最好的方案设计
 
2
砂眼、挤砂
铸件常见缺陷及方案改善对策

目视特征:铸件表面或内部包容着砂粒的孔穴或明显少肉

 

形成原因:
    A.流路或模具拔模不良,有拔裂、掉砂
    B.流路设计不当,浇注时铁水冲刷造成砂眼
    C.设计不当,冲型时间长,长时间的烘烤及“水分迁移”造成局部型砂强度低,形成砂眼
    D.型砂含水量低
    E.型腔内有“落砂”,如造型室磨损,浇口杯下沉,压型(实)器压到浇口或造型室上方有落砂
    F.造型室磨损,反板抬起时有“甩砂”现象
    G.砂芯有毛刺或浮砂,下芯时未吹干净
    H.MASK下芯时铲砂或合模时挤砂
    I.模板变形,造成挤砂、落砂
    J.模型镶板时没装平,造成型腔挤砂

    K.DISA夹板或因有凸起物把砂模夹裂,将砂型挤压变形,造成挤砂或砂眼

 

方案改善对策:
    A.重新计算方案,建议尽量减少冒口入水,以利砂渣上浮
    B.抛光模型、打磨流路,减少因拔模不良造成的砂渣眼
    C.方案设计时采用综合浇注系统,提高浇注系统的挡渣效果
    D.若浇注时间太长或不能同时冲型,重新计算方案
    E.增加底注或侧入水
    F.模具配件若有磨损及时更换
    G.若有挤砂,确认镶板无问题时,在挤砂位置合模线处R角或做出防压条
    H.造型时,若型板后面喷砂、甩砂,确认模板尺寸,磨损严重时进行焊补维修
    I.减薄入水片或压边量,提高挡渣能力
    J.若下芯铲砂时调整MASK,确认芯钉过盈量
    K.改变入水口位置,避开易冲砂部位(入水不要做在砂芯吹砂口上)
    L.在方案上做出集渣包
    M.横流路用4A流路,以利浮渣
 
3
冷隔(浇不足)
铸件常见缺陷及方案改善对策

目视特征:外观铸件不完整,有裂纹状的间隙或断流,裂纹或断流处的金属边缘呈圆滑状

 

形成原因:
    A.浇注作业时断续浇注,没有满杯浇注
    B.浇注温度过低,铁水流动性差
    C.方案设计不合理,浇注时间太长或不能同时冲型

    D.多处入水的液流头产生了凝固堵塞或流头氧化造成两股流头不能融合在一起

 

方案对策:
    A.重新计算方案,加快浇注速度
    B.增加排气道,加快冲型速度,降低冲型阻力
    C.合理设置入水口位置,避免距离浇口较远部位因铁水氧化和降温出现冷隔
    D.在冷隔位置增加入水,提高该处温度
 
4
缩孔(松)
铸件常见缺陷及方案改善对策
目视特征:
    缩孔:铸件中容积大,孔壁表面粗糙,形状极不规则的孔洞

    缩松:铸件截面上分布着弥散的大量形状不规则的微小孔眼或裂隙状孔洞

 

形成原因:
    A.冒口设置位置或大小不合理,铁水凝固过程中体积收缩且得不到补偿而出现体积亏损,体积亏损集中在一处形成缩孔,在局部分散分布形成缩松
    B.冒口颈形状或截面积不合理,补缩通道堵塞,使冒口未能起到补缩作用
    C.冒口温度低,凝固早补缩作用差

    D.金属液CE值低

 

方案改善对策:
    A.增加冒口体积
    B.加大(或减小)冒口颈
    C.增加冒口入水,提高冒口温度
    D.改变冒口位置或形状,改变凝固顺序使原本不能得到补偿的收缩部位可以得到补偿,消除缩孔或缩松
    E.在适当位置放置冷铁(如TRW支架系列)
    F.改变入水位置,以获得合理的温度场和凝固顺序
 
5
气孔
铸件常见缺陷及方案改善对策
    1.侵入性气孔:气孔尺寸一般较大,呈圆球形、团球形或梨形;梨形的小头指向外部气源方向;孔壁平滑,侵入气体成份主要为CO时孔壁呈蓝色,侵入气体成份主要为氢气时孔壁呈金属本色且发亮,侵入气体成份主要为水蒸气时孔壁呈氧化色且发暗。一般出现在铸件的上部,单个分布或局部集聚
    2. 裹携气孔:一般为圆球形、团球形或扁球形,尺寸可达几毫米,孔壁平滑,内壁呈氧化色,弥散地分布于内浇口作用区的铸件截面内
    3.析出性气孔:一般为圆球形、团球形,孔径小在1㎜以下,孔壁平滑、发亮,呈金属本色,孔壁上覆盖一层碳膜或石墨膜,一般弥散分布

 

形成原因:

    A.铁液中会有O、H、N三种气体元素,凝固过程中三种气体元素的溶解度突然变小,析出后气体形式存在形成气孔
    B.金属液流裹携的气泡或液流的冲击将气体卷入金属液中,当气体不能排出时形成气孔
    C.砂芯发气量大,返潮或涂料未干时易形成气孔
    D.炉料锈蚀,孕育剂的AL含量高易生成气孔
    E.方案设计不合理,铁水在浇注过程中形成旋涡卷气
    F.方案系统排气不畅

    G.型砂透气性差或含水量高

 

方案改善对策:
    A.置排气通道或溢出冒口,使气体顺畅排出
    B.快速充型,同时冲型,以避免“水份迁移”造成的砂型局部含水过高形成气孔
    C.正确选择流路面积,避免铁水在浇注时形成漩涡卷气,方案制作完成后用雷诺公式检验浇道中的金属是层注还是湍流
雷诺数(Re)计算如下:Re=G×105/T×P
 
    其中:G=在所计算横截面以下的铁水重量(Kg)
              T=这部分铁水的充型时间(秒)
              P=所计算浇道截面处的周长(㎝)
              10=包括铁水的几种物理常量,如铁水在浇注温度时的运动粘度、密度等
             Re<2300 2300<Re<13800 Re>13800
            层流 非湍流 湍流
       经验表明:直浇道F1处的雷诺数应小于13800,横浇道F2处应小于6000
铸件常见缺陷及方案改善对策
    在铸造生产中要使金属流在浇注系统中为层流显然是不可能的,但可使其成为非湍流。
    提高气孔位置温度(增加入水,提高浇温等)。为气体上浮创造条件。
 
6
打联

目视特征:去掉冒口后,冒口颈部位少肉。

 

形成原因:冒口颈形状尺寸不合理或开槽位置不对.

 

方案改善对策:
    A.改善冒口颈形状.
    B.减小冒口颈截面积
    C.在冒口颈上加开槽.(一般为90度槽),使铸件和冒口从开槽部位断开,避免打联.
    D.建议改善去除冒口的方法,如改用锯冒口等.
 
7
白口

特征:白口铸件硬而脆,断而呈白色加工困难.

 

形成原因:
    A.铸件浇注速度慢,温度低,易在壁薄或细梁处形成白口.
    B.铁水中氢,稀土,镁等白口化元素含量高.
    C.CE值低.
    D.铸件冷却速度太快.

 

方案改善对策:

    A. 提高白口位置的温度.(加快浇注速度或提高浇口温).
    B. 在白口位置增加入水.
    C. 在白口位置增加溢出冒口。
    D. 提高白口位置周围的热量分布。降低冷却速度,改善白口。
    E. 建议提高CE值,增加孕育剂量。
 
8
延伸率不足
形成原因:
    A.铁水成份不合理。
    B.试棒拉伸位置缩孔和缩松。
    C.试棒光洁度不够。
    D.铸件冷却速度太快。

 

改善对策:

    A.增加缩松位置的冒口,改善缩松。
    B.改善热分布,获得理想的温度梯度和凝固顺序,从而获得组织致密的铸件。
    C. 建议改善铁水成份。
 
9
下芯不良(偏芯、掉芯、挤砂、断芯)
形成原因:
    A.MASK没有调整好,定位跑偏。
    B.芯钉过盈量不合理。
    C.砂芯定位面太小。
    D.DISA设备调整不合理或故障。
    E.砂芯与外模配合不好。
 
方案改善对策:
    A.方案设计制作时尽量不要把冒口,流路设置在砂芯的定位面上,以免造成偏芯或挤砂。
    B.在挤砂部位帖铜皮或补大该处模型,加大披缝,使砂芯能够顺利下到位。
    C.请钳工重新调整MASK,确认定位和芯钉过盈量。
    D.检验MASK是否开裂,漏气,变形。
 
10
硬度不均和石磨粗大
石墨粗大:金相组织中石墨尺寸超大,或存在块状石墨,铸件加工面上分布着许多细小凹坑。影响铸件光洁度和其他性能。
硬度不均:在同一铸件的不同位置(如格兰富泵壳系列的法兰口西头)硬度偏差太大,超过客户要求的硬度范围。

 

形成原因:石墨粗大是石墨过度生长的结果,与CE值高或冷却速度慢有关。硬度不均匀是铸件壁厚不同,结构不同,凝固温度和速度不同造成的结果。

 

方案改善对策:
    A.一般而言,相同壁厚的铸件的入水位置比其它位置硬度低。因此,改变入水位置或则增大高硬度位置的冒口会均衡硬度。
    B.重新考虑改善整个面板热量的分布,争取热分布合理,凝固速度适中,顺序正确,从而得到组织致密均匀,性能符合要求的铸件。
    C.若入水部位石墨粗大。改变入水位置。使入水位置远离石墨粗大的部位。
    D.建议降低CE值增强孕育效果改善石墨尺寸。


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