缺陷鑄件簡介

鑄件缺陷的種類很多,名稱叫法各地也不相同,為了統(tǒng)一鑄件缺陷種類的名稱,便于交流經(jīng)驗,我國第一機械工業(yè)部于1962年制訂了部頒標準JB302-62。

鑄件缺陷修補機可對金屬工件出現(xiàn)磨損、劃傷、針孔、裂紋、缺損變形、硬度降低、沙眼、損傷等缺陷進行沉積、封孔、補平等修復功能。操作簡單、低熱輸入，堆焊的瞬間過程中無熱輸入，因而模具不變形、不退火、咬邊和殘余應力，不改變模具或產(chǎn)品金屬組織狀態(tài)。修復精度高，涂層厚度從幾微米到幾毫米，只須打磨、拋光。也可進行車、銑、刨、磨等各類機械加工，以及電鍍等后期加工。大功率氬氣保護，可長時間工作。適用基材：包括低碳鋼、中碳鋼、模具鋼、不銹鋼、工具鋼,鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁、鋁合金、銅合金、鎳合金、碳鎢合金等，以及所有可以導電的導電體。

鑄件缺陷修補機工作原理

鑄件缺陷修補機的原理是利用充電電容，以10－3～10–1秒的周期，10－6～10–5秒的超短時間放電。電極材料與模具接觸部位會被加熱到8000～25000°C，等離子化狀態(tài)的熔融金屬以冶金的方式過渡到工件的表層。由于與母材之間產(chǎn)生了合金化作用，向工件內(nèi)部擴散，熔滲，得到了高強度的結(jié)合。鑄件缺陷修補機實現(xiàn)冷焊（熱輸入低）的原因是放電時間與下一次放電間隔時間相比極短，機器有足夠的相對停止時間，熱量會通過模具基本體擴散到外界，因此模具的被加工部位不會有熱量的聚集。雖然模具的升溫幾乎停留在室溫，可是由于瞬時熔化的原因，電極尖端的溫度可以達到25000°C左右。鑄件缺陷修補機雖然熱輸入低，但仍有極強的結(jié)合力，這是因為焊條瞬間產(chǎn)生金屬熔滴，過渡到與母材金屬的接觸部位，同時由于等離子電弧的高溫作用，表層深處開成像生了根一樣的強固的擴散層。呈現(xiàn)出高結(jié)合性，不會脫落。2100433B

解決鑄件縮松缺陷的方法，最根本的著眼點就是“熱平衡”。其方法是：

（1）在機床鑄件結(jié)構(gòu)形成的厚處與熱節(jié)處，實行快速凝固，人為地造成機床鑄件各處溫度場的基本平衡。采用內(nèi)外冷鐵，局部采用蓄熱量大的鋯英砂，鉻鐵礦砂或特種涂料。

（2）合理的工藝設(shè)計。內(nèi)澆道設(shè)在機床鑄件相對溥壁處，數(shù)時多且分散。使最早進入厚壁處的金屬液率先凝固，薄壁處后凝固，使各處基本達到均衡凝固。對于壁厚均勻的機床鑄件，采用多個內(nèi)澆道和出氣孔。內(nèi)澆道多，分散與均布，使整體熱量均衡。出氣孔細且多，即排氣通暢又起散熱作用。

（3）改變內(nèi)澆道的位置

（4）選用蓄熱量大的造型材料，這對用消失模生產(chǎn)抗磨產(chǎn)品極為重要！鉻鐵礦砂取代石英砂等蓄熱量小的其它砂種，會取得良好的效果，澆畢微震更優(yōu)！

（5）低溫快燒，開放式澆注系統(tǒng)。使金屬液快速，平穩(wěn)，均衡地充滿鑄型。這要因件制宜。

（6）球鐵的機床鑄型強度大，表面硬度≧90，砂箱剛性大，對消除縮松有利。

（7）需要冒口時，當首遷熱冒口，且離開熱節(jié)。若將冒口置于熱節(jié)上，必將加大冒口尺寸，形成“熱上加熱”。弄不好，非但縮松難除，還會產(chǎn)生集中性縮孔，又降低了工藝出品率。

（8）鑄型傾斜擺放與合金化，都獲益。消除機床鑄件縮松缺陷是一個復雜的認識與實施過程。應以“熱平衡”為基本原則，對雎體鑄件做科學分析，制訂合理的工藝方案，遷擇好適宜的造型材料，工裝及正確操作且標準化。那么任何機床鑄件的縮松缺陷都可以解決。

由于多種因素影響，常常會出現(xiàn)氣孔、針孔、夾渣、裂紋、凹坑等缺陷。常用的修補設(shè)備為氬弧焊機、電阻焊機、冷焊機等。對于質(zhì)量與外觀要求不高的鑄件缺陷可以用氬弧焊機等發(fā)熱量大、速度快的焊機來修補。但在精密鑄件缺陷修補領(lǐng)域，由于氬焊熱影響大，修補時會造成鑄件變形、硬度降低、砂眼、局部退火、開裂、針孔、磨損、劃傷、咬邊、或者是結(jié)合力不夠及內(nèi)應力損傷等二次缺陷。冷焊機正好克服了以上缺點，其優(yōu)點主要表現(xiàn)在熱影響區(qū)域小，鑄件無需預熱，常溫冷焊修補，因而無變形、咬邊和殘余應力，不會產(chǎn)生局部退火，不改變鑄件的金屬組織狀態(tài)。因而冷焊機適用于精密鑄件的表面缺陷修補。冷焊的焊補范圍為Φ1.5-Φ1.2mm焊補點反復熔化堆積的過程，在大面積缺陷修補過程中，修復效率是制約其廣泛推廣應用的唯一因素。對于大缺陷，推薦傳統(tǒng)焊補工藝與鑄造缺陷修補機的復合應用。可有時我們的缺陷沒有很多，就不必要投入較大的成本，我們用一些修補劑就可以修補好的，方便簡單，例如鐵質(zhì)材料的，我們可以用（勁素成）JS902修補一下就可以了，用不完可以放到以后再用，這樣可以為我們的廠家節(jié)省成本啊，讓我們的鑄造廠家把更多的資金投入到提高產(chǎn)品本身質(zhì)量上，讓使用者創(chuàng)造更多的財富。

砂型鑄造鑄件缺陷有：冷隔、澆不足、氣孔、粘砂、夾砂、砂眼、脹砂等。

1）冷隔和澆不足

液態(tài)金屬充型能力不足，或充型條件較差，在型腔被填滿之前，金屬液便停止流動，將使鑄件產(chǎn)生澆不足或冷隔缺陷。澆不足時，會使鑄件不能獲得完整的形狀；冷隔時，鑄件雖可獲得完整的外形，但因存有未完全融合的接縫，鑄件的力學性能嚴重受損。防止?jié)膊蛔愫屠涓簦禾岣邼沧囟扰c澆注速度。

2）氣孔

氣體在金屬液結(jié)殼之前未及時逸出，在鑄件內(nèi)生成的孔洞類缺陷。氣孔的內(nèi)壁光滑，明亮或帶有輕微的氧化色。鑄件中產(chǎn)生氣孔后，將會減小其有效承載面積，且在氣孔周圍會引起應力集中而降低鑄件的抗沖擊性和抗疲勞性。氣孔還會降低鑄件的致密性，致使某些要求承受水壓試驗的鑄件報廢。另外，氣孔對鑄件的耐腐蝕性和耐熱性也有不良的影響。防止氣孔的產(chǎn)生：降低金屬液中的含氣量，增大砂型的透氣性，以及在型腔的最高處增設(shè)出氣冒口等。

3）粘砂

鑄件表面上粘附有一層難以清除的砂粒稱為粘砂。粘砂既影響鑄件外觀，又增加鑄件清理和切削加工的工作量，甚至會影響機器的壽命。例如鑄齒表面有粘砂時容易損壞，泵或發(fā)動機等機器零件中若有粘砂，則將影響燃料油、氣體、潤滑油和冷卻水等流體的流動，并會玷污和磨損整個機器。防止粘砂：在型砂中加入煤粉，以及在鑄型表面涂刷防粘砂涂料等。

4）夾砂

在鑄件表面形成的溝槽和疤痕缺陷，在用濕型鑄造厚大平板類鑄件時極易產(chǎn)生。

鑄件中產(chǎn)生夾砂的部位大多是與砂型上表面相接觸的地方，型腔上表面受金屬液輻射熱的作用，容易拱起和翹曲，當翹起的砂層受金屬液流不斷沖刷時可能斷裂破碎，留在原處或被帶入其它部位。鑄件的上表面越大，型砂體積膨脹越大，形成夾砂的傾向性也越大。

5）砂眼 在鑄件內(nèi)部或表面充塞著型砂的孔洞類缺陷。

6）脹砂 澆注時在金屬液的壓力作用下，鑄型型壁移動，鑄件局部脹大形成的缺陷。 為了防止脹砂，應提高砂型強度、砂箱剛度、加大合箱時的壓箱力或緊固力，并適當降低澆注溫度，使金屬液的表面提早結(jié)殼，以降低金屬液對鑄型的壓力。

主要包括外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量和使用質(zhì)量。外觀質(zhì)量指鑄件表面粗糙度、表面缺陷、尺寸偏差、形狀偏差、重量偏差；內(nèi)在質(zhì)量主要指鑄件的化學成分、物理性能、機械性能、金相組織以及存在于鑄件內(nèi)部的孔洞、裂紋、夾雜、偏析等情況；使用質(zhì)量指鑄件在不同條件下的工作耐久能力，包括耐磨、耐腐蝕、耐激冷激熱、疲勞、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工藝性能。

鑄件質(zhì)量對機械產(chǎn)品的性能有很大影響。例如，機床鑄件的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性，直接影響機床的精度保持壽命；各類泵的葉輪、殼體以及液壓件內(nèi)腔的尺寸、型線的準確性和表面粗糙度，直接影響泵和液壓系統(tǒng)的工作效率，能量消耗和氣蝕的發(fā)展等；內(nèi)燃機缸體、缸蓋、缸套、活塞環(huán)、排氣管等鑄件的強度和耐激冷激熱性，直接影響發(fā)動機的工作壽命。

影響鑄件質(zhì)量的因素很多，第一是鑄件的設(shè)計工藝性。進行設(shè)計時，除了要根據(jù)工作條件和金屬材料性能來確定鑄件幾何形狀、尺寸大小外，還必須從鑄造合金和鑄造工藝特性的角度來考慮設(shè)計的合理性，即明顯的尺寸效應和凝固、收縮、應力等問題，以避免或減少鑄件的成分偏析、變形、開裂等缺陷的產(chǎn)生。第二要有合理的鑄造工藝。即根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)、重量和尺寸大小，鑄造合金特性和生產(chǎn)條件，選擇合適的分型面和造型、造芯方法，合理設(shè)置鑄造筋、冷鐵、冒口和澆注系統(tǒng)等。以保證獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。第三是鑄造用原材料的質(zhì)量。金屬爐料、耐火材料、燃料、熔劑、變質(zhì)劑以及鑄造砂、型砂粘結(jié)劑、涂料等材料的質(zhì)量不合標準，會使鑄件產(chǎn)生氣孔、針孔、夾渣、粘砂等缺陷，影響鑄件外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量，嚴重時會使鑄件報廢。第四是工藝操作，要制定合理的工藝操作規(guī)程，提高工人的技術(shù)水平，使工藝規(guī)程得到正確實施。

鑄造生產(chǎn)中，要對鑄件的質(zhì)量進行控制與檢驗。首先要制定從原材料、輔助材料到每種具體產(chǎn)品的控制和檢驗的工藝守則與技術(shù)條件。對每道工序都嚴格按工藝守則和技術(shù)條件進行控制和檢驗。最后對成品鑄件作質(zhì)量檢驗。要配備合理的檢測方法和合適的檢測人員。一般對鑄件的外觀質(zhì)量，可用比較樣塊來判斷鑄件表面粗糙度；表面的細微裂紋可用著色法、磁粉法檢查。對鑄件的內(nèi)部質(zhì)量，可用音頻、超聲、渦流、X射線和γ射線等方法來檢查和判斷。