常见的铸造缺陷和缺陷

深入表面、夹杂物、成型、浇注和冷却缺陷

正在进行超声波内部检测
金属铸件容易产生缺陷,因此通过适当的检查进行检测和识别是至关重要的。

金属铸造在铸造厂是一个复杂的过程。有适当的测试方法来帮助检查铸件的质量保证。这些检查方法有助于识别潜在的铸造缺陷。与其他制造工艺一样,铸造也容易产生几种类型的缺陷,无论是砂铸造还是失蜡铸造。铸件缺陷是金属铸件制造过程中不可避免的异常现象。不同类型的缺陷包括表面缺陷、夹杂缺陷、成型和浇注缺陷以及冷却缺陷。

表面粗糙的金属
一些铸造缺陷,如非常粗糙的表面,可以用肉眼看到。

表面缺陷

铸件表面缺陷对检查员来说是可见的。这些包括非常粗糙或不平整的表面;因模具在高温下开裂而产生的“静脉”或“鼠尾”;“象皮”,由于快速冷却而皱缩;焦砂;和剥离缺陷。脱模缺陷是由于模具内的气体所造成的表面金属薄片。

包含缺陷

夹渣

夹渣是一种缺陷,非金属材料在铸件中产生袋状或带状夹杂。炉渣是熔炉熔炼过程的重要组成部分,对于高质量的铸件来说是必要的,因为硅和钙基炉渣中的化学过程改变了金属的粘度。然而,在浇注过程中,铸造工人必须使熔渣远离模具本身。在倒渣之前,通常要撇渣,但不是所有的渣都在这一阶段被捕获。模具的浇口或浇口也需要形成以捕获它。这一过程中任何一个步骤的失败都可能导致熔渣污染金属。此外,金属的氧化可能是一个问题,金属已经在高温下停留了很长时间;渣可以在模具内部形成。氧化物并不是唯一的渣:碳化物、硫化物或氮化物也会产生渣。

夹砂

夹杂砂现象非常普遍。对于所有的砂型铸件,预计在表面深度会有少量。然而,过多的夹杂砂会破坏铸件。在这个缺陷中,模具中的沙子会被困在金属中。

如果在表面有大量的夹砂,这可能表明需要模具清洗,或不同的成型系统。在经过烘烤以保持稳定的铸造砂中,可能模具在烤箱中待得太久而变得脆弱。也许一个更好的选择是不烘烤成型或投资铸造。这个缺陷也可能意味着没有足够的粘合剂,或者没有正确的粘合剂,来创建一个坚固的外壳。另一种可能是沙子没有被充分填充。

成型和浇注缺陷

蓝色背景上的金属片在外墙有一个小的错位的草皮
错流可能非常小,看起来像机械损伤,但一个圆形的边缘暴露了它们。

浇注不足或流错的缺陷

这些铸造缺陷是由于没有注入足够的金属液来填充模具而产生的。有时,开口冒口被用来判断模具是否满了:如果它们放错了位置,铸件可能浇短了。有时,漏水是由于在倾盆大雨时过早结冰造成的。在错误的运行中,铸件的某些部分是不完整的,通常有一个圆形的边缘,在它到达模具壁之前金属冻结。

模具凸起或浮芯缺陷

这种缺陷会导致铸件的尺寸错误。熔化的金属会施加压力,如果芯部没有稳定下来或模具没有被正确地压紧,它们就会抬起,使铸件变形。

闪烁的缺陷

在铸件连接处的闪光是常见的,但必须去除。水边是液态金属在模具上封闭接头之间渗出时形成的一层薄皮。如果在模具中有不稳定的地方,冒水就足以使铸件变形。

模具错配或移模缺陷

这可能发生,如果应对并拖动,或合模时模具上下不对中。由于模具的顶部和底部部分是歪斜的,由此产生的铸造往往是滑稽的。

数字这个词是铸造在金属中的。由于铸造问题,前三个字母模糊不清。
模具不稳定会导致细节问题,但也会导致较大尺寸的波动。

沙不稳定的缺陷

砂体不稳定、充填不足或有问题铸造用砂混合会导致铸件细节的丢失。这个问题会影响到一些细节,比如字母或装饰,或者会导致整个铸件边缘的摇摆。

冷舔或冷闭

当模具或熔融材料的温度过低时,就会发生这种情况。部分金属流变慢并开始变硬,而不是在整个模具中快速流动。结冰的隆起成为一个障碍物,其余的金属会在其周围旋转:就像河中的一块石头,障碍物的下游经常会有扰动。可见的冷搭接圆唇在铸件表面造成了永久性的不连续。这种缺陷在表面上是可见的,有时小到足以磨碎或填充,但冷关闭或叠接可以深入到足以威胁铸件的结构完整性。

寒冷的照片

同样,一些金属的过早冻结也会导致冷射。它们看起来像小铁球或泪珠,悬浮在周围的物质中。

一个大型灰色金属铸件在未经加工的表面上有一些小洞
气孔或点蚀的特征是靠近模具顶部的小圆孔,由困住的气体造成。

针孔、气孔或气孔

这可能是由于模具中的气体推动熔化的金属冷却时留下空隙或气泡造成的。困住的气体可能是由霉菌的条件造成的,如果它不够多孔,允许气体泄漏。生锈的、富含氢的废金属电荷更有可能造成针孔缺陷,因为它们携带了更多的氢。气体孔隙度不同于收缩孔隙度,尽管两者都会在铸件中留下小孔,并且可以在同一块金属中发现。气孔倾向于在模具顶部留下规则的气泡状针孔。

冷却的缺陷

收缩孔隙度

缩孔是由于模具中金属体积不足而引起的。当金属冷却和收缩时,小孔会在整个铸造过程中留下。与由气体引起的光滑浮动针孔相比,这些孔通常是锯齿状的。

一个工业车轮在X轴上被切成两半,金属上有一个锯齿状的空洞
缩孔会削弱铸件的强度。

收缩蛀牙

这就像缩孔,当铸件冷却和收缩时,没有足够的金属来填补空间。然而,这个缺陷往往是一个更严重的结构问题。通常情况下,这些收缩空洞会像巨大的、不规则的裂缝一样出现在金属体积的中心。铸件的冷却是由外而内的,因此型腔可以在最后冷却的地方形成。这并不是普遍的情况:根据浇口、浇道和支撑铸件的冒口的基础结构,铸件外部可以出现可见的收缩凹陷。这些凹陷通常不是锯齿状或开放的,而是与预期形状相比,金属看起来凹陷的地方。一个有大量收缩的物体可以通过改变铸造设计来固定,通过逐渐变细的墙壁和平滑的角落,在图案中放置额外的凸起物,或者通过改变门出现的地方。

令人心寒的缺陷

如果模具太冷,或者铸件从砂子中取出太快,铸件的冷却缺陷可能会发生。快速冷冻会导致铸件表面变得极其脆弱,就像它们被空气淬过一样。当缺陷是机械的而不是结构的,退火通过热处理消除铸件的脆性,可以有效地挽救铸件。

金属铸件的横截面上有一条裂纹贯穿边缘
热裂表明在收缩应力作用下冷却金属开裂的脆性。

热裂

冷却过快也会产生热裂或裂纹。这些类似于收缩空洞,但更多的是金属中由于快速收缩而形成的带状空洞。带有热裂或裂纹的铸件在机械上性能不佳。

冷却变形

这是很长很薄的铸件常见的缺陷,但也可能发生在其他形状的铸件上。在这种缺陷中,金属铸件在冷却过程中偏离预定形状,导致其超出规定的公差。

检查

尺寸公差或表面光洁度问题通常可以通过目视检查和测量看到。机械性能测试也可以简单地进行。其他一些问题,如孔隙和缩孔,是铸件内部的问题。测试方法可用来捕捉内部问题,以便铸造不会在负载下意外失败。

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