鑄造氣缸蓋發(fā)生氣孔缺陷的原因分析

辛集市辛缸汽缸蓋有限公司 （河北石家莊 052360） 楊永來

氣缸蓋鑄件氣孔缺陷在廢品中所占比例較大，鑄造工藝不合理或過程控制得不好，鑄件很容易產(chǎn)生氣孔缺陷，不同的鑄件結(jié)構(gòu)、不同的鑄造工藝，發(fā)生氣孔的原因也有所不同。通過多年氣缸蓋鑄件生產(chǎn)，對(duì)鑄造中容易產(chǎn)生氣孔的種類及原因做一些分析，并提出相應(yīng)措施。

1. 因砂芯引起的氣孔

此類氣孔產(chǎn)生的幾率大，通常面積也較大，多出現(xiàn)在鑄件的上表面，產(chǎn)生的原因及防止措施如下。

（1）砂芯（包括水套芯、進(jìn)氣道芯、排氣道芯等）發(fā)氣量大。現(xiàn)在砂芯多為覆膜砂芯，其不像合脂砂芯那樣可以在砂芯內(nèi)部布置排氣通道，因此對(duì)覆膜砂芯的發(fā)氣量應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，一般控制發(fā)氣量不超過15mL/g。生產(chǎn)覆膜砂芯過程中芯盒溫度和保溫時(shí)間對(duì)砂芯的發(fā)氣量有很大影響，對(duì)普通覆膜砂來講，可以通過看砂芯的顏色和固化層的厚度來判斷砂芯質(zhì)量是否合格，砂芯顏色以紅褐色為佳，固化層厚度應(yīng)在8～15mm。顏色淺或固化層薄，說明芯盒的溫度和保溫時(shí)間不合適，這樣的砂芯相應(yīng)地發(fā)氣量就大 ，產(chǎn)生氣孔的幾率也大，對(duì)于厚大砂芯最好做成殼芯，將砂芯內(nèi)部未固化的覆膜砂倒出，以減少澆注時(shí)的發(fā)氣量。

（2）有些砂芯因砂芯結(jié)構(gòu)和覆膜砂的制芯特點(diǎn)，排氣通道不通暢，澆注時(shí)造成氣孔。可以采取的措施：如果射砂處正好是芯頭，可以在射砂后趁覆膜砂未固化時(shí)扎氣眼針，半固化時(shí)將氣眼針拔出形成排氣通道；在砂芯制成后人工用鉆在芯頭處鉆孔，鉆孔直徑根據(jù)實(shí)際情況盡可能大，深度在不鉆穿砂芯前提下盡可能深，在下芯時(shí)要保證鐵液不鉆氣眼，防止排氣通道被堵塞而形成氣孔。

（3）砂芯用砂的粒度與氣孔的產(chǎn)生有一定的關(guān)系，粒度越粗，砂芯透氣性越好，發(fā)生氣孔的幾率就小，但同時(shí)內(nèi)腔表面粗糙度值也會(huì)越高，因此需根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的芯砂粒度，如粒度0.355～0.154mm（50/100目）和0.45～0.224mm（40/70目）的芯砂可按適當(dāng)?shù)谋壤旌鲜褂?，如果砂芯刷涂料，芯砂粒度可適當(dāng)粗些，這樣在保證表面粗糙度的前提下可減少氣孔缺陷的產(chǎn)生。

（4）采用潮模造型工藝時(shí)，型砂的透氣性與氣孔的產(chǎn)生有一定的關(guān)系，粘土砂造型有成本低、效率高的特點(diǎn)，但是粘土砂在循環(huán)使用過程中不斷地加入粘土、煤粉等，這樣會(huì)使型砂的含泥量增加，隨之透氣性明顯下降，在澆注時(shí)，型腔內(nèi)鐵液和鑄型界面上氣體的壓力升高，在型砂透氣性差的情況下導(dǎo)致氣孔的產(chǎn)生，一般要求型砂透氣性大于200。型砂的透氣性一方面取決于型砂的含泥量和水分，另一方面取決于型砂的粒度。型砂的含泥量最好小于15%，如果含泥量偏高，可采取加新砂或想辦法降低型砂中粉料的比例；選擇型砂粒度盡可能粗些，可采用粒度0.45～0.224mm（40/70目）的原砂，鑄件的表面粗糙度可采取用面砂或其他一些適宜的材料來解決。

（5）出氣冒口不夠多，有些缸蓋受結(jié)構(gòu)限制冒口不能做大，造成澆滿時(shí)氣體不能完全跑出而生成氣孔，對(duì)于這種情況，可以從工藝上調(diào)整，將可以放置較大冒口的面朝上，這類冒口多為壓邊冒口，以便容易去除。

2. 縮氣孔

此類氣孔在內(nèi)澆道處發(fā)生，往往因缺陷過深而報(bào)廢，此類缺陷與氣體有關(guān)，但起關(guān)鍵作用的是鐵液成分。經(jīng)過化驗(yàn)分析，凡產(chǎn)生此類缺陷的鑄件碳當(dāng)量普遍偏低，一般來講孕育鑄鐵最好控制wC≥3.0%、wSi≥1.8%，如低于以上數(shù)值，縮氣孔產(chǎn)生的幾率較大。

3. 其他形式的氣孔

（1）皮下氣孔往往在加工后才被發(fā)現(xiàn)，氣孔體積小、數(shù)量多，發(fā)生的原因有爐料、孕育劑等含有的少量鋁，型砂、爐襯或澆包等潮濕，鐵液氧化且硫、錳高，以及澆注溫度過低等。相應(yīng)的措施就是控制爐料，尤其是廢鋼和孕育劑中的鋁含量，加強(qiáng)過程控制，以降低皮下氣孔發(fā)生的幾率。

（2）有些鑄件需要用一些芯撐、彎管、冷鐵等金屬附件，如果這些附件上有油、銹或水分等雜物，澆注后會(huì)在其附近產(chǎn)生氣孔，這類氣孔較容易控制，應(yīng)做到在合箱前保證附件表面干凈，有問題附件待處理干凈后再用。

4. 結(jié)語

以上是氣缸蓋鑄造生產(chǎn)中常見的氣孔缺陷種類，以及原因分析和措施，因鑄件結(jié)構(gòu)不同，氣孔發(fā)生的原因及措施也不同。氣孔的形成原因是多方面的，從鑄造工藝到每個(gè)工序過程控制都是關(guān)鍵，通過多年的實(shí)際生產(chǎn)，只要堅(jiān)持不懈地采取控制措施，氣孔缺陷會(huì)明顯減少。