铸造培训资料铸造检验铸件缺陷的分类与识别、修补铸造技术介绍第二部分铸件缺陷的分类与识别、修补概述铸件缺陷的分类与特征常见铸件缺陷形成的原因铸件缺陷的修补概述铸件缺陷是铸造生产过程中，由于种种原因，在铸件表面和铸件内部产生的各种缺陷的总称。铸件缺陷是导致铸件性能低下、使用寿命缩短、报废和失效的重要原因。铸件产生缺陷、甚至报废的原因，往往是由于原材料质量不合格、工艺不合理、操作不当、管理不善等。分析铸件缺陷的形貌、特点、产生的原因及其形成的过程，目的是防止、减少和消除铸件缺陷。消除或减少铸造缺陷是铸件质量控制的重要部分。由于铸件生产要经过复杂的生产工艺过程，若一道工序或某一过程失误就会造成铸件缺陷。同一类缺陷由于场合和零件的不同，往往又有不同的形成原因，这种错综复杂的情况，给铸造缺陷的准确判断和分析带来很大难度。一、铸造缺陷的分类铸造缺陷的种类很多，在国家标准铸造术语中，将铸造缺陷分为8大类，102种。国家标准GB/ T5611-19981、多肉类2、孔洞类3、裂纹冷隔类4、表面缺陷5、残缺类缺陷6、形状重量差错类缺陷7、夹杂类缺陷8、成分组织性能不合格类缺陷分类序号名称特征防止措施1、多肉类缺陷1.1飞翅（飞边）铸件表面薄片状突起物1.2毛刺刺状突起物1.3外渗物（豆）多呈豆粒状，成分与铸件不同1.4 粘模多肉起模时引起型腔缺损1.5冲砂浇注时型（芯）表面局部被冲掉1.6掉砂1.7胀砂1.8抬型（箱）分类 序号 名称特征防止措施2、孔洞类缺陷2.1气孔铸件内部，大孔孤立，小孔成群，梨形、圆形、椭圆形，表面光滑2.2气缩孔分散性气孔与缩孔和缩松合并而成。2.3针孔铝合金。截面上针头大小，析出性气孔2.4表面针孔成群分布在铸件表面，12mm深，反应性气孔2.5皮下气孔位于铸件表皮下的分散性气孔，形状、大小、深度不一，加工或热后才能发现反应性气孔2.6呛火大量气体在金属液内排不出去，发生沸腾2.7缩孔由于补缩不良引起，形状不规则，孔壁粗糙2.8缩松铸件断面上分散而细小的缩孔，可能渗漏2.9疏松显微缩松、弥散性气孔、组织粗大的混合缺陷，可能渗漏2.10渗漏漏气、漏水、漏油，由于缩松、组织粗大、毛细裂纹、气孔、夹杂物等缺陷引起分类序号 名称特征防止措施3、裂纹冷隔类缺陷3.1冷裂较低温度下形成的裂纹，裂口常穿过晶粒延伸到整个断面3.2热裂较高温度下形成的裂纹，断面氧化、无金属光泽，裂口在晶粒边界产生发展，外形曲折不规则3.3收缩裂纹由于补缩不当、收缩受阻或收缩不均引起，可能在凝固之后或更低的温度3.4热处理裂纹 热处理过程产生的裂纹，穿透或不穿透，有氧化现象3.5龟纹（网裂）由于型腔表面形成的细微龟壳状裂纹引起。3.6白点（发裂）钢中因氢析出引起，纵断面上呈圆形或椭圆形的银色斑点。横断面上腐蚀后呈毛细裂纹3.7冷隔铸件上穿透或不穿透，边缘呈圆角状的缝隙。3.8浇注断流在铸件某一高度可见得接缝。接缝处熔合不好3.9重皮铸件表皮折叠。由于金属液飞溅或液面波导分类序号名称特征防止措施4、表面缺陷4.1表面粗糙表面粗糙、凹凸不平，粗糙度超过要求上限4.2化学粘砂铸件表面上粘附着一层由金属氧化物、砂子和粘土相互作用形成的低熔点化合物，硬度高。4.3机械粘砂铸件表面粘附一层砂粒 和金属的机械混合物，清除时可见金属光泽。4.4夹砂结疤疤片状金属突起物，与铸件之间夹有砂4.5涂料结疤因涂料开裂，金属液进入裂纹。疤痕状突起4.6沟槽铸件表面较深（5mm)，表面光滑的V型凹痕4.7粘型熔融金属粘附在金属型型腔的表面。4.8龟纹（网状花纹）熔模铸造，过热部位，金属液与型壳内NaO残留量过高而析出的“白霜”分类序号名称特征防止措施4、表面缺陷4.9 流痕（水纹）压铸件表面与金属流动方向一致的，无发展趋势，且与基本颜色不一样的微凹或微凸条纹4.10缩陷铸件厚断面或断面交接处上平面塌陷现象，下面有时有缩孔。4.11鼠尾铸件表面出现的较浅的带有锐角的凹痕。4.12印痕因顶杆或镶块与型腔表面不平，在金属型铸件或压铸件表面相应部位产生的凸起或凹下痕迹4.13皱皮铸件上部规则的粒状或皱折状的表皮，一般带有较深的网状沟槽。4.14拉伤金属型铸件和压铸件表面由于与金属型啮合或粘结，顶出是顺出型方向出现的擦伤痕迹。分类序号名称特征防止措施5、残缺类缺陷5.1 浇不到铸件残缺或轮廓不完整，或随完整但边角圆且光亮5.2 未浇满铸件上部产生缺肉，边角圆形，浇冒口未浇满5.3 漏型铸件内部有严重的空壳状残缺。5.4 损伤铸件受机械撞击而损伤、残缺不完整5.5 跑火浇注时金属液从分型面流出，铸件上部严重凹陷5.6 漏空在低压铸造中，由于结晶时间过短，金属液从升也管漏出，形成类似型漏缺陷分类序号名称特征防止措施6、形状及重量差错类缺陷6.1铸件变形铸造应力和残余应力，模样和铸型变形6.2形状不合格铸件的几何形状不符合图纸要求6.3尺寸不合格铸件局部尺寸或全部尺寸不符合图纸要求6.4拉长由于凝固收缩时铸型的阻力引起。铸件实际尺寸大于图纸要求尺寸6.5挠曲由于热处理、残余应力、模型机铸型要求铸件弯曲和扭曲6.6错型（箱）铸件的一部分与另一部分在分型面错开6.7错芯砂芯在分芯面处错开，使铸件孔腔尺寸不符铸件的要求。6.8偏芯（漂芯）由于型芯在金属液的作用下漂浮移动，铸件内孔位置、形状和尺寸发生偏差。分类序号名称特征防止措施6、形状及重量差错类缺陷6.9型芯下沉由于芯砂强度低或芯骨软，型芯滚刀降低，下部变大或下完变形，造成铸件变形6.10串皮熔模铸件内腔中的型芯露出铸件表面，使铸件缺肉6.11型壁移动金属液浇入砂型后。型壁发生移动6.12撞移由于舂移砂型或模样，使铸件相应部位增厚6.13缩沉铸件断面尺寸胀大，水玻璃砂或石灰石砂。6.14缩尺不符由于制模具时所用缩尺与合金收缩不符。6.15坍沉离心铸造时，因转速低、停车过早，浇注稳定过高引起合金液逆旋转方向由上向下流淌或淋降，在离心铸件内表面形成局部凹陷、凸起或小金属瘤。6.16铸件重量不合格铸件重量超出铸件重量公差要求。分类序号名称特征防止措施7、夹杂类缺陷7.1夹杂物铸件内部或表面存在的和金属基体成分不同的质点。渣、砂、涂料层、氧化物、硫化物、硅酸盐等7.2内生夹杂物在熔炼、浇注和凝固过程中，因金属液成分之间或金属液与炉气之间发生化学反应而生成的夹杂物，或因温度下降，溶解度减小而析出的夹杂物。7.3外生夹杂物由熔液及外来杂质引起的夹杂物7.4夹渣因浇注金属液的不纯净，或浇注方法和浇注系统不当由裹在金属液中的熔渣、低熔点化合物及氧化物造成的。一般分布于之间顶面或上部，以及型芯的下表面和之间死角，断口呈暗灰色、无光泽7.5黑渣球铁件中由硫化镁、氧化镁、硫化锰和氧化铁等组成的夹渣缺陷。7.6涂料渣孔因涂层粉化、脱落，之间表面形成含有涂料的不规则坑窝。分类序号名称特征防止措施7、夹杂类缺陷7.7冷豆浇注位置的下方存在于之间表面的金属珠，化学成分与铸件相同。有氧化现象7.8磷豆含磷合金铸件表面析出的豆粒或汗珠状磷共晶物7.9内渗豆铸件孔洞缺陷内部带有光泽的豆粒状金属物成分接近共晶成分，与铸件不一致。7.10砂眼铸件内部或表面带有沙粒的孔洞7.11锡豆锡青铜铸件的表面或 内部孔洞中渗析出来的高锡低熔点豆粒状或汗珠 状金属物7.12硬点铸件断面上出现的分散的或比较大的硬质夹杂物，多在机加工或表面处理时发现。7.13渣气孔铸件浇注位置上表面的非减少夹杂物，通常加工后发现，与气孔并存，孔径大小不一，成群集结。分类序号名称特征防止措施8、成分组织性能不合格8.1物理力学性能不合格强度、硬度、延伸率等性能不符合技术条件规定8.2化学成分不合格化学成分不符合技术条件的规定8.3金相组织不合格金相组织不符合技术条件的规定8.4白边过厚铁素体可锻铸铁退火时，因氧化严重在表层形成过厚的无石墨脱碳层。8.5菜花头由于溶解气体析出或形成密度壁铸件小的新相，铸件最后凝固处或冒口表面鼓起、起泡或重皮。8.6断晶定向结晶液片，由于横向温度场不均匀和扭度较大，造成柱状晶断续生长8.7反白口灰铁件断面中心部位出现白口或麻口组织，外层是正常灰口组织8.8过烧铸件热处理时加热温度过高，或加热时间过久，表层严重氧化，低熔点相熔化分类序号名称特征防止措施8、成分组织性能不合格缺陷8.9巨晶由于浇注温度高、凝固慢，粗大枝晶状8.10亮皮 铁素体可锻铸铁断面上，存在清晰发亮的边缘。回火碳珠光体，回火碳有时包含有铁素体壳8.11偏析铸件各部化学成分或金相组织不均匀的现象8.12反偏析与正偏析相反。合金缓慢凝固时，因形成粗大枝晶8.13正偏析低熔点成分和易熔杂质从铸件外部到中心逐渐增多的区域偏析8.14宏观偏析用肉眼或放大镜可发现的化学成分不均匀。有正偏析、反偏析、V型偏析、带状偏析、重力偏析。只能减轻，不能用热处理来消除8.15微观偏析需用显微镜或其他仪器才能确定的显微尺寸范围内的化学成分不均匀。枝晶偏析、晶界偏析。晶粒细化和均匀化热处理可减轻。8.16重力偏析在重力载离心力作用下，因密度差使金属液分离为互不溶合的金属层或成分组织偏析分类序号名称特征防止措施8、成分组织性能不合格8.17晶界偏析晶粒本体或枝晶之间存在的化学成分不均匀性。因凝固过程溶质再分配导致某些溶质元素或第熔点物质富集晶界所造成8.18晶内偏析按树枝方式结晶时，先结晶的枝干与后结晶的枝干间 的化学成分不同引起的枝晶间和枝晶内合箱成分差异。8.19球化不良金相组织中有较多的厚片状石墨或枝晶间石墨。枝晶断面上块状黑斑或明显的小黑点，月近中心越密。8.20球化衰退因含硫过高或球化处理后停留时间过长引起8.21组织粗大晶粒粗大、加工后表面硬度偏低产生渗漏8.22石墨粗大基体组织上有粗大的片状石墨。加工后可见均匀分布的石墨孔洞，加工面呈灰黑色，断口晶粒粗大，强度、硬度低，有渗漏。8.23石墨集结大断面球铁。表面上充满石墨粉且边缘粗糙。石墨集结处硬度低，且渗漏。8.24铸态麻口可锻铸铁断口退火前白中带灰，退火后又片状石墨，降低铸件力学性能。分类序号名称特征防止措施8、成分组织性能不合格8.25石墨漂浮球铁的纵断面上存在的一层密集的石墨黑斑，和正常的银白色断口相比，有清晰可见的分界线。金相组织特征为石墨球破裂。缺陷区富含氧化物和硫化镁8.26表面脱碳铸钢和铸铁件，因金属液与铸型中的氧化性物质发生反应，铸铁 件表层含碳量低于规定值。常见缺陷分析一、气孔形成原因：1. 液体金属浇注时被卷入的气体在合金液凝固后以气孔的形式存在于铸件中2. 金属与铸型反应后在铸件表皮下生成的皮下气孔3. 合金液中的夹渣或氧化皮上附着的气体被混入合金液后形成气孔解决方法及修补1. 浇注时防止空气卷入2. 合金液在进入型腔前先经过滤网以去除合金液中的夹渣、氧化皮和气泡3. 更换铸型材料或加涂料层防止合金液与铸型发生反应4. 在允许补焊部位将缺陷清理干净后进行补焊二、疏松形成原因1. 合金液除气不干净形成疏松2. 最后凝固部位不缩不足3. 铸型局部过热、水分过多、排气不良解决方法及修补1. 保持合理的凝固顺序和补缩2. 炉料静洁3. 在疏松部位放置冷铁4. 在允许补焊的部位可将缺陷部位清理干净后补焊三、夹杂形成原因1. 外来物混入液体合金并浇注人铸型2. 精炼效果不良3. 铸型内腔表面的外来物或造型材料剥落解决方法及修补1. 仔细精炼并注意扒查2. 熔炼工具涂料层应附着牢固3. 浇注系统及型腔应清理干净4. 炉料应保持清洁5. 表面夹杂可打磨去除，必要时可进行补焊四、夹渣形成原因1. 精炼变质处理后除渣不干净2. 精炼变质后静置时间不够3. 浇注系统不合理，二次氧化皮卷入合金液中4. 精炼后合金液搅动或被污染解决方法及修补1. 严格执行精炼变质浇注工艺要求2. 浇注时应使金属液平稳地注入铸型3. 炉料应保持清洁，回炉料处理及使用应严格遵守工艺规程五、裂纹形成原因1. 铸件各部分冷却不均匀2. 铸件凝固和冷却过程受到外界阻力而不能自由收缩，内应力超过合金强度而产生裂纹解决方法及修补1.尽可能保持顺序凝固或同时凝固，减少内应力2.细化合金组织3.选择适宜的浇注温度4.增加铸型的退让性六、偏析形成原因合金凝固时析出相与液相所含溶质浓度不同，多数情况液相溶质富集而又来不及扩散而使先后凝固部分的化学成分不均匀解决方法1.熔炼过程中加强搅拌并适当的静置2.适当增加凝固冷却速度七、成分超差形成原因1. 中间合金或预制合金成分不均匀或成分分析误差过大2. 炉料计算或配料称量错误3. 熔炼操作失当，易氧化元素烧损过大4. 熔炼搅拌不均匀、易偏析元素分布不均匀解决方法1. 炉前分析成分不合格时可适当进行调整2. 最终检验不合格时可会同设计使用部门协商处理八、针孔形成原因合金在液体状态下溶解的气体（主要为氢），在合金凝固过程中自合金中析出而形成的均布形成的孔洞解决方法及修补1. 合金液体状态下彻底精炼除气2. 在凝固过程中加大凝固速度防止溶解的气体自合金中析出3. 铸件在压力下凝固，防止合金溶解的气体析出4. 炉料、辅助材料及工具应干燥一、浸补二、熔补三、焊补四、胶补三、铸件缺陷的修补浸补：将胶状液体渗入铸件的孔隙，然后胶状液体硬化，从而填补铸件的孔隙。需加压。熔补：利用液体金属的热量将铸件表面熔化，同时使铸件被修补部分与熔补的液体金属熔接起来。焊补：只要焊接工艺正确，焊补不降低铸件性能的要求。但需要熟练工人，耗费时间，并消耗大量材料。有时受部件材质的影响，焊接还会导致损坏加剧，造成部件报废，加大了企业设备的生产成本。胶补：铸工胶修补。现在有金属修补剂专门针对铜、铁、钢、铝等不同材质进行修复，替代焊补工艺，避免应力损坏，为企业挽回巨大经济损失。修修补剂简介介铸造缺陷修补剂是双组分、胶泥状、室温固化高分子树脂胶，以金属及合金为强化填充剂的聚合金属复合型冷焊修补材料。与金属具有较高的结合强度，并基本可保存颜色一致，具有耐磨抗蚀与耐老化的特性。固化后的材料具有较高的强度，无收缩，可进行各类机械加工。具有抗磨损、耐油、防水、耐各种化学腐蚀等优异性能，同时可耐高温120。用途用途铸造缺陷修补剂是由多种合金材料和改性增韧耐热树脂进行复合得到的高性能聚合金属材料，适用于各种金属铸件的修补及缺陷大于2mm的各种铸件气孔、砂眼、麻坑、裂纹、磨损、腐蚀的修复与粘接。通用于对颜色要求不太严格的各种铸造缺陷的修复，修复后颜色与基材基本一致，具有很高的强度，及优异的耐磨抗蚀与耐老化特性，并可与基材一起进行各类机械加工铁质铁质修补剂是双组分、胶泥状、室温固化高分子树脂胶。适用于机械加工后出现的铸造气孔、砂眼、裂纹或加工失误的修复。固化后的材料硬度高、无收缩，可进行各类机械加工。综合性能好，与金属具有较高的结合强度；具有耐磨损、耐老化、防水、抗各种化学腐蚀等优异性能，同时可耐高温168。 铁质修补剂用途铁质修补剂是由多种合金材料和改性增韧耐热树脂进行复合得到的高性能聚合金属材料，适用于灰铁、球铁等铸造缺陷的修复及零件磨损、腐蚀、缩孔、气孔、砂眼、裂纹的修复与粘接。钢质钢质修补剂是双组分、胶泥状、室温固化高分子树脂胶。适用于多种钢件的缺陷修补，综合性能好，与机体结合强度高，颜色可保持与被修基体一致。固化后硬度高、无收缩，可进行各类机械加工。具有耐磨损、耐老化、耐油、防水、抗各种化学腐蚀等优异性能，同时可耐高温200。钢质修补剂的用途钢质修补剂由多种合金材料和改性增韧耐热树脂进行复合得到的高性能聚合金属材料，适用于各种碳钢、合金钢、不锈钢的修补，如铸造缺陷的填补及零件磨损、划伤、腐蚀、破裂的修复。铝质修修补剂铝质修补剂是双组分、胶泥状、室温固化高分子树脂胶。适用于各种铝及铝合金磨损、腐蚀、破裂及铸造缺陷的修补。以铝为填充剂，颜色与铝铸件基本一致。综合性能好，固化后硬度高、无收缩，可进行各类机械加工。具有耐磨、耐老化、耐油、防水、抗各种化学腐蚀等优异性能，同时可耐高温168。铝质修补剂的用途铝质修补剂由多种合金材料和改性增韧耐热树脂进行复合得到的高性能聚合金属材料，适用于各种铸铝件缺陷的修补及铝质零件磨损、划伤、腐蚀、破裂的修复。铜质修修补剂铜质修补剂是双组分、胶泥状、室温固化高分子树脂胶。适用于各种青铜黄铜件磨损、腐蚀、破裂及铸造缺陷的修补。以铜为填充剂，修补后颜色与铜铸件基本一致。综合性能好，固化后硬度高、无收缩，可进行各类机械加工。具有耐磨、耐老化、防水、抗各种化学腐蚀等优异性能，同时可耐175高温