气孔形成的原因

1、气孔形成的原因及解决的措施杨群收汇编在工厂的生产实践中，人们对气孔的叫法不一样。有的叫气眼、 气泡、气窝，丛生气孔，划为一体统称为“气孔”。气孔是铸件最常见的缺陷之一。 在铸件废品中，气孔缺陷占很大 比例，特别是在湿模砂铸造生产中，此类缺陷更为常见，有时会引起 成批报废。球墨铸铁更为严重。气孔是在铸件成型过程中形成的，形 成的原因比较复杂，有物理作用，也有化学作用，有时还是两者综合 作用的产物。有些气孔的形成机理尚无统一认识， 因为其形成的原因 可能是多方面的。各类合金铸件，产生气孔缺陷有其共性，但又都是在特定条件下 生成的，因此又都具有特殊性。所以要从共性中分析产生气孔的一般 规律，也要研究

2、特性中的特有规律，以便采取有效的针对性措施，防 止气孔缺陷的产生。一、气孔的特征气孔大部分产生在铸件的内表面或内部、砂芯面以及靠近芯撑的 地方。形状有圆形的、长方形的以及不规则形状，直径有大的、 小的也有似针状丛生孔形。气孔通常具有干净而光滑的内孔面， 有时被一层氧化皮所覆盖。光滑的孔内颜色一般是白色，或带有 一层暗蓝色，有的气孔内壁还有一个或几个小铁豆豆，常把这种 气孔称作“铁豆气孔”。距铸件表面很近的气孔，又叫“皮下气孔”， 往往通过热处理、清滚或者机械加工后才被发现。还有一种常见 的气孔，叫做“气缩孔”，是气体和铸件凝固时的收缩而共同促使 其产生的，形状又有其特殊性。铸钢和高牌号铸铁都常

3、出这种名 称的缺陷，但形成的机理有所差异。气孔和缩孔是可以区别开的，一般说来气孔是圆形或梨形的孔洞，内壁光滑。而不像缩孔那样内表面比较粗糙。二、气体的来源各类铸造合金在熔炼及成型过程中， 总要和气体相接触的，气体 就会进入并以各种形式存在于合金中， 气体来源是多方面的，归纳起 来，主要来自以下几个方面：1、原材料带进的。各种铁类、铁合金、燃料、熔剂等，自身就 含有气体，有的带有雨雪潮湿，有的锈蚀，有的带有浊污，在熔炼过 程中都有可能产生气体，其中一部分就会滞留在合金液中。有人提出： 炉料上带的雨水、雪湿、浊污随炉料进入炉内，在炉料还是固态仅发 红时，它们就已蒸发或烧掉，怎么会留存在铁水里呢？在

4、资料里，用 语言详细解释的不多，但在实践中，只要炉料（生铁、废钢、回炉料） 受雨雪淋湿，湿着入炉，铁水一定会氧化，这确是事实。潮湿炉料在 炉内的变化是无法看到的，但是废钢、生铁夏天被雨淋后，其表面很 快就会有一层黄色的锈，这则是常见的！这层黄色的锈就是铁氧化的 象征。Fe+H 2OFe0+2H f另外我们还会常见到这种现象，露天堆放的生铁、废钢经雨雪淋 后，冬天生锈发黄的时间慢，夏天生锈发黄的时间快，夏天经雨淋后 一个晚上就可以发黄2、熔炼过程中吸收的。从炉气、炉料、炉衬、工具中吸收的。3、出炉浇注过程中卷入的。4、化学无素反应产生的。有位老师傅说：“一千多度的铁水里面 会有气体？没话想话说”

5、。其不知铁中含有碳（C）,风机吹的风中有 氧（Q）,二者结合物中一部分是氧化碳（CQ或者是二氧化碳（CO）, 这都是气体，只不过不是全部残留在铁水中。铸件在成型过程中，合 金元素之间，合金元素与铸型之间，合金元素与熔渣之间，铁水与空 气之间都会发生化学反应，有的则产生大量气体。5、热作用侵入的。高温液态金属浇入铸型后，在金属与铸型界面上发生强烈的热作用，在热作用下，铸型（芯）中的水分蒸发，粘结剂和各种附加物（煤粉、重油）燃烧和挥发而产生大量气体，同 时原来型腔中和砂粒空隙中的气体也受热膨胀， 随着温度的升高，这 些气体的压力越来越大，部分气体一方面通过砂粒间隙以及通气道排 出型（芯）之外；如果

6、型腔排气不畅，型砂透气性能差，另一部分不易排出的气体，在型腔内足够大的气体压力作用下， 就有可能侵入进 金属液中，凝固时排不出来滞留在合金里，而形成气孔。尽管产生气孔的原因很复杂，但通常情况下把其归纳为二大类：一类是金属液在冷却过程中，金属液自身析出的气体，造成的气 孔，称为“析出气孔”。另一类是由铁水外部侵入的气体（主要来自型砂，砂芯等）形成 的气孔，称之为“侵入气孔”析出气孔的形成:金属在固态时，就具有吸收气体和溶解气体（如：氢、氧、氮） 的能力，由于太小或者是以化合状态存在的，只是用肉眼看不到，用 高倍金相显微镜，就可以清楚地看到。科技发达国家钢材制成的零件 为什么耐用，其中一个原因就是

7、因为钢材中这些杂质含量少 （不是没 有），而且他们又采取有效的变质措施，改变了这些杂质的存在形态， 以减少对钢材基体的切割和破坏，从而提高了钢材的综合性能强度。 金属在固态情况下尤其是这样，那么由固体变成液体时，吸收和溶解 气体的能力急剧的增加，金属液温度越高，气体溶解度越大。可以打 个比喻，盐在冷水中1012%饱和了，但是在热水中可含20 30% 金属液过热度越高，溶化时间越长，金属吸收气体的量就越多（特别 是用电炉冶炼操作不当时），含气量大的金属液浇注到砂型中后，金 属液在冷却凝固过程中，气体就会重新析出，析出的气泡如果能从金 属液中浮出液面散去，铸件就不会产生气孔。当气体溶解度过多，特

8、别是氧化严重的金属液，而又没有采取脱氧措施，来不及浮出散掉的 气体，当金属液凝固后，铸件就会出现气孔。金属液在冷却凝固时，靠近型腔的金属液首先凝固，而壁厚地方 的金属液冷却相对较慢，当处于液态铁水中的气泡上浮时，铸件已形 成外壳，气泡就存留在液体和固体结合部之间， 所以常常在铸件上表 面外壳下，产生的气孔最多。另外，在金属液溶化过程中，由于金属液发生化学反应产生的气 体，而造成铸件的气孔。如果金属液氧化严重（风压风量过大，炉料 本身就严重氧化或含杂质过多），金属液中就会含有较多的氧化铁， 氧化铁就有可能与钢铁中的碳发生化学变化， 生成一氧化碳或二氧化 碳气体，由于这些极微小的气体亲和能力很强，

9、 就会聚集在一起形成 气泡。这些气泡如果不能排出，铸件就会产生气孔。析出气孔严重的时候有一个特点，那就是整个铸件的任何断面上都布满着大小不一的孔洞，特别是铸件最后凝固部位会形成 蜂窝状气孔，而且是同一炉次铁水浇注的铸件大都有这种缺陷。 1975年9月4日，河南省驻马店地区柴油机厂铸造车间，由于 使用热处理车间的废旧气体渗碳罐等锈蚀严重的废物作回炉料， 铸件出现了严重的析出气孔。195型柴油机机体废97件，废品 率100%齿轮室盖废55件，废品率100%全炉整体废品率达 79.4%，有的铸件连飞边毛刺上都有小气孔。另外，析出气孔在浇注时有一个伴生现象，铸件浇注后，浇 口中心部的收缩孔较小，深度较

10、浅，当浇口快凝固时，反而从浇 口心部倒冒出一点铁水，涨冒出的铁水表面光亮。 以前的师傅称 之为“倒浆”。其产生的真正原因有两点（1）铁水氧化；（2）铁 水碳当量（CE）高，铸型紧实度高，铁水凝固过程中的石量化阶 段，因石墨的生成和体积的膨胀（即石墨膨胀）而产生的现象。（浇口处储热量最大，凝固最慢）侵入气孔的形成当金属液进入型腔后，金属液对砂型（芯子）产生剧烈的热作用，使型腔表面的砂层迅速加热到几乎接近金属液的温度，型（芯）砂中的水分骤然蒸发，形成大量的气体，加上型（芯）砂 中其它有机物的燃烧和挥发也产生大量的气体，随着气体膨胀， 气体量的增加和气体温度的升高，形成很大的气体压力，部分气体可以通

11、过型（芯）排气孔排逸到型外，型腔内剩余气体压力有 所降低，但是由于气体来不及全部穿过砂型逸出，一部分气体就有可能侵入金属液中。在这个阶段里，型腔内还存在着型腔壁，气体空间，金属液 表面阻力三个相互作用的关系。 随着金属液的注入，型腔空间逐 渐减少，气体存在空间压力逐渐增大（浇注过程中经常发现，浇 注到后期，从气眼针孔或冒口中排出带有火苗的气体，发出呼呼的声音外窜），这时气体对型壁及金属液面同时有一个作用力， 在这个作用下，如果型砂透气性能好，排气孔扎的多，冒口位置 设计正确，气体就会在金属液的推挤下顺利排出。反之，如果剩 余气体压力大于金属液表面的阻力，气体就会从某个点进入金属 液。进入金属液

12、后的气体，还会出现以下几种情况：（1 ）金属液尚未凝固，温度高粘度低，对气泡的阻力小， 气泡就会上浮，穿过金属液表面，从型砂空间、气眼针孔逸出， 或者进入最后凝固的冒口中，气孔就可以消除。（2）如果型砂透气性差，舂箱过实，未扎排气眼，或者金 属液已结壳，侵入的气体就会在接近铸件的表皮处形成梨形气 孔。称为皮下气孔，或丛生皮下气孔。（3 ）如果从某点侵入金属液的气体，遇到金属液温度低粘 度大，气体上浮阻力大，上浮速度就慢，气体就有可能随金属液 流动或上浮到铸件的其它部位，形成园形气孔。（4 ）由于气体的存在，影响了金属液的自由流动，凝固收 缩的部位得不到金属液的顺利补充， 由气体和凝固时的收缩共

13、同 促成的孔，被称作“气缩孔”，前面已经提到。三、产生气孔的原因前面叙述的是气体的主要来源和部分形成气孔的经过。其实在具体生产作业过程中，形成气孔的原因还很多，为了便于在实 践中直接操作应用，把各工序在操作中易产生气孔的具体因素归 纳如下：（1）冶炼过程中，金属液氧化，溶解有大量气体。金属液溶解的气体量与所熔炉料的质量，以及熔化设备，炉工操作技术有很大的关系。如炉料氧化，锈蚀严重，带有油污和焦炭带有水、 雨、雪潮湿。熔化操作不当，底焦太高，过热区越大，铁水氧化 越严重，风压风量太大，使金属液大量吸气而过分氧化。（2）浇注时或金属液凝固过程中，由外界侵入的气体。需要说明的是，由这种气体形成的气孔

14、往往是单独存在的，气体来源型（芯）中的水分，附加材料燃烧挥发产生的气体，浇注中金 属液形成涡流，将气体旋入而产生的气孔。图1图2由经验可知这种气孔大部呈梨形状， 如果梨形孔的尖部指向 泥芯（图1），那么这种气孔有可能是因芯子而造成的。如果尖 部指向外型（图2），则有可能是因外型而造成的。如果通过气 孔形状判断不出气体来源，就只有根据气孔所在的位置来决定， 如果气孔在芯子附近，该气孔则有可能是由芯子而造成的。如果发生在外型附近，这种气体则有可能是由外型而造成的。但气孔发生在中部就难以判断了。 在这种情况下，就必须从铸造全部工 艺过程来分析和判断了。（实践中常遇到这样的情况，在分析废 品原因时，找

15、到了一个认为可能是产生废品的原因，马上就被自己又否认掉，甚至找到几个可能的原因，但又都被推翻，确定不 下来。可见废品分析的困难度。某工厂生产HT250汽车制动鼓，造型工艺没有改变，化学成分和以前的一样， 但是有一段时间生 产出的铸件却白口，找不出真正原因，只能认为可能是废钢中含 有微量反石墨化元素。许昌一位老板，铸造专业毕业二十多年了， 现办有两个铸造工厂，他说：下辈子说啥也不搞铸造了，太难， 正干的好好的，说出废品就是一批，原因就不好找。）（3 ）所用的原砂过细。山西晋城一铸造厂，因型砂过细，衬板上表面出现丛生气孔， 在不能及时更换型砂的情况下，只有采用多扎气眼，型砂适当干点的措施来解决。（

16、4 ）型砂透气性不好，含水分太大，或型砂中发气物质如 煤粉及有机物太多或质量不好； 粘结剂及附加物用量太大； 舂箱 太紧，起模、修型时局部刷水过多，至使浇注时产生了大量的气 体而又不能顺利排出。（5）砂型或砂芯子的烘烤时间短，烘烤温度低，保温时间 短，型（芯）烘烤的不干，或外干内湿没有烘透（烘烤不透的 型（芯）拉出烘干窑后，上面冒烟；用手指弹铸型，是否烘透声 音不一样）。（6 ）砂型或砂芯上的涂料质量不好，涂料方法不正确（涂 料过稀，涂量过大，厚深不均），涂后没有烘干。（7）使用的芯撑或芯铁不干净，上面有锈或者潮湿。（8）浇注温度太低，粘度大，铁水中的气体难以从铁水中 破壳逸出。（温度高的钢铁

17、水，倒入浇包后，就像开锅一样不停 的翻花，表面结膜不易，或局部结膜又马上被撕破，这样金属液 中的气体就易浮出液面而逸出。但是金属液过热温度过高也不 好，过高本身吸气量就大，相对金属液氧化程度大，而且易造成 金属液的二次氧化造碴，氧化物的亲和聚集能力强， 又易产生其 它缺陷。金属液合适浇注温度的选择，应根据铸件几何形状、铸 件体积大小、壁的厚薄，以及大平面的位置来灵活正确的选择）。（9 ）浇注速度控制的不合理。没有按“先快后慢”的浇注 方法操作。“先快后慢”说起容易作到难。“先快”快到什么程度 好，“后慢”浇到什么程度慢才正确。这就需要总结经验，根据铸件的几何形状特点，结合铁水温度，灵活正确的控

18、制浇注速度， 特别是要掌握好铸型快注满时收流慢注的最佳时机。（10）出炉及浇注温度太高，又没有采取包内镇静措施，即 高温出炉低温浇注，没有使金属液内的气体及杂质充分上浮排 出。（11）砂型和芯的气眼针孔直径细、数量不足，或者通气道 被堵而排气不畅；浇注系统或冒口排气系统的设计位置、数量、 大小不合理，影响了气体的排出。（12）没有及时合理的引气，致使气体憋存在型腔内没有排 出，没有及时提醒浇注工收流慢注。（13）由尖角砂产生的侵入气孔这种气孔的产生有其特殊性，由于尖角砂产生的侵入气孔通 常与大气相通，因而表面氧化。气孔有时延伸至铸件内部深2030mm这种气孔在铸造各类金属时均有发生。 但金属熔

19、点愈高， 尖角砂愈接近浇口，可能出现这种气孔的机率愈多。型砂透气性能差是产生这种气孔的主要原因，型砂的透气性 能通常不及芯砂（常用干芯），因而在型腔中砂呈尖角状处气孔 较多，所以称之为尖角砂气孔。对这种现象可作如下分析：金属 液填充铸型向型（芯）砂的方向散热。 如图3箭头所示。在尖角砂处必然产 生箭头重叠的“热量集聚”而产生“热带”。由于砂型中出现“热带”，伴随着又产生两种现象：（1）型砂或芯砂的发气量因为温度愈高而愈多。尖角砂被金属液大面积 的包围，其受热量相对最多，温度相对最高，因发气潜力施放充 分而所以发气量最大；（2）型砂或芯子因温度升高透气性降低。这是因为气体温度升高之后， 体积膨胀

20、密谋降低。然而处于高温 况态下的型（芯）砂（SiO2）料，也随着温度的升高而体积膨胀， 型（芯）砂物料都在受热体积膨胀下相互挤压，使砂粒间的孔隙755025更小，排气效率更低。型（芯）砂受热温度与透气性的关系如图 所示。砂型（芯）的透气性能与室温（平时检测 型砂透气性即是在室温下测试的）相比降低了， 但发气量却剧增，在这种状态下，急剧膨胀 的型腔气体与水蒸气必须利用扎气眼（冒口）的方法引出。否则 它们只能进入金属液而形成气孔的一条途径了由于型（芯）砂的散热条件较差，它们积累热量固然慢但 一旦蓄热就又不易散失，对铸件的凝固将产生影响，延缓型砂“热 带”附近铸件的凝固与结壳时间，就为气体侵入铸件提

21、供了条件。图5图6如图5所示，是人们在造型过程中常利用这个原理，浇注 系统开设成热冒口，或让铸件上部的冒口（如轮类）直径大于铸 件厚度，部分压在型砂上，把型砂加热，延缓该部位金属液的凝 固时间，从而达到冒口充分的补缩作用 。由于气体的侵入，又 影响了金属液的流动，铸件凝固缓慢的部位，不能充分及时得到图5其它部位（冒口）的补缩，则将产生缩孔，图 6冒口处的尖角砂 受热产生了大量的气体，如果型砂的透气性不好， 气体又不能从 排气道顺利排出，就只能存留在该处的金属液里， 这时此处就像 闸门一样隔断了冒口的有效补缩。气体侵入后扩大了缩孔体积， 增加了补缩的困难度。像这种缺陷，严格地区分它是缩或是气造

22、成的孔就有一定困难。所以称这种特殊的缺陷为“气缩孔”或“尖 角砂气孔”。图6所示，是河南林州某外资铸造有限公司的一种铸件，铸件重2KG左右，常出尜角砂气孔，废品率很高。孔穴内壁有的光 洁，有的粗糙，或光洁的孔壁上有粗糙部，但颜色都发兰。他们一直认为是缩孔，单在补缩上采取措施，提高浇注温度，加大内 浇口的数量，（即便是真对解决补缩，其措施也是不妥的，内浇 口开设的薄而长）缺陷还是长期得不到解决。其实真正要解决铸 件的这种缺陷，应该从两个方面着手，一是防止铁水氧化；二是 提高型砂的透气性。（前者未详细说明，后者得到大多数车间干 部的认可），说铁水氧化是有依据的：（1）熔碴发黑，熔碴上面 有很多较大

23、的泡泡，熔碴很重，这些都可以说明熔碴中存在有很 多氧化铁。（2）前炉缸设计的比较小，原来的出风孔设在前炉缸 盖上，这样还能稍微改变从过桥吹出热风的方向，后来他们把前炉缸盖上的孔堵住而出碴孔常开着，这样就更错了。由于前炉缸设计的小，出碴孔与铁水液面很近，从过桥吹出的高压高温风（炉 气），正好常期吹到铁水液面上，使铁水不断氧化。过去的老炉 工师傅常说：“风把铁水吹白了。”用现在的话就是“铁水氧化”， 由于铁水表面覆盖一层氧化膜，这样的铁水从表面上看发白发 亮，似乎温度很咼，但流动性差“不走路”。铁水凝固前有翻花（气体上浮）现像，花纹开裂较多，老师傅称为“鱼鳞花”，这也是硅烧损量（硅含量较低）较大的

24、表现。他们是炉后加硅，如 果采用炉前孕育加硅的措施，效果要好的多，这样即可补加了硅， 又起到了脱氧作用。他们铸件出现尖角砂气孔的另一个原因是型砂质量，应从提高型砂的透气性，流动性和湿强度上着手。 但是在解决这些问题 上，他们存在着相关一连串的问题。由于他们的型砂重用次数多，旧砂用量大，新砂配入比例少，流水线上砂不够，从外铸造厂拉 回旧砂补充，也不进行除尘处理，所以型砂中含灰（尘）量很大。 由于苦砂和灰（尘）含量大，要想使这样的型砂达到一定的湿强 度，就必须多加粘结剂（膨润土）和水，二者重叠起来，所以型 砂的含水量偏高，透气性能差，流动性差。说他们型砂的透气性 能差，流动性不好是有依据的，约两公

25、斤重的铸件，除有上述尖 角砂气孔外，在铸件表面还曾多次出现碎点状粗糙峰，严重影响铸件的外观质量。我们知道，型砂的流动性，指的是造型材料在 外力作用下，发生质点间“相互滑动”的能力。造型材料的流动 性愈好，舂型越容易紧实，造型、制芯时花费的时间和力量愈少，因而愈能降低劳动强度和提高劳动生产率。由于灰尘、粘结 合剂、水的大量存在（流动性与湿度又是一对矛盾），质点间相互滑动的阻力大，造型操作中在同样劳动强度和工作时间下，铸型的均匀坚实度就差，型腔表面看似光滑，但在光滑面之下确存 在有不实的孔洞。浇注的时候，在高温铁水的冲刷压力和高压气 体的综合作用下，型砂表层很快被烤干失水而失去强度，铁水就可能破铸

26、型表壳层，钻入不实的孔洞之中，凝固后形成粗糙峰。要解决这种缺陷的产生，应从以下几个方面着手：（1）防止铁水氧化；（2）对型砂进行除尘处理，加大新砂用量，控制粘结剂和 水分的加入量，提高型砂透气性。（3）有资料介绍：如果加高直浇口，金属凝固过程压力大， 可以减少尖角砂气孔的出现。四、防止出现气孔的措施（1）在熔炼工作中，要选用质量好的炉料，炉料上最好不要带过多的锈或油污、水和潮湿，对于氧化严重的回炉料、废钢， 应慎用少用或不用，以防造成铁水氧化。（2）炉工要掌握好风压风量，合理设置进风口的直径，掌 握好熔剂和脱氧剂的加入量。合理控制底焦的高度。（3 ）浇注时应根据铸件的几何形状，采用“先快后慢”

27、的 浇注方法，合理的控制浇注速度。“先快后慢“说起容易作起难，“先快”快到什么程度，快多长时间才好；“后慢”什么时间慢最佳，都是不好掌握的，这就应根据铸件的大小，厚薄以及大平 面的位置来灵活确定了。总之，“先快”一是为了让金属液迅速布满冷凉，曲折，远距，大平面积型腔的底部，以防冷隔；二是 为了开始迅速浇入型腔一部分铁水，在型砂水分尚未大量蒸发 时，造成型腔内一定高度的铁水压力，阻止气体的侵入，防止铸 件出现气孔和夹砂缺陷。“后慢”一是让动压力的金属液趋向镇 静，逐渐充实成为静压力，使金属液内的气体上浮逸出；二是避 免型腔内的气体尚未充分排出， 而排气孔眼已被金属液堵死， 造 成型腔上部“憋气”

28、，型腔“憋气”不但易产生气孔，甚至引起“呛火”。（另附“变速箱”和“电机壳”的浇注方法）（4 ）适当提高出炉温度及浇注温度，使铁水粘度小，保持 液态时间长，型腔内金属液外表面结壳慢， 使气泡能上浮到金属液面，并从型腔中排出。（5）严格控制型砂质量，在混砂工作中，选用的型（芯）原砂不易过细，最好选用颗粒较均匀的砂子，改善型砂的透气性。旧砂回用时，除注意旧砂的配入量外， 还应注意旧砂的除尘 质量（没有除尘设备的单位，可以扬砂用排风扇吹，三米以外的 淘汰），许多单位及技术工作者都认为：旧砂除尘是保证潮模砂 质量的重要措施。根据铸件形状的不同，质量要求的不同，在保证型砂有足够 强度的情况下，应适当减少

29、膨润土等粘结合剂的加入量。因为控制好旧砂粉尘，煤粉，膨润土等加入量的同时，也便于型砂含水 量的控制。河南新蔡县东邦铸造有限公司生产的 SBF粉（洛阳一 拖协助研发），作为湿模型（砂）的粘结合剂，首次（全新砂） 加入量仅6-7%,代替膨润土及煤粉，具有湿压强度高，透气性 好，含水份低（* 4%）,循环使用效果好的优点，广泛应用到电 机壳以及光洁度要求高的铸件生产上，深得用户欢迎。合格的型砂应是湿度适当，用手一抓可捏成团，手放开时可 以看出清晰的手纹而不粘手， 折断时断面平整，同时又有足够的 手感强度。（6）严格控制型砂含水量。型砂含水量的多少，是一个不 能忽视的质量问题，在保证型砂有足够强度要求

30、的情况下， 型砂 含水量适当低些，有利于铸件质量的提高。二者如何兼顾起来呢？主要应注意到旧砂除尘质量；原砂形状，粒度大小；粘结合 剂，附加物的质量和加入量。原砂形状以圆形少角形，粒度适当 粗点为好；粘结剂及附加物加入量适当少点，型砂含水量就易降 低，反之就会增大。有资料介绍：一个单位体积的水被加热到100 C变成蒸气，在压力保持不变自由膨胀的情况下，体积增大1千多倍，加热到铁水注温度时，比液态水的体积增加 7千多倍，水分蒸发变成水 蒸气，体积的膨胀是骤然发生的，铸型内压力猛增最易产生气孔， 因此必须控制型砂水分。（7）控制原砂质量，应根据铸件材质要求，铸型（芯）的 大小、厚薄、形状的不同而选择

31、砂子颗粒的大小，SiO2含量。原砂中不能含其它杂物，像尘土（含泥量）、草、柴之类。原砂 不能过于潮湿，原砂潮湿与混砂过程中的加水， 对型砂性能有着 根本质的不同。（1）用湿砂配制型砂，不存在干混时段，粘结剂、 附加材料与砂子不易混配均匀。（2）用湿砂混制的手感湿度差不 多，但停放一段时间后，湿程度感觉就可能不同了，这是由于前 者本身含水量高的原因。（3）如果原砂过于潮湿，本身带入水分 就已经超过型砂要求含量， 混配出的型砂含水量一定超标。除了严格按照型（芯）砂配比工艺操作之外，在控制型砂水分中还应 注意到冬天与夏天、晴天与阴雨天的稍有差别。 很多工厂为了保 证原砂的干燥度，设置有专门的凉砂棚或

32、烘干设备。 型砂含水量 一般应控制在4.5%-5.5%。（8 ）干型及需要烘干的芯子，应根据型（芯）的大小，放 置在烘干窑不同的位置上， 确保烘干的温度以及保温的时间， 保 证型（芯）的烘干，并防止烘烤的外干里生。 暂时不用的型（芯） 注意不要受潮反湿，一旦受潮返湿要重新烘干。出窑后的型（芯） 在二次涂料或修补后再涂料时，涂料应均匀分布不能局部堆集过 度，并用喷灯将补好的部位烤干。（9）在造型操作过程中，砂型不要太紧，并力争作到四周 紧实中间适当松，要扎足够的排气孔，合理设置排气冒口。合箱 浇注以前，应尽可能仔细检查通排气道是否畅通无阻。像生产200吨压力机机身以及工作抬板， 都是重达十吨的铸

33、 件，有的采用立注工艺，有的采用平注工艺。生产这样大的铸件， 箱筋应设计的厚大而且密。否则，浇注时当铁水进入型腔后，型 腔下部承受很大的铁水压力及气体急剧膨胀的作用力，铁水凝固过程中产生的石墨膨胀力， 这些都会引起涨箱，铸型壁移动甚至 跑火。但是大而密的箱筋直接影响了砂型的排气，为了保证型腔气体排出畅通。就要多方位的设排气道，扎排气眼，不但要在上 型上面多扎气眼针，还要在未开箱起出模型之前， 从上面沿砂箱 内壁四周扎排气眼，并与下箱贯通，而且气眼针直径不可细，通 常应为610，如果砂箱深厚或为了芯头排气，还应在砂箱箱 壁上割设排气孔（指钢板焊制的砂箱），并通过割设的排气孔多 方位扎排气眼。实践证明，采用这么多的排气系统，对保证大件 产品质量及成品率，都是行之有效的措施。对于不便设排气冒口的地方，在分箱面上，以型腔为中心， 向砂箱四周放射状的划排气沟（可密不可深大，以防炮火） ，也 可起到辅助排气的作用。如果排气冒口气眼针少或排气不畅， 不但会出现气孔，呛火 等铸造缺陷，而且还会出现冷隔铁火等缺陷。 这是因为排不出去 的气体，在型腔内也占据一定的空间，影响了铁水的流动与充型。某工厂生产的铸件，局部如上图所示，在A处出现冷隔坑缺 陷，经全面分析后认为型砂太细，箱