熔模铸造不锈钢铸件气孔缺陷的解决

1、熔模铸造不锈钢铸件缩气孔缺陷的消除王启兰 （福建铁王精密铸造有限公司）摘要：分析了由电焙烧炉焙烧型壳产生的气孔的原因,并提出了相应的解决措施。通过更改浇注系统和铸件组树的位置，配合增加焙烧炉内硅碳棒的数量以及改变测温管的位置。有效的解决了因电炉的焙烧不足产生的气孔缺陷。关键词：电炉；阀门；气孔我厂是长期生产不锈钢五金标件，主要用丁连接流体的球阀、管件。铸件要求气密性检测，铸件不得有气孔、 缩孔、缩松缺陷存在。在生广中铸件的废品率都控制在1.2%左右。2010年4月由重油焙烧炉改为电焙烧炉一个月后，大批量的铸件浇口根部出现缩气孔。废品率从1.2%上升到了 12%大大提高了品质失效成本，对企业造成

2、了巨大的经济损失，为 此采取了一系列的措施，使废品得到了有效地控控制。本文选择了其中的一项一片式球阀 铸件进行了分析。1、铸件的结构及原工艺方案铸件内孔为1的一片式球阀，材质为 304、316,为出口精密件，尺寸及质量表面要求 严格。采用硅溶胶熔模生产工艺，型壳厚度为4-7mm，电炉焙烧，焙烧温度为 1050 C，浇注温度1580 C。原工艺如图一。浇注系统图一：原工艺组树方案2存在的问题及原因分析2.1存在的问题2010年四月，由原来的重油焙烧炉改用电焙烧炉后一个月，铸件出现了大量的气孔，缺陷部位很有规律性，都在浇口根部壁厚处呈直径2-10mm孔洞状，严重的已经穿通了壁厚。在浇注系统上表现在

3、最下方，铸件最密集的地方。如图二所示改善前改善后图二铸件及浇注系统气孔位置及形貌2.2 ）原因分析如图二所示铸件缺陷都产生在浇口根部壁厚处呈直径2-10mm孔洞状。判定为缩气孑L,铸件产生缩气孔的原因：1、浇注时合金液浇不足，铸件凝固时收缩得不到合金液的补充情况下才会产生这样的不良。2、型壳焙烧不透，浇注时合金液含有大量气，铸件凝固前未能溢出。气集结在厚大处，产生气孔。3、浇注太快，铸件 型腔里的气来不及排出。铸件的原组树方案中内浇口大丁了横浇道，形成了半开 放式的浇注系统，静压力小丁80mm由丁长期生产中都是此组树方案，不做更改。2.3 ）根据分析的原因制定更改方案1、更改大炉车间的作业标准

4、，将原来规定的浇口杯浇注五分满改为八分满。如图所示：图三2、提高焙烧温度及浇注温度，焙烧温度由原来 1050C提高到1200C。3、延长浇注的时 问。2、4）根据制定的方案试做，试做结果如下表缺陷没有得到改善。各方案试做对比表试做方法焙浇/浇注（温 度）浇注速 度试做总数（件）缩气孔（件）缩气孔 率组树方案不变，在模头的下排 上方加两个排气块，浇注八分 满。1200/1580（焙烧 90分钟）>14S60915%组树方案不变1200/1580（焙烧 90分钟）>14S1803218%组树方案不变1200/1580（焙烧 45分）8-10S2004623%组树方案不变1200/158

5、0（焙烧 45分）14-16S20046 （较轻 微）23%3调整思路，重新分析原因及制定解决措施3.1）调整思路，重新分析原因在提高焙烧温度及焙烧时间缺陷得不到改善，重新分析原因。产生孔洞，说明壳 模及钢水里有大量的气体在铸件凝固前没有溢出。对产生缩气孔的浇注系统进行观察， 缩气孔都是产生在底部，铸件最密集的地方，型壳做完未层后都形成一个整体了。浇 注时的焙烧炉门打开时浇口杯里有气体溢出。用红外线测温仪对焙烧炉炉膛进行测温， 实际温度与电表显示温度相差100多度，测温管安放在硅碳棒的上方，正是温度最高 的地方，电表显示的温度不是实际温度。由丁对电炉的不了解，只是认为电炉的焙烧 升温快，壳模焙

6、烧快，烧得透。够买的电炉只在炉壁两侧各安了三根硅碳棒。其实电 焙烧炉硅碳棒发热，是逐层加热，热是由外向里辐射加热。在很短的时间内很难使放 在炉堂中间的型壳烧透。型壳焙烧不透，透气性不好。电焙烧炉在焙烧时炉膛是封闭 的，型壳浇口杯朝下，型壳型腔内形成封闭的空间，型壳内残留蜡燃烧的气体不能排 出来，义壳浇注时间很短，型腔里的气很难通过型壳及排气孔排出，集结在热结处， 产生张力，因此，钢液难以充型而形成缩气孔。3.2）解决措施3.2.1提高焙烧炉烧结性能为了使焙烧炉的温度提高，型壳焙浇时受热均匀。增加硅碳棒的数量，在炉底增加了三根 硅碳棒，改变了测温管的位置，由原来两侧热力集中的地方改在炉后门，使电表显示的温度更准 确。提高了焙烧温度，由原来的1050C提高到1200Co3.2.2）更改组树方案采用竖浇注系统，加大了静压力，使铸件在短时间里平稳充型，提高钢液的充型能力。将铸件由原来 的坚组改为平组，加宽蜡组之间的问距。加宽竖浇道与内浇口的截面积形成顺序凝固。如图四所示浇注系统图四（更改后组树方案）4、结论；通过：1）更改组树方案；2）增加焙烧炉的硅碳棒的数量和进行合理的分布，提高了电焙烧炉 的烧结性能；3）提高焙烧温度，显著减少了铸件的缩气孔。并且，此方法已推广应用到本公司所