铸造缺陷解析

第一页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/62一、概念；１、铸造缺陷是铸造生产过程中，由于种种原因，在铸件表面和内部产生的各种缺陷的总称；

２、铸件缺陷是导致铸件性能低下、使用寿命短、报废和失效的重要原因；３、分析铸件缺陷的形貌、特点、产生原因及其形成过程，目的是防止、减少和消除铸件缺陷。消除或减少铸件缺陷是铸件质量控制的重要组成部份；第二页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/63二、分类（类型）；１、多肉类缺陷；２、孔洞类缺陷；３、裂纹、冷隔类缺陷；４、表面缺陷；５、残缺类缺陷；６、形状及重量差错类缺陷；７、夹杂类缺陷；８、性能、成分、组织不合格；第三页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/64１、多肉类缺陷定义缺陷名称特征铸件表面各种多肉类缺陷的总称飞翅(毛边、披缝)产生在分型面连成片状的金属物；毛刺形状不规则刺状金属物,出现在型芯裂缝处；抬型分型面部位高度增大,并伴有厚大飞刺；胀模（胀砂）表面局部增大,形成不规则瘤状金属突起物；第四页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/65２、孔洞类缺陷定义缺陷名称特征铸件表面和内部产生的不同大小、形状的孔洞缺陷的总称气孔出现在内部或表层,呈圆形.腰圆形,较光滑；针孔状如针头的气孔；缩孔形状不规则,孔壁粗糙,常伴有粗大树枝晶.夹杂物.裂纹等缺陷；缩松是细小的分散缩孔,断口呈海绵状；疏松（显微缩松）不作严格区分；第五页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/66３、裂纹、冷隔类缺陷定义缺陷名称特征宏观（肉眼、ＰＴ、ＲＴ、ＭＴ、ＵＴ）或微观（显微镜）判断发现有开裂状纹络冷裂断口有金属光泽或有轻微氧化色泽；热裂断口严重氧化，无金属光泽；冷隔边缘呈圆角；第六页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/67４、表面缺陷定义缺陷名称特征铸件表面上产生的各种缺陷的总称外观不良因产品在后处理时未达到外观允收标准的产品；气体破坏分层伴有冷隔；鼠尾/沟槽一种轻微的夹砂结疤缺陷，由于砂模表面层膨胀受限制引起的铸件凹痕焊补因有焊补而造成退货；粘砂（机械粘砂、化学粘砂）金属液轻度渗入砂型表面砂粒间隙；皱皮铸件表面不规则的粗粒状或皱褶状疤痕；凹陷铸件厚断面或断面交接处上平面塌陷；第七页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/68５、残缺类缺陷定义缺陷名称特征铸件由于各种原因造成的外形缺损缺陷的总称浇不到铸件残缺,轮廓不完整,或轮廓虽完整,但边、棱、角圆钝；未浇满铸件上部残缺，残缺部份边角呈圆形，浇注糸统未充满；跑水铸件分型面以上部份残缺，残缺表面凹陷；型漏（漏箱）存在于铸件内的严重的空壳状残缺；缺料（缺损）铸件受撞击而破损、断裂、残缺不全；第八页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/69６、形状及重量差错类缺陷定义缺陷名称特征铸件的形状、尺寸、重量与铸件图样或技术条件的规定不符尺寸不符铸件实测尺寸不符合图面要求，超出公差；重量不符重量超出规定公差范围；变形由于模样、铸型形状发生变化，或在铸造或热处理过程中因冷却或收缩不均等原因而引起的铸件几何形状和尺寸与图面不符；错模（错型、错箱）铸件的一部份与另一部份在分型面处相互错位；错芯由于砂芯在分型面处错位，使铸件内腔沿分型面错开，一侧多肉，另一侧缺肉；孔偏（偏芯、漂芯）砂芯在金属液热作用、充型压力及浮力作用下，发生上抬、位移、漂浮甚至断裂，使铸件内孔位置发生偏错，形状和尺寸不符合图面要求；第九页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/610７、夹杂类缺陷定义缺陷名称特征铸件中各种金属和非金属夹杂物的总称冷豆通常位于铸件下表面或嵌入铸件表层；内渗物（内渗豆）存在于铸件孔洞类缺陷内的光滑有光泽的豆粒状金属渗出物；夹渣铸件表面或内部由熔渣引起的非金属夹杂物；夹砂铸件内部或表面包裹有砂粒、砂块的缺陷；第十页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/611８、性能、成份、组织不合格类缺陷定义缺陷名称特征铸件由于化学成分不符合铸件技术条件的要求，或由于熔炼、金属液处理、铸造、热处理工艺不当，导致显微组织异常，物理性能或力学性能不合格硬度不符硬度测试值不在规格之内或落差较大不符合要求者；物理、力学、化学性能不符物理、力学、化学性能不符合相关标准或客户要求；石墨漂浮铸件内部晶粒粗大，组织粗大常伴有疏松缺陷；偏析铸件在凝固时出现化学成份不一致现象；硬点出现在铸件断面上的细小分散的高硬度夹杂物颗粒；白口在灰铸铁件的截面上全部或部份出现亮白色组织；反白口在第二相为石墨的铸件断口的中心部位出现白口组织或麻口组织，外层是正常的石墨组织；球化不良和球化衰退因球化剂加入量不足以使铸铁石墨充分球化，或球化处理后铁液停留、浇注、凝固时间过长而引起的铸铁石墨球化率低或不球化缺陷；第十一页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/612结合流程，灵活运用解析方法：三、案例分析；1、QC手法（如：特性要因图：人、机、料、法、环、测）；2、8D；3、6Sigma（D、M、A、I、C）；4、QCC；5、PDCA；6、三现（时、地、物）；7、其它。第十二页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/613三、案例（缩孔）；缩孔第十三页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/6141、铸件在凝固过程中因补缩不良而在热节或最后凝固部位形成的宏观孔洞；2、缩孔形状不规则,孔壁粗糙,常伴有粗大树枝晶夹杂物、气孔、裂纹、偏析等缺陷；3、缩孔上方或附近的铸件表面有时会出现凹陷（缩陷）。三、案例（缩孔）；1、定义和特征：第十四页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/6152、检验与鉴别：1、铸件内部缩孔可采用超声波探伤（UT）、射线探伤（RT）或加工后用染色探伤法（PT）进行检验；2、铸件表面的缩孔用肉眼可观察到。三、案例（缩孔）；第十五页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/6163、形成原因：1、合金的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩，凝固时间过长；2、浇注温度不当，过高易产生缩孔，过低易产生缩松和疏松；3、浇注系统、冒口、冷铁设置不合理，铸件凝固时得不到有效补缩；4、铸件结构不合理；5、砂箱、芯骨钢度差，型、芯紧实度和强度低而不均，铸件易产生胀型、缩孔、缩松；6、原材料的遗传性。三、案例（缩孔）；第十六页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/6171、优化工艺设计，合理设置浇注系统；2、考虑使用保温冒口、发热冒口；3、优化铸件结构设计；4、模拟分析（CAE）；5、调整成份；6、控制炉料．4、防止方法：三、案例（缩孔）；第十七页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/6181、轻者焊补或采用工业修补剂；2、重者报废重铸.5、补救措施：三、案例（缩孔）；第十八页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/619夹砂三、案例（夹砂）；第十九页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/620三、案例（夹砂）；铸件内部或表面包裹有砂粒、砂块的缺陷。1、定义和特征：第二十页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/6212、检验与鉴别：1、铸件内部夹砂可采用超声波探伤（UT）或射线探伤法（RT）进行检验；2、铸件表面的夹砂用肉眼可确定。三、案例（夹砂）；第二十一页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/622三、案例（夹砂）；3、形成原因：1、型内残砂合模前未清理干净；2、合模后浇注系统或冒口掉入砂粒或砂块；3、造型、下砂芯、合模时操作不当发生砂模和砂芯损坏落砂；4、浇注系统不合理及浇注时操作不当，发生冲砂；5、涂料不良，浇注时涂层脱落；6、产品结构设计不合理。第二十二页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/623三、案例（夹砂）；1、优化模具工艺，设计合理间隙；2、合模前吹净型腔内残砂；3、合模后防止从浇注系统落砂；4、浇注时防止冲砂。4、防止方法：第二十三页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/6245、补救措施：1、轻者焊补；2、采用工业修补剂；3、用腻子进行修补；4、如在重要面，报废重铸。三、案例（夹砂）；第二十四页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/625三、案例（开裂）；开裂第二十五页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/6261、定义和特征：1、冷裂是铸件凝固后冷却到弹性状态时，因铸件局部的铸造应力大于合金的极限强度而引起的裂纹，断口有金属光泽；2、热裂是铸件在凝固未期或终凝后不久，铸件尚处于强度和塑性很低状态下，因铸件固态收缩受阻而引起的裂纹，热裂断口严重氧化，无金属光泽；3、内裂纹一般会发生在铸件内部最后凝固部位。三、案例（开裂）；第二十六页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/6271、铸件内部裂纹可采用超声波探伤（UT）、磁粉探伤（MT）或射线探伤法（RT）进行检验；2、铸件表面的裂纹可采用染色探伤法（PT）来帮助确定，大部份是肉眼可直接发现的。三、案例（开裂）；2、检验与鉴别：第二十七页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/6281、铸件结构或浇注系统设计不合理壁厚相差悬殊，过渡圆角小；2、铸造合金中有害元素（P、S等）超标，珠光体元素过量；3、铸件开箱过早，冷却过快；4、合金收缩率大；5、肋板设计不合理。三、案例（开裂）；3、形成原因：第二十八页，共三十页，2022年，8月28日2023/2/629三、案例（开裂）；1、优化铸件结构设计，壁厚均匀，过渡平滑，肋板厚度和分布的合理化；2、优化浇注系统，控制浇温、浇速使铸