cylinder defect improvement缸体铸造缺陷分析与对策

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1、缸体铸造缺陷分析与对策1气孔气孔通常是汽缸体铸件最常见的缺陷，往往占铸件废品的首位。如何防止气孔，是铸造工作者一个永久的课题。汽缸体的气孔多见于上型面的水套区域对应的外表面(含缸盖面周边)，例如出气针底部(这时冒起的气针较短)或凸起的筋条部，以及缸筒加工后的内表面。严重时由于型芯的发气量大而又未能充分排气，使上型面产生呛火现象，导致大面积孔洞与无规律的砂眼。在现代生产条件下，反应性气孔与析出性气孔较为少见，较为多见的是侵入性气孔。现对侵人性气孔分析出如下：1.1原因1.1.1型腔排气不充分，排气系统总截面积偏小。1.1.2浇注温度较低。1.1.3浇注速度太慢；，铁液充型不

2、平稳，有气体卷入。1.1.4型砂水份偏高；型砂内灰份含量高，型砂透气性差；1.1.5对于干式气缸套结构的发动机，水套砂芯工艺不当(如未设置排气系统或排气系统不完善；或因密封不严，使浇注时铁水钻人排气通道而堵死排气道；砂芯砂粒偏细，透气不良；上涂料后未充分干燥；砂芯砂与涂料发气量太大，或发气速度不当；涂料的屏蔽性差......)。经验证明，干式缸套的缸体的气孔缺陷，很大程度上与水套工艺因素相关连。1.1.6孕育剂未经干燥且粒度不当；铁液未充分除渣，浇注时未挡渣，由此引起渣气孔。1.1.7浇注时未及时引火1.2对策1.2.1模型上较高部位设置数量足够、截面恰当的出气针或排气片

3、；而芯头部位设置排气空腔。上述排气系统均应将气体引至型外。通常排气截面应为内浇道总截面积1.5—1.8倍左右。1.2.2浇注系统按半开放半封闭原则设置为宜，且须具有一定的拦渣功能，这样铁液充型时比较平稳，不会冲击铸型或产生飞溅或卷人气体。而浇注系统的截面大小以8-lOkg／s的浇注速度来计算较为适宜。1.2.3铁液的熔炼温度应不低于1500℃，而手工浇注时末箱的浇注温度应控制在1400~C左右(视铸件大小与壁厚可适当调整）。最好能采用自动浇注，浇注温度误差应在20℃以内。1.2.4一个好的适于高压造型的砂处理系统，型砂水分应控制在2.8-3.2％，其时的紧实率应在36-4

4、2％之间，而温压强度应达180-220kpa(均指在造型机处取样检测)。为达这些指标，需监控型砂的灰份，辅助材料的添加量，合适的原砂粒度、循环砂的温度及混砂效率。1.2.5注意做好铁液去渣，浇注时挡渣引火以及孕育剂的干燥等工作。1.2.6对于干式汽缸套结构的发动机缸体，至关重要的是要有非常完善到位的水套砂芯工艺：a、水套坭芯用砂的平均细度较之其他砂芯要粗一些，以求有良好的透气性。b、设置充分的互相连通的排气孔网并使之能排出型外，这些孔网尽可能在制芯时生成，亦可在成型后钻加工形成。对于前者要定期监控检查孔网是否畅通(当心部芯砂固化不良时易将孔网堵塞)。c、对砂芯砂性能要综合

5、考虑，不能片面追求强度。当强度太高时，势必要增大树脂用量，从而使芯砂发气量太高；而当水套芯的结构比较复杂纤薄砂厚不均匀，且又能开出排气孔网时，就要求砂芯有较高的强度，即使发气量大些也无妨。d、当水套芯有排气孔网时，涂料要有较好的屏蔽性；当水套芯截面不便设置排气孔网时，涂料要有较好的透气性，这时砂的粒度也应更粗些。e、当水套芯布有排气孔网，且使用屏蔽性涂料时，在浸涂时要防止涂料液进入排气孔网，更要注意封火措施(可使用封火垫片材料)，以免浇注时铁水进人排气孔网，把排气道堵死；f、涂料的发气量要低，且施涂后一定要充分干燥。一个成熟的水套芯工艺，可以将缸筒加工后内表面的气孔废品率

6、控制在3％o，甚至更低。与缸体水套芯相类似，对缸体的油道芯、挺杆腔砂芯以及缸盖的水套芯，其工艺方法、工艺措施也可仿照缸体水套芯的工艺思路来考虑。2砂眼砂眼也是汽缸体(汽缸盖)铸件的常见缺陷，多见于铸件的上型面，也有在缸筒内表面经加工后暴露出来的。2.1原因2.1.1浇注系统设计不合理。2.1.2型砂系统管理不善，型砂性能欠佳。2.1.3型腔不洁净。2.1.4砂芯表面状况不良或是施涂与干燥不当。2.2对策2.2.1就浇注系统设置方面来说，为避免或减少砂眼缺陷，应注意以下事项：a、要有合理的浇注速度。截面太小，则浇注速度太慢，铁液上升速度太慢，上型受铁液高温烘烤时间长，容易使

7、型砂爆裂，严重时会成片状脱落。浇注系统的比例，应使铁液能平稳注人，不得形成紊流或喷射。b、尽量使铁液流经的整个通道在砂芯内生成，通常坭芯砂(热法覆膜砂或冷芯砂)较之外模粘土砂更耐高温铁液冲刷。而直浇道难以避免设置在外模的粘土砂砂型中通过，这时可在直浇口与横浇口搭接处设置过滤器(最好是泡沫陶瓷质)，可以将铁液在直浇道内可能冲刷下来的散砂和铁液夹渣加以过滤，从而可减少砂眼和渣眼。c、浇道是变截面的，因此变截面处应尽可能圆滑光洁，避免形成易被铁液冲垮的尖角砂。d、浇道的截面比例宜采用半封闭半开放型式，以降低铁液进入型腔时的流速与冲击