V法铸造工艺生产铸铁件铸钢件气孔缺陷的防治

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1、V法铸造工艺生产铸铁件铸钢件气孔缺陷的防治马怀荣刘祥泉韩建华梁波张现诚（淄博通普真空设备有限公司0533-81768682904092）张建满（华中科技大学）内容摘要：本文对V法铸造工艺生产铸铁件、铸钢件易发生气孔缺陷问题，从卷入气孔、侵入气孔、反应气孔、析出气孔,腔滞气孔的形成原因，针对性的采取了一系列措施进行防治。气孔是铸造生产的常见病，多发病，解决起来有一定的难度，V法铸造也不例外，但我们认为只要措施得当，操作认真，气孔是可以克服的。欢迎同行对本文进行批评指正。关键词：V法铸造-卷入气孔、侵入气孔、反应气孔、析出气孔、腔

2、滞气孔前言V法铸造又称真空密封铸造，1969年日本发明的铸造新工艺，它的出现引起我国铸造界的重视，经过学习，考察，研究，引进，开发，这一工艺在我国得到应用和发展。当前我国的铸件产量居世界第一，V法铸件产量也正在占越来越大的比例。V法铸造初期我国基本上以生产工程机械的配重铁为主，后又发展到石油机械的平衡块，摇杆，变速箱壳等，近几年V法工艺又发展到水泵壳体，阀体，汽车桥壳，工程机械桥壳等产品，形状越来越复杂，质量要求也是越来越高。材质上已从铸铁件发展到铸钢件、铸铜件、铸铝件，特别是在铸钢件的应用上，发展的速度很快，很受欢迎。但在应

3、用发展中发现V法铸造铸钢件易出现气孔缺陷。【1】我们是从事推广应用该工艺的专业厂家，在推广应用中也遇到气孔问题，经过我们的努力，取得了一定的经验，收到了较好的效果。我们认为V法铸造发展属新技术，新工艺，一些技术难题尚未解决，出现这样那样的问题是正常现象，我们认为气孔缺陷是能够克服的，近几年来我国V法铸造的汽车，工程车的铸钢桥壳已达数万吨，铁路动车的支架，摇枕等关键件也取得很大进展，充分说明V法铸造的气孔缺陷是完全可以克服的，现将我们在克服气孔方面所做的努力总结起来供同行们参考。一·铸件气孔的分类1986年中国机械工程学会，铸造

4、学会出版的《铸件缺陷手册》【2】中将气孔分为：1、析出气孔，2、侵入气孔，3反应气孔。新版《铸造手册》在上述基础上又增加卷入气孔，我们认为卷入气孔的提出是一大进步，特别适用于V法铸造。在此基础上，我们结合V法铸造自身的特殊性，提出一个新的概念，腔滞气孔。下面我们将对各种气孔的成因和防治方法做以分析。二·各种气孔的成因及防治方法1.卷入气孔资料【2】的定义是：浇注时浇注系统的金属流里，夹带着气泡进入型腔或液流冲击型腔，产生的气泡进入型腔，当带入的气泡不能从型腔内排除而产生的气孔称为卷入气孔。因V法铸造是用EVA塑料薄膜密封成型的

5、，浇注过程中要尽力保护EVA薄膜不过早的烧坏，所以要求金属液充型时必须快速平稳，浇注系统必须设计成开放式的，保证金属流不产生紊流，涡流不发生飞溅。但是开放式的浇注系统，排除气体能力差，容易产生卷入气孔。资料【1】指出，V法铸造为了达到快速浇注的目的，要求浇道截面积比粘土砂、树脂砂、水玻璃砂加大30%，浇注速度的加快，更加剧卷入气体，更易产生卷入时气孔1（1）直浇道、内浇道截面积的选择在开放式浇注系统中，直浇道是最小截面积，是控制浇注速度的枢纽，需首先确定尺寸，比传统铸造截面积加大30%，铸钢件多选用这种形式。我们选定的浇注系统

6、各单位的比例是【1】铸钢：F直：ΣF横：ΣF内=1:（1.2～1.4）：（1.2～2）在半封闭的浇注系统中，内浇道是最小的截面积，是控制浇注速度的枢纽，是需首先选定的尺寸。同样也比传统铸造截面积加大30%，铸铁件小件多选用这种形式。我们多数按【1】给定的比例：铸铁：F直：ΣF横：ΣF内=1:（1.2～1.4）：（0.8～1.4）（2）浇口杯的位置放在砂箱两侧或两端，距箱边300～400mm.目的是保证浇注时，包咀距浇口杯的高度尽量减少，保证金属不浇到浇口杯外，不造成浇注断流。（3）浇口杯的形状建议选择不同心的圆锥体（见示意图）

7、（4）浇包咀距浇口杯的最佳距离原则是尽量靠近，应<3d(其中d为直浇道的直径)。（5）浇口杯应烘干，使用前应预热尽量选用CO2硬化水玻璃砂，但是因CO2水玻璃砂，CO2只起硬化作用，制成的浇口杯砂中尚有4～5%的水玻璃残留水分，必须烘干。（6）处理好浇口杯与上箱背膜间的密封浇口杯下尽管用软泥密封，但常常因金属液把被膜烧坏，造成从该处吸入气体。（方法见下图1）图1（7）在直浇道下，安放缓冲窝砂芯金属液从浇口杯进入，通过直浇道直接冲击底部，冲击力很大，很容易发生飞溅，卷入气体，为此设计一个缓冲窝砂芯，使金属液不发生飞溅，该砂芯用树

8、脂砂或水玻璃砂均可。（见图2）2图2Ф1=1.5Dh=0.5DH=h+20Ф2=Ф1+40（8）浇注操作保证做到：只要浇注开始，直浇道始终充满金属液，不得接包浇注。如铸件需要的金属液量大，一个浇包不足时，可以设计两个或两个以上的浇包同时浇注。2.侵入气孔资料【2】的定义是型砂