鑄造缺陷解析

第一頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/62一、概念；１、鑄造缺陷是鑄造生產過程中，由于種種原因，在鑄件表面和內部產生的各種缺陷的總稱；

２、鑄件缺陷是導致鑄件性能低下、使用壽命短、報廢和失效的重要原因；３、分析鑄件缺陷的形貌、特點、產生原因及其形成過程，目的是防止、減少和消除鑄件缺陷。消除或減少鑄件缺陷是鑄件質量控制的重要組成部份；第二頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/63二、分類（類型）；１、多肉類缺陷；２、孔洞類缺陷；３、裂紋、冷隔類缺陷；４、表面缺陷；５、殘缺類缺陷；６、形狀及重量差錯類缺陷；７、夾雜類缺陷；８、性能、成分、組織不合格；第三頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/64１、多肉類缺陷定義缺陷名稱特征鑄件表面各種多肉類缺陷的總稱飛翅(毛邊、披縫)產生在分型面連成片狀的金屬物；毛刺形狀不規則刺狀金屬物,出現在型芯裂縫處；抬型分型面部位高度增大,并伴有厚大飛刺；脹模（脹砂）表面局部增大,形成不規則瘤狀金屬突起物；第四頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/65２、孔洞類缺陷定義缺陷名稱特征鑄件表面和內部產生的不同大小、形狀的孔洞缺陷的總稱氣孔出現在內部或表層,呈圓形.腰圓形,較光滑；針孔狀如針頭的氣孔；縮孔形狀不規則,孔壁粗糙,常伴有粗大樹枝晶.夾雜物.裂紋等缺陷；縮松是細小的分散縮孔,斷口呈海綿狀；疏松（顯微縮松）不作嚴格區分；第五頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/66３、裂紋、冷隔類缺陷定義缺陷名稱特征宏觀（肉眼、ＰＴ、ＲＴ、ＭＴ、ＵＴ）或微觀（顯微鏡）判斷發現有開裂狀紋絡冷裂斷口有金屬光澤或有輕微氧化色澤；熱裂斷口嚴重氧化，無金屬光澤；冷隔邊緣呈圓角；第六頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/67４、表面缺陷定義缺陷名稱特征鑄件表面上產生的各種缺陷的總稱外觀不良因產品在后處理時未達到外觀允收標準的產品；氣體破壞分層伴有冷隔；鼠尾/溝槽一種輕微的夾砂結疤缺陷，由于砂模表面層膨脹受限制引起的鑄件凹痕焊補因有焊補而造成退貨；粘砂（機械粘砂、化學粘砂）金屬液輕度滲入砂型表面砂粒間隙；皺皮鑄件表面不規則的粗粒狀或皺褶狀疤痕；凹陷鑄件厚斷面或斷面交接處上平面塌陷；第七頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/68５、殘缺類缺陷定義缺陷名稱特征鑄件由于各種原因造成的外形缺損缺陷的總稱澆不到鑄件殘缺,輪廓不完整,或輪廓雖完整,但邊、棱、角圓鈍；未澆滿鑄件上部殘缺，殘缺部份邊角呈圓形，澆注糸統未充滿；跑水鑄件分型面以上部份殘缺，殘缺表面凹陷；型漏（漏箱）存在于鑄件內的嚴重的空殼狀殘缺；缺料（缺損）鑄件受撞擊而破損、斷裂、殘缺不全；第八頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/69６、形狀及重量差錯類缺陷定義缺陷名稱特征鑄件的形狀、尺寸、重量與鑄件圖樣或技術條件的規定不符尺寸不符鑄件實測尺寸不符合圖面要求，超出公差；重量不符重量超出規定公差范圍；變形由于模樣、鑄型形狀發生變化，或在鑄造或熱處理過程中因冷卻或收縮不均等原因而引起的鑄件幾何形狀和尺寸與圖面不符；錯模（錯型、錯箱）鑄件的一部份與另一部份在分型面處相互錯位；錯芯由于砂芯在分型面處錯位，使鑄件內腔沿分型面錯開，一側多肉，另一側缺肉；孔偏（偏芯、漂芯）砂芯在金屬液熱作用、充型壓力及浮力作用下，發生上抬、位移、漂浮甚至斷裂，使鑄件內孔位置發生偏錯，形狀和尺寸不符合圖面要求；第九頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/610７、夾雜類缺陷定義缺陷名稱特征鑄件中各種金屬和非金屬夾雜物的總稱冷豆通常位于鑄件下表面或嵌入鑄件表層；內滲物（內滲豆）存在于鑄件孔洞類缺陷內的光滑有光澤的豆粒狀金屬滲出物；夾渣鑄件表面或內部由熔渣引起的非金屬夾雜物；夾砂鑄件內部或表面包裹有砂粒、砂塊的缺陷；第十頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/611８、性能、成份、組織不合格類缺陷定義缺陷名稱特征鑄件由于化學成分不符合鑄件技術條件的要求，或由于熔煉、金屬液處理、鑄造、熱處理工藝不當，導致顯微組織異常，物理性能或力學性能不合格硬度不符硬度測試值不在規格之內或落差較大不符合要求者；物理、力學、化學性能不符物理、力學、化學性能不符合相關標準或客戶要求；石墨漂浮鑄件內部晶粒粗大，組織粗大常伴有疏松缺陷；偏析鑄件在凝固時出現化學成份不一致現象；硬點出現在鑄件斷面上的細小分散的高硬度夾雜物顆粒；白口在灰鑄鐵件的截面上全部或部份出現亮白色組織；反白口在第二相為石墨的鑄件斷口的中心部位出現白口組織或麻口組織，外層是正常的石墨組織；球化不良和球化衰退因球化劑加入量不足以使鑄鐵石墨充分球化，或球化處理后鐵液停留、澆注、凝固時間過長而引起的鑄鐵石墨球化率低或不球化缺陷；第十一頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/612結合流程，靈活運用解析方法：三、案例分析；1、QC手法（如：特性要因圖：人、機、料、法、環、測）；2、8D；3、6Sigma（D、M、A、I、C）；4、QCC；5、PDCA；6、三現（時、地、物）；7、其它。第十二頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/613三、案例（縮孔）；縮孔第十三頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/6141、鑄件在凝固過程中因補縮不良而在熱節或最后凝固部位形成的宏觀孔洞；2、縮孔形狀不規則,孔壁粗糙,常伴有粗大樹枝晶夾雜物、氣孔、裂紋、偏析等缺陷；3、縮孔上方或附近的鑄件表面有時會出現凹陷（縮陷）。三、案例（縮孔）；1、定義和特征：第十四頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/6152、檢驗與鑒別：1、鑄件內部縮孔可采用超聲波探傷（UT）、射線探傷（RT）或加工后用染色探傷法（PT）進行檢驗；2、鑄件表面的縮孔用肉眼可觀察到。三、案例（縮孔）；第十五頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/6163、形成原因：1、合金的液態收縮和凝固收縮大于固態收縮，凝固時間過長；2、澆注溫度不當，過高易產生縮孔，過低易產生縮松和疏松；3、澆注系統、冒口、冷鐵設置不合理，鑄件凝固時得不到有效補縮；4、鑄件結構不合理；5、砂箱、芯骨鋼度差，型、芯緊實度和強度低而不均，鑄件易產生脹型、縮孔、縮松；6、原材料的遺傳性。三、案例（縮孔）；第十六頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/6171、優化工藝設計，合理設置澆注系統；2、考慮使用保溫冒口、發熱冒口；3、優化鑄件結構設計；4、模擬分析（CAE）；5、調整成份；6、控制爐料．4、防止方法：三、案例（縮孔）；第十七頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/6181、輕者焊補或采用工業修補劑；2、重者報廢重鑄.5、補救措施：三、案例（縮孔）；第十八頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/619夾砂三、案例（夾砂）；第十九頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/620三、案例（夾砂）；鑄件內部或表面包裹有砂粒、砂塊的缺陷。1、定義和特征：第二十頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/6212、檢驗與鑒別：1、鑄件內部夾砂可采用超聲波探傷（UT）或射線探傷法（RT）進行檢驗；2、鑄件表面的夾砂用肉眼可確定。三、案例（夾砂）；第二十一頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/622三、案例（夾砂）；3、形成原因：1、型內殘砂合模前未清理干凈；2、合模后澆注系統或冒口掉入砂粒或砂塊；3、造型、下砂芯、合模時操作不當發生砂模和砂芯損壞落砂；4、澆注系統不合理及澆注時操作不當，發生沖砂；5、涂料不良，澆注時涂層脫落；6、產品結構設計不合理。第二十二頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/623三、案例（夾砂）；1、優化模具工藝，設計合理間隙；2、合模前吹凈型腔內殘砂；3、合模后防止從澆注系統落砂；4、澆注時防止沖砂。4、防止方法：第二十三頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/6245、補救措施：1、輕者焊補；2、采用工業修補劑；3、用膩子進行修補；4、如在重要面，報廢重鑄。三、案例（夾砂）；第二十四頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/625三、案例（開裂）；開裂第二十五頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/6261、定義和特征：1、冷裂是鑄件凝固后冷卻到彈性狀態時，因鑄件局部的鑄造應力大于合金的極限強度而引起的裂紋，斷口有金屬光澤；2、熱裂是鑄件在凝固未期或終凝后不久，鑄件尚處于強度和塑性很低狀態下，因鑄件固態收縮受阻而引起的裂紋，熱裂斷口嚴重氧化，無金屬光澤；3、內裂紋一般會發生在鑄件內部最后凝固部位。三、案例（開裂）；第二十六頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/6271、鑄件內部裂紋可采用超聲波探傷（UT）、磁粉探傷（MT）或射線探傷法（RT）進行檢驗；2、鑄件表面的裂紋可采用染色探傷法（PT）來幫助確定，大部份是肉眼可直接發現的。三、案例（開裂）；2、檢驗與鑒別：第二十七頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/6281、鑄件結構或澆注系統設計不合理壁厚相差懸殊，過渡圓角小；2、鑄造合金中有害元素（P、S等）超標，珠光體元素過量；3、鑄件開箱過早，冷卻過快；4、合金收縮率大；5、肋板設計不合理。三、案例（開裂）；3、形成原因：第二十八頁，共三十頁，2022年，8月28日2023/2/629三、案例（開裂）；1、優化鑄件結構設計，壁厚均勻，過渡平滑，肋板厚度和分布的合理化；2、優化澆注系統，控制澆溫、澆速使鑄