北重铸造厂家常用(yòng)铸造方法的缺陷及控制：

一、铸造的定义和分(fēn)类

铸造的定义：是将液體(tǐ)金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，获得具有(yǒu)一定形状、尺寸和性能(néng)金属零件毛坯的成型方法。

 

常见的铸造方法有(yǒu)砂型铸造和精密铸造，详细的分(fēn)类方法如下表所示。

 

砂型铸造：砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多(duō)数有(yǒu)色合金铸件都可(kě)用(yòng)砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用(yòng)的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能(néng)适应，長(cháng)期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。

精密铸造：精密铸造是用(yòng)精密的造型方法获得精确铸件工艺的总称。它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状，可(kě)不加工或很(hěn)少加工就直接使用(yòng)，是一种近净形成形的先进工艺。

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铸造方法分(fēn)类

 

二、常用(yòng)的铸造方法及其优缺点

1. 普通砂型铸造

制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用(yòng)的铸造砂是硅质砂，硅砂的高温性能(néng)不能(néng)满足使用(yòng)要求时则使用(yòng)锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。应用(yòng)最广的型砂粘结剂是粘土，也可(kě)采用(yòng)各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。

砂型铸造中所用(yòng)的外砂型按型砂所用(yòng)的粘结剂及其建立强度的方式不同分(fēn)為(wèi)粘土湿砂型、粘土干砂型和化學(xué)硬化砂型3种。

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砂型铸造用(yòng)的是最流行和最简单类型的铸件已延用(yòng)几个世纪.砂型铸造是用(yòng)来制造大型部件，如灰铸铁，球墨铸铁,不锈钢和其它类型钢材等工序的砂型铸造。其中主要步骤包括绘画，模具，制芯，造型，熔化及浇注，清洁等。

工艺参数的选择

加工余量：所谓加工余量，就是铸件上需要切削加工的表面，应预先留出一定的加工余量，其大小(xiǎo)取决于铸造合金的种类、造型方法、铸件大小(xiǎo)及加工面在铸型中的位置等诸多(duō)因素。

起模斜度：為(wèi)了使模样便于从铸型中取出，垂直于分(fēn)型面的立壁上所加的斜度称為(wèi)起模斜度。

铸造圆角：為(wèi)了防止铸件在壁的连接和拐角处产生应力和裂纹，防止铸型的尖角损坏和产生砂眼，在设计铸件时，铸件壁的连接和拐角部分(fēn)应设计成圆角。

型芯头：為(wèi)了保证型芯在铸型中的定位、固定和排气，模样和型芯都要设计出型芯头。

收缩余量：由于铸件在浇注后的冷却收缩，制作模样时要加上这部分(fēn)收缩尺寸。

优点：

粘土的资源丰富、价格便宜。使用(yòng)过的粘土湿砂经适当的砂处理(lǐ)后，绝大部分(fēn)均可(kě)回收再用(yòng)；

制造铸型的周期短、工效高；

混好的型砂可(kě)使用(yòng)的时间長(cháng)；

适应性很(hěn)广。小(xiǎo)件、大件，简单件、复杂件，单件、大批量都可(kě)采用(yòng)；

缺点及局限性：

因為(wèi)每个砂质铸型只能(néng)浇注一次，获得铸件后铸型即损坏，必须重新(xīn)造型，所以砂型铸造的生产效率较低；

铸型的刚度不高，铸件的尺寸精度较差；

铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。

2. 熔模铸造

用(yòng)蜡料做模样时，熔模铸造又(yòu)称"失蜡铸造"。熔模铸造通常是指在易熔材料制成模样，在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分(fēn)型面的铸型，经高温焙烧后即可(kě)填砂浇注的铸造方案。由于模样广泛采用(yòng)蜡质材料来制造，故常将熔模铸造称為(wèi)“失蜡铸造”。

可(kě)用(yòng)熔模铸造法生产的合金种类有(yǒu)碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。

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熔模铸造工艺过程

优点：

尺寸精度较高。一般可(kě)达CT4-6（砂型铸造為(wèi)CT10~13，压铸為(wèi)CT5~7）；

可(kě)以提高金属材料的利用(yòng)率。熔模铸造能(néng)显著减少产品的成形表面和配合表面的加工量，节省加工台时和刃具材料的消耗；

能(néng)最大限度地提高毛坯与零件之间的相似程度，為(wèi)零件的结构设计带来很(hěn)大方便。铸造形状复杂的铸件熔模铸造能(néng)铸出形状十分(fēn)复杂的铸件，也能(néng)铸造壁厚為(wèi)0.5mm、重量小(xiǎo)至1g的铸件，还可(kě)以铸造组合的、整體(tǐ)的铸件；

不受合金材料的限制。熔模铸造法可(kě)以铸造碳钢、合金钢、球墨铸铁、铜合金和铝合金铸件，还可(kě)以铸造高温合金、镁合金、钛合金以及贵金属等材料的铸件。对于难以锻造、焊接和切削加工的合金材料，特别适宜于用(yòng)精铸方法铸造；

生产灵活性高、适应性强熔模铸造既适用(yòng)于大批量生产，也适用(yòng)小(xiǎo)批量生产甚至单件生产。

缺点及局限性：

铸件尺寸不能(néng)太大工艺过程复杂铸件冷却速度慢。熔模铸造在所有(yǒu)毛坯成形方法中，工艺最复杂，铸件成本也很(hěn)高，但是如果产品选择得当，零件设计合理(lǐ)，高昂的铸造成本由于减少切削加工、装配和节约金属材料等方面而得到补偿，则熔模铸造具有(yǒu)良好的经济性。

3. 压铸

压铸工艺原理(lǐ)是利用(yòng)高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用(yòng)下冷却凝固而形成铸件。

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压力铸造 a) 合型浇注 b) 压射 c) 开型顶件

冷、热室压铸是压铸工艺的两种基本方式。冷室压铸中金属液由手工或自动浇注装置浇入压室内，然后压射冲头前进，将金属液压入型腔。在热室压铸工艺中，压室垂直于坩埚内，金属液通过压室上的进料口自动流入压室。压射冲头向下运动，推动金属液通过鹅颈管进入型腔。金属液凝固后，压铸模具打开，取出铸件，完成一个压铸循环。

 

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压铸工艺流程图

优点：

产品质量好。铸件尺寸精度高，一般相当于6~7级，甚至可(kě)达4级；表面光洁度好，一般相当于5~8级；强度和硬度较高，强度一般比砂型铸造提高25~30%，但延伸率 降低约70%；尺寸稳定，互换性好；可(kě)压铸薄壁复杂的铸件；

生产效率高。机器生产率高，例如國(guó)产JⅢ3型卧式冷空压铸机平均八小(xiǎo)时可(kě)压铸600～700次，小(xiǎo)型热室压铸机平均每八小(xiǎo)时可(kě)压铸3000~7000次；压铸型寿命長(cháng)，一付压铸型，压铸钟合金，寿命可(kě)达几十万次，甚至上百万次；易实现机械化和自动化；

经济效果优良。由于压铸件尺寸精确，表泛光洁等优点。一般不再进行机械加工而直接使用(yòng)，或加工量很(hěn)小(xiǎo)，所以既提高了金属利用(yòng)率，又(yòu)减少了大量的加工设备和工时；铸件价格便易；可(kě)以采用(yòng)组合压铸以其他(tā)金属或非金属材料。既节省装配工时又(yòu)节省金属。

缺点及局限性：

压铸时由于液态金属充填型腔速度高，流态不稳定，故采用(yòng)一般压铸法，铸件易产生气孔，不能(néng)进行热处理(lǐ)；

对内凹复杂的铸件，压铸较為(wèi)困难；

高熔点合金（如铜，黑色金属），压铸型寿命较低；

不宜小(xiǎo)批量生产，其主要原因是压铸型制造成本高，压铸机生产效率高，小(xiǎo)批量生产不经济。

4. 金属型铸造

又(yòu)称硬模铸造，它是将液體(tǐ)金属浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用(yòng)金属制成，可(kě)以反复使用(yòng)多(duō)次（几百次到几千次），又(yòu)叫永久型铸造。

金属型的结构

一般的，金属型用(yòng)铸铁和铸钢制成。铸件的内腔既可(kě)用(yòng)金属芯、也可(kě)用(yòng)砂芯。金属型的结构有(yǒu)多(duō)种，如水平分(fēn)型、重直分(fēn)型及复合分(fēn)型。其中垂直分(fēn)型便于开设内浇口和取出铸件；水平分(fēn)型多(duō)用(yòng)来生产薄壁轮状铸件；复合分(fēn)型的上半型是由垂直分(fēn)型的两半型采用(yòng)铰链连结而成，下半型為(wèi)固定不动的水平底板，主要应用(yòng)于较复杂铸件的铸造。

金属型铸造型的工艺特点：金属型的导热速度快和无退让性，使铸件易产生浇不足、冷隔、裂纹及白口等缺陷。此外，金属型反复经受灼热金属液的冲刷，会降低使用(yòng)寿命，為(wèi)此应采用(yòng)以下辅助工艺措施。

预热金属型：浇注前预热金属型，可(kě)减缓铸型的冷却能(néng)力，有(yǒu)利于金属液的充型及 铸铁的石墨化过程。生产铸铁件，金属型预热至250～350℃；生产有(yǒu)色金属件预热至100～250℃。

刷涂料：為(wèi)保护金属型和方便排气，通常在金属型表面喷刷耐火涂料层，以免金属 型直接受金属液冲蚀和热作用(yòng)。因為(wèi)调整涂料层厚度可(kě)以改变铸件各部分(fēn)的冷却速度，并有(yǒu)利于金属型中的气體(tǐ)排出。浇注不同的合金，应喷刷不同的涂料。如铸造铝合金件，应喷刷由氧化锌粉、滑石粉和水玻璃制成的涂料；对灰铸铁件则应采用(yòng)由石墨粉、滑石粉、耐火粘土粉及桃胶和水组成的涂料。

浇注：金属型的导热性强，因此采用(yòng)金属铸型时，合金的浇注温度应比采用(yòng)砂型高 出20～30℃。一般的，铝合金為(wèi)680℃～740℃；铸铁為(wèi)1300℃～1370℃；锡青铜為(wèi)1100～1150℃。薄壁件取上限，厚壁件取下限。铸铁件的壁厚不小(xiǎo)于15mm，以防白口组织。

开型：开型愈晚，铸件在金属型内收缩量愈大，取出采用(yòng)困难，而且铸件易产生大 的内应力和裂纹。通常铸铁件的出型温度700～950℃，开型时间為(wèi)浇注后10～60秒(miǎo)。

优点：

与砂型铸造相比，金属型铸造有(yǒu)如下优点：

复用(yòng)性好，可(kě)“一型多(duō)铸”，节省了造型材料和造型工时。

由于金属型对铸件的冷却能(néng)力强，使铸件的组织致密、机械性能(néng)高。

铸件的尺寸精度高，公差等级為(wèi)IT12～IT14；表面粗糙度较低，Ra為(wèi)6.3m。

金属型铸造不用(yòng)砂或用(yòng)砂少，改善了劳动条件。

 

缺点及局限性：

金属型的制造成本高、周期長(cháng)、工艺要求严格，不适用(yòng)于单件小(xiǎo)批量铸件的生产，主要适用(yòng)于有(yǒu)色合金铸件的大批量生产，如飞机、汽車(chē)、内燃机、摩托車(chē)等用(yòng)的铝活塞、汽缸體(tǐ)、汽缸盖、油泵壳體(tǐ)及铜合金的轴瓦、轴套等。对黑色合金铸件，也只限于形状较简单的中、小(xiǎo)铸件。

5. 低压铸造

低压铸造是指使液體(tǐ)金属在较低压力(0.02～0.06MPa)作用(yòng)下充填铸型，并在压力下结晶以形成铸件的方法。

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低压铸造工艺原理(lǐ)图：1—保温室 2—坩埚 3—升液管 4—贮气罐 5—铸型

低压铸造的工作原理(lǐ)下图所示。把熔炼好的金属液倒入保温坩埚，装上密封盖，升液导管使金属液与铸型相通，锁紧铸型，缓慢地向坩埚炉内通入干燥的压缩空气，金属液受气體(tǐ)压力的作用(yòng)，由下而上沿着升液管和浇注系统充满型腔，并在压力下结晶，铸件成型后撤去坩埚内的压力，升液管内的金属液降回到坩埚内金属液面。开启铸型，取出铸件。

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低压铸造示意图

优点：

浇注时金属液的上升速度和结晶压力可(kě)以调节，故可(kě)适用(yòng)于各种不同铸型(如金属型、砂型等)，铸造各种合金及各种大小(xiǎo)的铸件；

采用(yòng)底注式充型，金属液充型平稳，无飞溅现象，可(kě)避免卷入气體(tǐ)及对型壁和型芯的冲刷，铸件的气孔、夹渣等缺陷少，提高了铸件的合格率；

铸件在压力下结晶，铸件组织致密、轮廓清晰、表面光洁，力學(xué)性能(néng)较高，对于大薄壁件的铸造尤為(wèi)有(yǒu)利；

省去补缩冒口，金属利用(yòng)率提高到90%～98%；

劳动强度低，劳动条件好，设备简易，易实现机械化和自动化。

缺点及局限性：

升液管寿命短，且在保温过程中金属液易氧化和产生夹渣。主要用(yòng)来铸造一些质量要求高的铝合金和镁合金铸件，如气缸體(tǐ)、缸盖、曲轴箱和高速内燃机的铝活塞等薄壁件。

6. 离心铸造

离心铸造是将金属液浇入旋转的铸型中，在离心力作用(yòng)下填充铸型而凝固成形的一种铸造方法。

离心铸造的分(fēn)类

根据铸型旋转轴線(xiàn)在空间的位置，常见的离心铸造可(kě)分(fēn)為(wèi)两种：

卧式离心铸造：铸型的旋转轴線(xiàn)处于水平状态或与水平線(xiàn)夹角很(hěn)小(xiǎo)（<4°）时的离心铸造。

立式离心铸造：铸型的旋转轴線(xiàn)处于垂直状态时的离心铸造称為(wèi)立式离心铸造。

铸型旋转轴与水平線(xiàn)和垂直線(xiàn)都夹有(yǒu)较大角度的离心铸造称為(wèi)倾斜轴离心铸造，但应用(yòng)很(hěn)少。

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a)立式离心铸造 b)立式离心浇注成形铸件 c)卧式离心铸造

1，16—浇包 2，14—铸型 3，13—液體(tǐ)金属 4—带轮和带 5—旋转轴 6—铸件 7—電(diàn)动机8—浇注系统 9—型腔 10—型芯 11—上型 12—下型 15—浇注槽 17—端盖

优点：

用(yòng)离心铸造生产空心旋转體(tǐ)铸件时，可(kě)省去型芯、浇注系统和冒口；

由于旋转时液體(tǐ)金属在所产生的离心力作用(yòng)下，密度大的金属被推往外壁，而密度小(xiǎo)的气體(tǐ)、熔渣向自由表面移动，形成自外向内的定向凝固，因此补缩条件好，铸件组织致密，力學(xué)性能(néng)好；

便于浇注“双金属”轴套和轴瓦，如在钢套内镶铸一薄层铜衬套，可(kě)节省价格较贵的铜料；

充型能(néng)力好；

消除和减少浇注系统和冒口方面的消耗。

缺点及局限性：

铸件内自由表面粗糙，尺寸误差大，品质差；

不适用(yòng)于密度偏析大的合金（如铅青铜）及铝、镁等合金。

 

三、铸造缺陷及其控制方法

铸件缺陷种类繁多(duō)，产生缺陷的原因也十分(fēn)复杂。它不仅与铸型工艺有(yǒu)关，而且还与铸造合金的性制、合金的熔炼、造型材料的性能(néng)等一系列因素有(yǒu)关。因此，分(fēn)析铸件缺陷产生的原因时，要从具體(tǐ)情况出发，根据缺陷的特征、位置、采用(yòng)的工艺和所用(yòng)型砂等因素，进行综合分(fēn)析，然后采取相应的技术措施，防止和消除缺陷。

1. 浇不到

铸件局部有(yǒu)残缺、常出现在薄壁部位、离浇道最遠(yuǎn)部位或铸件上部。残缺的边角圆滑光亮不粘砂。

产生原因：

浇注温度低、浇注速度太慢或断续浇注；

横浇道、内浇道截面积小(xiǎo)；

铁水成分(fēn)中碳、硅含量过低；

型砂中水分(fēn)、煤粉含量过多(duō)，发气量大，或含泥量太高，透气性不良；

上砂型高度不够，铁水压力不足。

防止方法：

提高浇注温度、加快浇注速度，防止断续浇注；

加大横浇道和内浇道的截面积；

调整炉后配料，适当提高碳、硅含量；

铸型中加强排气，减少型砂中的煤粉，有(yǒu)机物(wù)加入量；

增加上砂箱高度。

2. 未浇满

铸件上部残缺，直浇道中铁水的水平面与铸件的铁水水平面相平，边部略呈圆形。

产生原因：

浇包中铁水量不够；

浇道狭小(xiǎo)，浇注速度又(yòu)过快，当铁水从浇口杯外溢时，操作者误认為(wèi)铸型已经充满，停浇过早。

防止方法：

正确估计浇包中的铁水量；

对浇道狭小(xiǎo)的铸型，适当放慢浇注速度，保证铸型充满。

3. 损伤

铸件损伤断缺。

产生原因：

铸件落砂过于剧烈，或在搬运过程中铸件受到冲撞而损坏；

滚筒清理(lǐ)时，铸件装料不当，铸件的薄弱部分(fēn)在翻滚时被碰断；

冒口、冒口颈截面尺寸过大；冒口颈没有(yǒu)做出敲断面（ 凹槽）。或敲除浇冒口的方法不正确，使铸件本體(tǐ)损伤缺肉。

防止方法：

铸件在落砂清理(lǐ)和搬运时，注意避免各种形式的过度冲撞、振击，避免不合理(lǐ)的丢放；

滚筒清理(lǐ)时严格按工艺规程和要求进行操作；

修改冒口和冒口颈尺寸，做出冒口颈敲断面，正确掌握打浇冒口的方向。

4. 粘砂和表面粗糙

粘砂是一种铸件表面缺陷，表现為(wèi)铸件表面粘附着难以清除的砂粒；如铸件经清除砂粒后出现凹凸不平的不光滑表面，称表面粗糙。

产生原因：

砂粒太粗、砂型紧实度不够；

型砂中水分(fēn)太高，使型砂不易紧实；

浇注速度太快、压力过大、温度过高；

型砂中煤粉太少；

模板烘温过高，导致表面型砂干枯；或模板烘温过低，型砂粘附在模板上。

防止方法：

在透气性足够的情况下，使用(yòng)较细原砂，并适当提高型砂紧实度；

保证型砂中稳定的有(yǒu)效煤粉含量；

严格控制砂水分(fēn)；

改进浇注系统，改进浇注操作、降低浇注温度；

控制模板烘烤温度，一般与型砂温度相等或略高。

5. 砂眼

在铸件内部或表面充塞有(yǒu)型砂的孔眼。

产生原因：

型砂表面强度不够；

模样上无圆角或拔模斜度小(xiǎo)导致钩砂、铸型损坏后没修理(lǐ)或没修理(lǐ)好就合箱；

砂型在浇注前放置时间过長(cháng)，风干后表面强度降低；

铸型在合箱时或搬运过程中损坏；

合箱时型内浮砂未清除干净，合箱后浇口杯没盖好，碎砂掉进铸型。

防止方法：

提高型砂中粘士含量、及时补加新(xīn)砂，提高型砂表面强度；

模样光洁度要高，并合理(lǐ)做出拔模斜度和铸造圆角。损坏的铸型要修好后再合箱；

缩短浇注前砂型的放置时间；

合箱或搬运铸型时要小(xiǎo)心，避免损坏或掉入砂型腔砂粒；

合箱前清除型内浮砂，并盖好浇口。

6. 披缝和胀砂

披缝常出现在铸件分(fēn)型面处，是垂直于铸件表面，且厚薄不均匀的薄片状金属突起物(wù)。胀砂是铸件内、外表面局部胀大，形成不规则的瘤状金属突起物(wù)。

产生原因：

紧实度不够或不匀；

面砂强度不够、或型砂水分(fēn)过高；

液态金属压头过大、浇注速度太快。

防止方法：

提高铸型紧实度、避免局部过松；

调整混砂工艺、控制水分(fēn)，提高型砂强度；

降低液态金属的压头、降低浇注速度。

7. 抬箱

铸件在分(fēn)型面处有(yǒu)大面积的披缝，使铸型外形尺寸发生变化。抬箱过大，造成跑火——铁水自分(fēn)型面外溢，严重时造成浇不足缺陷。

产生原因：

砂箱未紧固、压铁质量不够或去除压铁过早；

浇注过快，冲击力过大；

模板翅曲。

防止方法：

增加压铁重量，特铁水凝固后再去除压铁；

降低浇包位置，降低浇注速度；

修正模板。

8. 掉砂

铸件表面上出现的块状金属突起物(wù)，其外形与掉落的砂块很(hěn)相似。在铸件其它部位，则往往出现砂眼或残缺。

产生原因：

模样上有(yǒu)深而小(xiǎo)的凹槽，同于结构特征或拔模斜度小(xiǎo)，起模时将砂型带坏或震裂；

紧实度不匀，铸型局部强度不足；

合箱、搬运铸型时，不小(xiǎo)心使铸型局部砂块掉落。

防止方法：

模样拔模斜度要合适、表面光洁；

铸型紧实度高且均匀；

合箱、搬运过程中，操作小(xiǎo)心。

9. 错型（错箱）

铸件的一部分(fēn)与另一部分(fēn)在分(fēn)型面的接缝处错开，发生相对位移，使铸件外形与图纸不相符合。

产生原因：

模样制作不良，上下模没有(yǒu)对准或模样变形；

砂箱或模板定位不准确，或定位销松动；

挤压造型机上零件磨损，例如正压板下衬板、反压板轴承的磨损等；

浇注时用(yòng)的套箱变形，搬运、围箱时不注意，使上下铸型发生位移。

防止方法：

加强模板的检查和修理(lǐ)；

经常检查砂箱、模板的定位销及销孔、并合理(lǐ)地安装；

检查挤压造型机的有(yǒu)关零件，及时调整，磨损大的要更换；

定期对套箱整形。脱箱后的铸型在搬运时要小(xiǎo)心。在面浇注的砂型，应该做一排砂型围一排。

10. 灰口和麻点

铸件断口呈灰黑色或出现黑色小(xiǎo)点，中心部位较多(duō)，边部较少，金相观察可(kě)见到片状石墨。

产生原因：

铁水化學(xué)成分(fēn)不合要求，碳、硅含量过高；

炉前孕育的铋加入浇包内过早或过迟，或是铋量不足。

防止方法：

正确选择化學(xué)成分(fēn)，合理(lǐ)配料，使铁水中碳、硅量在规定范围内；

增加铋的加入量并严格炉前孕育工艺。

11. 裂纹（热裂、冷裂）

铸件外部或内部有(yǒu)穿透或不穿透的裂纹。热裂时带有(yǒu)暗色或黑色的氧化表面断口外形曲折。冷裂是较干净的脆性裂纹，断口较平，具有(yǒu)金属光泽或轻微的氧化色泽。

产生原因：

铁水中碳、硅含苞欲放量过低，含硫量过高；

浇注温度过高；

冒口颈过大、过短，造成局部过热严重，或重口太小(xiǎo)，补缩不好；

铸件在清理(lǐ)、运输过程中，受冲击过大。

防止方法：

控制铁水化學(xué)成分(fēn)在规定的范围内；

降低浇注温度；

合理(lǐ)设计冒口系统；

铸件在清理(lǐ)、运输过程中避免过度冲击。

12. 气孔

气孔的孔壁光滑明亮，形状有(yǒu)圆形、梨形和针状，孔的尺寸有(yǒu)大有(yǒu)小(xiǎo)，产生在铸件表面或内部。铸件内部的气孔在敲碎后或机械加工时才能(néng)被发现。

产生原因：

小(xiǎo)炉料潮湿、锈蚀严重或带有(yǒu)油污，使铁水含气量太多(duō)、氧化严重；

出铁孔、出铁槽、炉衬、浇包衬未洪干；

浇注温度较低，使气體(tǐ)来不及上浮和逸出；

炉料中含铝量较高，易造成氢气孔；

砂型透气性不好、型砂水分(fēn)高、含煤粉或有(yǒu)机物(wù)较多(duō)，使浇注时产生大量气體(tǐ)且不易排出。

防止方法：

炉料要妥善管理(lǐ)，表面要清洁；

炉缸、前炉、出铁口、出铁槽、浇包必须烘干；

提高浇注温度；

不使用(yòng)铝量过高的废钢；

适当降低型砂的水分(fēn)、控制煤粉加入量，扎通气孔等。

13. 缩松、疏松

分(fēn)散、细小(xiǎo)的缩孔，带有(yǒu)树枝关结晶的称缩松，比缩松更细小(xiǎo)的称疏松。常出现在热世部位。

产生原因：

铁水中碳、硅含量过低，收缩大；

浇注速度太快、浇注温度过高，使得液态收缩大；

浇注系统、冒口设计不当，无法实现顺序凝固；

冒口太小(xiǎo)，补缩不充分(fēn)。

防止方法：

控制铁水的化學(xué)成分(fēn)在规定范围内；

降低浇注速度和浇注温度；

改进浇冒口系统，利用(yòng)顺序凝固；

加大冒口體(tǐ)积，保证充分(fēn)补缩。

14. 反白口

铸件断口内部出现白口组织，边缘部分(fēn)出现灰口。

产生原因：

碳、硅含量较高的铁水，含氢量过高；

炉料中带入的铬等白口形成元素过多(duō)；

元素偏析严重；

防止方法：

控制化學(xué)成分(fēn)、碳、硅含量不宜过高；

炉衬、包衬要烘干；型砂水分(fēn)不宜过高；

加强炉料管理(lǐ)，减少带入白口化元素。

 

四、汽車(chē)铸造新(xīn)技术和新(xīn)方向

1. 砂成形技术的发展趋势

潮模造型经过手工紧实→震击+压实紧实→高压+微震紧实→气冲紧实→静压紧实几个发展阶段。静压造型技术实质是“气冲预紧实+压实”。有(yǒu)以下优点：铸型轮廓清晰，表面硬度高且均匀，起模斜度小(xiǎo)，型板利用(yòng)率高，工艺装备磨损小(xiǎo)，铸型表面光洁度高，铸型型废率低。因此，是目前最新(xīn)、最先进的造型工艺，并已成為(wèi)当今的主流紧实工艺。

 

当前，國(guó)外比较有(yǒu)名的制造静压造型设备的厂家有(yǒu)德國(guó)的 KW公司、HWS公司和意大利萨威力公司。國(guó)内汽車(chē)铸造厂家大都选用(yòng)HWS公司或KW公司制造的设备，如一汽铸造公司、东风汽車(chē)铸造厂、上海圣德曼铸造公司、华东泰克西、山(shān)西三联、广西玉柴、无锡柴油机厂等。

2. 近净形技术发展趋势

铸造成形工艺

消失模铸造也称气化模铸造、实型铸造、无型腔铸造，被铸造界誉之為(wèi)“21世纪的铸造新(xīn)技术”、“铸造的绿色工程”。该工艺的方法是采用(yòng)无粘结剂干砂加抽真空技术。我國(guó)有(yǒu)一百多(duō)家企业用(yòng)该工艺生产箱體(tǐ)类、管件阀體(tǐ)类、耐热耐磨合金钢类等三大类铸件，总产量超过10万t。今后，该工艺将大量采用(yòng)快速制造技术和模拟仿真技术，以缩短生产准备周期，实现铸件的快捷生产。

熔模精密铸造成形型工艺

熔模精密铸造工艺有(yǒu)水玻璃制壳工艺、复合制壳工艺、硅溶胶制壳工艺。汽車(chē)产品材料有(yǒu)碳素钢、合金钢、有(yǒu)色合金与球墨铸铁。國(guó)外有(yǒu)高合金钢、超合金材料。熔炼设备國(guó)内采用(yòng)普通、快速中频炉；國(guó)外采用(yòng)真空炉、翻转炉、高频炉技术。熔模精密铸造技术成型工艺将来的发展趋势是产品离商(shāng)品越来越近，传统的精铸件只作為(wèi)毛坯，已经不适应市场的快速应变；产品的复杂程度和质量档次越来越高；研发手段越来越强，化协作开始显现，CAD、CAM、CAE的应用(yòng)成為(wèi)产品开发主要技术。

3. 制芯技术的发展趋势

目前，國(guó)内外汽車(chē)铸造制芯有(yǒu)三种制芯工艺，在现代汽車(chē)铸造中常并行采用(yòng)的主要工艺 有(yǒu)热芯盒制芯、壳芯制芯、冷芯盒制芯等，传统的合脂或油砂制芯已被淘汰。

制芯工艺技术有(yǒu)以冷芯盒技术為(wèi)主的发展趋势。一汽铸造公司、东风汽車(chē)铸造厂、上海圣德曼铸造公司、华东泰克西、山(shān)西國(guó)际铸造公司等均采用(yòng)冷芯盒制芯技术。

4. 铸铁熔炼技术的发展趋势

目前，國(guó)内外铸铁熔炼技术有(yǒu)两种主要方式：一是采用(yòng)大型热风除尘冲天炉与工频保温炉双联熔炼工艺；二是采用(yòng)中频感应電(diàn)炉熔炼工艺技术。

美國(guó)因达公司和彼乐公司生产的中频炉技术开始越来越受到重视，该技术日益成熟，其清洁、环保、节能(néng)、高效、安全的优势突出，是今后发展的方向。一汽铸造公司、东风汽公司采用(yòng)因达公司和彼乐公司生产的中频炉和保温炉技术。已经开发与应用(yòng)的球化剂、孕育剂、蠕化剂和其他(tā)各种添加剂产品，形成商(shāng)品化、标准化、规格化、系列化。

5. 合金气缸體(tǐ)、气缸盖压铸成形技术

铝合金是汽車(chē)上应用(yòng)最快和最广的轻金属，因為(wèi)铝合金本身的性能(néng)已经达到质量轻、强度高、耐腐蚀的要求。最初，铝合金仅用(yòng)于一些不受冲击的部件。后来，通过强化合金元素，铝合金的强度大大提高，由于质轻、散热性好等特性，可(kě)以满足发动机活塞、气缸體(tǐ)、气缸盖在恶劣环境下工作的要求。铝合金气缸體(tǐ)、气缸盖压铸成形核心技术可(kě)以提高净化、精练、细化、变质等材质质量控制，使得铝铸件质量达到一致性和稳定性。

随着我國(guó)汽車(chē)业的发展，特别是家用(yòng)轿車(chē)的快速增加和汽車(chē)部件出口的增大，汽車(chē)铝铸件将有(yǒu)很(hěn)大的增長(cháng)。铝气缸盖成形工艺主要有(yǒu)两种，一是以欧美為(wèi)代表的重力铸造成型工艺，上海皮尔博格、南京泰克西等公司，选用(yòng)意大利法塔公司重力铸造机生产铝气缸盖。二是以日韩為(wèi)代表的低压铸造成型工艺，东风日产发动机分(fēn)公司铝压铸車(chē)间、广东肇庆铸造公司、天津丰田铸造公司，选用(yòng)日本新(xīn)东等公司低压铸造机生产铝气缸盖。

6. 半固态压铸成型技术

半固态技术发源于美國(guó)，因此在美國(guó)这一技术已经基本成熟，处于全球领先地位，被称之為(wèi)21世纪最有(yǒu)前途的材料成形加工工艺。Alumax公司率先将该技术转化為(wèi)生产力，生产的铝合金汽車(chē)制动总泵體(tǐ)毛坯尺寸接近零件尺寸，加工量占铸件质量的13%，同样的金属型铸件的加工余量则占铸件质量的40%。20世纪80年代以来，欧洲等國(guó)在半固态应用(yòng)方面作了大量研究和应用(yòng)工作。

7. 铸铁材质的发展趋势

薄壁高强度灰铸铁件技术

灰铸铁件在汽車(chē)上大量应用(yòng)，由于该材料具有(yǒu)低的成本和良好的铸造性能(néng)优势。随着汽車(chē)技术轻量化要求，灰铸铁的增長(cháng)和发展将受到一定的影响，因此加强薄壁高强度气缸體(tǐ)、气缸盖铸件技术的开发与应用(yòng)将是发展趋势。

蠕墨铸铁技术

蠕墨铸铁具有(yǒu)球墨铸铁的强度，与灰铸铁相比又(yòu)有(yǒu)类似的防振、导热能(néng)力及铸造性能(néng)，有(yǒu)好的塑性和耐热疲劳性能(néng)，可(kě)以解决大马力气缸盖的热疲劳裂纹问题。蠕墨铸铁广泛应用(yòng)的巨大潜在市场是在汽車(chē)业，其主要产品则是发动机气缸體(tǐ)和大功率柴油机气缸盖铸件。随着汽車(chē)轻量化和比功率（kW/排量）的提高，气缸體(tǐ)和气缸盖的工作温度越来越高，许多(duō)部位的工作温度超过200 ℃，在此温度下，铝合金的强度大幅度下降，而蠕铁则具有(yǒu)很(hěn)大的优势。

球墨铸铁技术

球墨铸铁由于其高强度、高韧性和低价格，所以在汽車(chē)市场上仍有(yǒu)很(hěn)大发展。汽車(chē)铸造业球铁主要有(yǒu)4类产品技术工艺的发展趋势。一是铸态珠光體(tǐ)、高强度的载货車(chē)和轿車(chē)曲轴，铸态铁素體(tǐ)、高伸長(cháng)率的汽車(chē)排气管和桥壳底盘类铸件；二是保安类铸件，铸态生产轿車(chē)转向节；三是耐热球铁件，高硅钼、中硅钼、高镍球铁，该材质生产的排气管件；四是奥贝球铁，主要用(yòng)于生产曲轴等产品。除上述外，汽車(chē)铸造厂已经生产出铸态球铁冷激凸轮轴。

8. 铸造过程计算机应用(yòng)技术发展趋势

随着汽車(chē)铸造技术的快速发展，為(wèi)缩短铸件生产准备周期和降低新(xīn)产品开发的风险，采用(yòng)快速原型技术、计算机仿真模拟、三维建模、数控技术的应用(yòng)越来越广。快速原型技术应用(yòng)开发新(xīn)产品试制用(yòng)的模样及熔模铸造的蜡模外，还可(kě)以制做酚醛树脂壳型、壳芯，可(kě)以直接用(yòng)来装配成砂型。模拟造型过程正在成為(wèi)國(guó)际汽車(chē)铸造关注的前沿领域之一。应用(yòng)Magma、华铸软件对新(xīn)产品的铸件充型、凝固的温度场和流动场模拟分(fēn)析处理(lǐ)，预测和分(fēn)析铸件的缺陷。

9. 铸造检测技术

无损检测技术的应用(yòng)越来越广，对重要件时常采用(yòng)荧光磁粉检测表面裂纹；采用(yòng)超声波或音频检测球铁的球化率；涡流检测铸件的基體(tǐ)组织（珠光體(tǐ)含量）。為(wèi)满足重要件检测的要求，有(yǒu)的将上述三项检测仪器组合成一条自动检测線(xiàn)。

10. 绿色铸造技术发展趋势

“绿色铸造”是使铸造产品从设计、制造、包装、运输、使用(yòng)到报废处理(lǐ)整个产品生命周期中，对环境的负面影响最小(xiǎo)，资源效率最高。铸造行业历来被认為(wèi)是高能(néng)耗、高污染的行业，要不断开发新(xīn)的节能(néng)、清洁、低排放、低污染的铸造材料以投入生产使用(yòng)。