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1、- 1 - 解决铸件缩松的方法李德臣(沈阳鑫浩龙铸造材料公司沈阳110021)Solutions for Casting Shrinkage Porsity Li De-chen (Shenyang Xinhaolong Foundry Materials Co,Ltd. Shenyang 110021 China ) 许多铸造厂都普遍存在铸件缩松缺陷。由此产生的废品率少者1520% ，多者 5070% 。这看似简单的缩松缺陷，却长期极大地影响着企业的成品率和经济效益。那么，铸件的缩松缺陷是如何产生又如何解决呢？笔者有如下拙见。一、缩松产生的原因铸件产生缩松的根本原因是“热不平衡” 所致。缩松
2、的位置，产生在铸件的厚大中心部位，几何热节处，不同壁厚的交差处和人为热节处。这些地方都因热量过高最后凝固又得不到充分补缩而产生了缩松，严重时产生集中性缩孔。图中各例分别标示了由铸件结构原因可能产生的缩松。- 2 - 其次，铸造工艺设计不合理，人为地制造热节而产生缩松缺陷。如图中各例。不少企业，无论铸件多重、多厚、多长，都只设一个内浇口，且设在铸件最厚处。就是壁厚均匀者，内浇口设的位置与数量也不合理。这样的工艺设计，落砂时内浇口往往不打自掉，集中性缩孔也是常见的。第三，浇注温度过高和浇注时间过长。第四，铸型的造型材料蓄热量小，散热性差，造成铸件凝固时间过长。第五，一箱多件，件之间距离太近。第六，
3、球墨铸铁的铸型紧实度低，铸型强度小和表面硬度低，砂箱刚度弱，金属液中共晶团数多，铸件在凝固膨胀时推动着型壁向外移动。第七，化学成分设计不当，合金化不足。,二、解决方法解决缩松缺陷，最根本的着眼点就是“热平衡”。其方法是：第一，在铸件结构形成的厚大处与热节处，实行快速凝固，人为地造成铸件各处温度场的基本平衡。采用- 3 - 内外冷铁，局部采用蓄热量大的锆英砂、铬铁矿砂或特种涂料（见图3） 。图 4 是加拿大的 QT450-10铸件，重 35kg，须超声波探伤（ 6000m/s）达 2 级，任何部位都不得有缩松缺陷。国内至少有4 家企业试制该件，费时数月，耗资几十万元均告失败。笔者为温州某厂按图5
4、 的工艺试制，获得成功。其技术关键是平做立浇，随形外冷铁，型芯用铬铁矿砂，压边浇冒口和低温浇注。图 4. Fig .4. 第二，科学合理的工艺设计。内浇口设在铸件相对薄壁处(图 6)，数量多且分散。使最早进入厚壁处的金属液率先凝固，薄壁处后凝固，进而使各处基本达到同时凝固。 对于壁厚均匀的铸件， 采用多个内浇口和出气孔。内浇口多、分散与均布，使整体热量均衡。出气孔细且多，既排气通畅又起散热作用。- 4 - 第三，改变内浇口的位置图 7 （a）是山西某厂用消失模生产的箱体。原工艺设计的内浇口在最下面，而底面是考核硬度的地方，结果，硬度值不达标者逾70%。须知，凡是硬度值偏低的地方，就表明了该处组
5、织必定不致密，近乎缩松。这是此处“人为过热”的结果。按笔者的方案，将内浇口向上提高100 ，让底面先凝固。这不但使该件的硬度值达标，还节省了相当可观的金属液， 一件节省1 公斤，日产 5000 多件，其经济效益不言而喻！图 7（b ）是山东某厂的刹车盘， 原设计的金属液从厚壁 （40 ）处进入铸型，A 处缩松逾 50%以上。经过改进，增加一个型芯，将内浇口设在铸件薄壁（20 ）处，横浇道的长度大于半个圆周，与直浇道对称地设置多个内浇口。于是，该铸件热节处的缩松便消除了。当然，靠近热节处的砂芯采用铬矿砂和底面放置冷铁，效果也很好。但是，这些措施应当与造型方式相适应，以操作简便、高效和节能节材为实
6、施依据。第四，选用蓄热量大的造型材料，这对用消失模生产抗磨产品极为重要！铬铁矿砂取代石英砂等蓄热量小的其它砂种，会取得良好的效果，浇毕微震更优！- 5 - 第五，低温快浇，开放式浇注系统。使金属液快速、平稳、均衡地充满铸型。这要因件制宜。第六，球铁的铸型强度大，表面硬度90，砂箱刚性大，对消除缩松有利。第七，需要冒口时，当首选热冒口，且离开热节。若将冒口置于热节上，必将加大冒口尺寸，形成“热上加热” 。弄不好，非但缩松难除，还会产生集中性缩孔，又降低了工艺出品率。第八，铸型倾斜摆放与合金化，都获益（省去叙述）。消除铸件缩松缺陷是一个复杂地认识与实施过程。应以“热平衡” 为基本原则，对具体铸件做科学周密地分析，制订合理的工艺方案，选择好适宜的造型材料、工装及正确操作且标准化。那么，任何铸件的缩松缺陷都不难解决。写于 2010年 10 月 4 日
