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低压铸造的收缩缺陷特征、产生原因与防止措施
发布日期:2016/10/18 15:13:08
解答:
金属凝固收缩时,由于金属液未对铸件有效补缩而产生的缺陷被称为收缩缺陷,包括缩孔、缩松、缩陷、缩沉等。
1、特征
① 缩孔:在铸件上有形状极不规则的孔,孔壁粗糙并带有枝状晶,称缩孔缺陷。多出现在铸件最后凝固部位。
② 缩松:铸件断面上有分散而细小的缩孔,有时借助放大镜,称缩松缺陷。如用低压铸造生产铝活塞时,有时在活塞顶部出现缩松。 
③ 疏松:铸件缓慢凝固区出现的很细小的孔洞。分布在枝晶内和枝晶间,是弥散性气孔、显微缩松、组织粗大的混合缺陷,使铸件致密性降低,易造成渗漏。 
④ 缩陷:铸件的厚端面或断面交接处上平面的塌陷现象。缩陷的下面有时有缩孔,缩陷有时也出现在内缩孔的附近。 
⑤ 缩沉:使用水玻璃石灰石砂型生产铸件时产生的一种铸件缺陷,其特征为铸件断面尺寸胀大。
⑥ 缩裂:由于铸件补缩不当、收缩受阻或收缩不均匀而造成的裂纹。可能出现在刚凝固之后或在更低的温度。
2、产生原因
缩孔和缩松形成的原因:金属液在凝固过程中,由于合金的液态收缩和凝固收缩,即体积收缩造成的体积亏损得不到补偿,即得不到补缩,往往在铸件最后凝固的部位出现孔洞。与一般重力浇注不同,低压铸造是从下向上充型,浇口在下部。为使铸件得到足够的补缩,就必须形成自上而下的顺序凝固,即远离浇道处先凝固,浇道处最后凝固,否则就会产生缩孔、缩松缺陷。 
3、防止措施(同时凝固或顺序凝固) 
由于低压铸造、差压铸造都是反重力铸造,重力时刻都在妨碍补缩,因而无论对于砂型铸造还是金属型铸造、无论对于同时凝固还是顺序凝固的铸件,液面加压控制系统质量的好坏,都是决定铸件致密性的关键环节。尤其是对于薄壁件金属型铸造,凝固时间本来就不长。当充型到型顶时液态金属中固相分数已经占有相当大的比例,此时应立即急速升压,以便克服重力的负作用,进行补缩。这时铸件致密性是极为关键的时刻。目前有些液面加压控制系统在关键时刻仍旧按充型速度缓慢加压,还有些控制系统则更糟,它们在压力低时还能正常升压,但压力越高升压速度也越慢。即所谓开口向下的抛物线充型。 
当液态金属凝固已基本结束,控制系统才将增压补缩的压力升起,显然为时已晚,这对铸件的致密度不会起到良好的作用。生产中有时补缩压力已经很高(可达0.2MPa),但铸件仍有缩松缺陷,致使打压渗漏率太高。在补缩通道合理时,这主要是因为控制系统增压的时机没控制好,而不是所谓“补缩压力大小对铸件致密性影响不大”的错误说法,例如:某厂试生产一种较大的薄壁件,试制两年多没铸出合格的铸件,毛病出在铸件缩松多,致密性差,打压渗漏严重。当将老式的液面加压控制系统换成闭环反馈的“CLP-3”型低压铸造液面加压控制系统后,情况大变,原工艺没有大改动,就生产出合格的铸件。
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