鑄造氣缸蓋發生氣孔缺陷的原因分析

辛集市辛缸汽缸蓋有限公司 （河北石家莊 052360） 楊永來

氣缸蓋鑄件氣孔缺陷在廢品中所占比例較大，鑄造工藝不合理或過程控制得不好，鑄件很容易產生氣孔缺陷，不同的鑄件結構、不同的鑄造工藝，發生氣孔的原因也有所不同。通過多年氣缸蓋鑄件生產，對鑄造中容易產生氣孔的種類及原因做一些分析，并提出相應措施。

1. 因砂芯引起的氣孔

此類氣孔產生的幾率大，通常面積也較大，多出現在鑄件的上表面，產生的原因及防止措施如下。

（1）砂芯（包括水套芯、進氣道芯、排氣道芯等）發氣量大。現在砂芯多為覆膜砂芯，其不像合脂砂芯那樣可以在砂芯內部布置排氣通道，因此對覆膜砂芯的發氣量應控制在一定范圍內，一般控制發氣量不超過15mL/g。生產覆膜砂芯過程中芯盒溫度和保溫時間對砂芯的發氣量有很大影響，對普通覆膜砂來講，可以通過看砂芯的顏色和固化層的厚度來判斷砂芯質量是否合格，砂芯顏色以紅褐色為佳，固化層厚度應在8～15mm。顏色淺或固化層薄，說明芯盒的溫度和保溫時間不合適，這樣的砂芯相應地發氣量就大 ，產生氣孔的幾率也大，對于厚大砂芯最好做成殼芯，將砂芯內部未固化的覆膜砂倒出，以減少澆注時的發氣量。

（2）有些砂芯因砂芯結構和覆膜砂的制芯特點，排氣通道不通暢，澆注時造成氣孔。可以采取的措施：如果射砂處正好是芯頭，可以在射砂后趁覆膜砂未固化時扎氣眼針，半固化時將氣眼針拔出形成排氣通道；在砂芯制成后人工用鉆在芯頭處鉆孔，鉆孔直徑根據實際情況盡可能大，深度在不鉆穿砂芯前提下盡可能深，在下芯時要保證鐵液不鉆氣眼，防止排氣通道被堵塞而形成氣孔。

（3）砂芯用砂的粒度與氣孔的產生有一定的關系，粒度越粗，砂芯透氣性越好，發生氣孔的幾率就小，但同時內腔表面粗糙度值也會越高，因此需根據實際情況選擇合適的芯砂粒度，如粒度0.355～0.154mm（50/100目）和0.45～0.224mm（40/70目）的芯砂可按適當的比例混合使用，如果砂芯刷涂料，芯砂粒度可適當粗些，這樣在保證表面粗糙度的前提下可減少氣孔缺陷的產生。

（4）采用潮模造型工藝時，型砂的透氣性與氣孔的產生有一定的關系，粘土砂造型有成本低、效率高的特點，但是粘土砂在循環使用過程中不斷地加入粘土、煤粉等，這樣會使型砂的含泥量增加，隨之透氣性明顯下降，在澆注時，型腔內鐵液和鑄型界面上氣體的壓力升高，在型砂透氣性差的情況下導致氣孔的產生，一般要求型砂透氣性大于200。型砂的透氣性一方面取決于型砂的含泥量和水分，另一方面取決于型砂的粒度。型砂的含泥量最好小于15%，如果含泥量偏高，可采取加新砂或想辦法降低型砂中粉料的比例；選擇型砂粒度盡可能粗些，可采用粒度0.45～0.224mm（40/70目）的原砂，鑄件的表面粗糙度可采取用面砂或其他一些適宜的材料來解決。

（5）出氣冒口不夠多，有些缸蓋受結構限制冒口不能做大，造成澆滿時氣體不能完全跑出而生成氣孔，對于這種情況，可以從工藝上調整，將可以放置較大冒口的面朝上，這類冒口多為壓邊冒口，以便容易去除。

2. 縮氣孔

此類氣孔在內澆道處發生，往往因缺陷過深而報廢，此類缺陷與氣體有關，但起關鍵作用的是鐵液成分。經過化驗分析，凡產生此類缺陷的鑄件碳當量普遍偏低，一般來講孕育鑄鐵最好控制wC≥3.0%、wSi≥1.8%，如低于以上數值，縮氣孔產生的幾率較大。

3. 其他形式的氣孔

（1）皮下氣孔往往在加工后才被發現，氣孔體積小、數量多，發生的原因有爐料、孕育劑等含有的少量鋁，型砂、爐襯或澆包等潮濕，鐵液氧化且硫、錳高，以及澆注溫度過低等。相應的措施就是控制爐料，尤其是廢鋼和孕育劑中的鋁含量，加強過程控制，以降低皮下氣孔發生的幾率。

（2）有些鑄件需要用一些芯撐、彎管、冷鐵等金屬附件，如果這些附件上有油、銹或水分等雜物，澆注后會在其附近產生氣孔，這類氣孔較容易控制，應做到在合箱前保證附件表面干凈，有問題附件待處理干凈后再用。

4. 結語

以上是氣缸蓋鑄造生產中常見的氣孔缺陷種類，以及原因分析和措施，因鑄件結構不同，氣孔發生的原因及措施也不同。氣孔的形成原因是多方面的，從鑄造工藝到每個工序過程控制都是關鍵，通過多年的實際生產，只要堅持不懈地采取控制措施，氣孔缺陷會明顯減少。