第八章　夾雜類(lèi)缺陷

夾雜類(lèi)缺陷（Inclusion defects）是鑄件中各種金屬和非金屬夾雜物的總稱。通常是氧化物、硫化物、硅酸鹽等雜質(zhì)顆粒機(jī)械地保留在固體金屬中內(nèi)，或凝固時(shí)在金屬內(nèi)形成，或在凝固后的反應(yīng)中，在金屬內(nèi)形成，包括夾雜物、冷豆、內(nèi)滲豆、夾渣、砂眼等。

第一節(jié)　夾雜類(lèi)缺陷的形成機(jī)理及防治理論

由于篇幅所限，這里重點(diǎn)介紹幾種重要的夾雜類(lèi)缺陷的形成機(jī)理及防治理論。

一、夾雜缺陷

夾雜物是一些嵌在金屬中的外來(lái)顆粒物質(zhì)。如果這些夾雜物位于鑄件表面，則可在清理時(shí)除去，只在鑄件上留下一些孔洞。

由于在這種缺陷中常包含著意想不到的夾雜物，因此，欲確定其真正原因，必須進(jìn)行深入的調(diào)查研究。例如，這種缺陷可能是由于不慎，使外來(lái)物質(zhì)落入鑄型、直澆道或明冒口內(nèi)而造成。因此，僅僅從造型方面尋找原因是不夠的。這很可能是鑄造設(shè)備、鑄件設(shè)計(jì)、鑄型安放位置或保養(yǎng)方面的問(wèn)題引起的。例如，送砂皮帶上溢出的砂子，有可能會(huì)掉入它下面敞開(kāi)著的鑄型，也可能是翻型或合型機(jī)上積有散砂，會(huì)不時(shí)落入敞開(kāi)著的下型、直澆道或明冒口內(nèi)。因管理不善而可能造成的種種疏忽，是常常存在的。

顯然，如果鑄件上出現(xiàn)了夾砂結(jié)疤、沖蝕結(jié)疤或沖砂，就會(huì)在鑄件的其他部位產(chǎn)生夾砂或夾渣。澆注系統(tǒng)部位如出現(xiàn)上述缺陷，同樣也會(huì)產(chǎn)生夾砂或夾渣。然而，由于澆注系統(tǒng)通常在鑄件檢查和報(bào)廢之前已被除去，所以缺陷的緣由就無(wú)從查明。

對(duì)于一些經(jīng)常出現(xiàn)的且具有一定規(guī)律的夾雜缺陷，必須帶著澆注系統(tǒng)在清砂后通過(guò)檢驗(yàn)以研究其成因。在內(nèi)澆口、橫澆道或直澆道上若出現(xiàn)膨脹缺陷、沖蝕缺陷或沖砂缺陷，盡管這種缺陷和鑄件本身還有相當(dāng)一段距離，仍很容易成為鑄件上產(chǎn)生各種夾雜缺陷的源頭。

造成夾雜缺陷的原因有以下方面。

1. 鑄件和模樣設(shè)計(jì)

因?yàn)閵A砂和沖砂缺陷能引起夾雜，所以，導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生上述兩種缺陷的設(shè)計(jì)因素也會(huì)極大地影響鑄件產(chǎn)生夾雜缺陷。不利的設(shè)計(jì)因素有：鑄件截面發(fā)生驟然變化、輪廓不規(guī)則、有很深的凹槽和一些會(huì)造成砂型翹裂而產(chǎn)生散砂。

2. 模樣

（1）模樣涂料選用不當(dāng)。有些模樣涂涂料后，有粘砂的現(xiàn)象。例如，在木模上，絕不能使用過(guò)期的、黏稠和臟的清漆或黏性高的、容易變稠而不易干透的硝基漆。這些涂料應(yīng)避免涂在模樣的金屬輔件，因?yàn)槌墙饘俦砻娲植冢駝t要把用于木模的漆料粘牢在金屬上是很困難的。采用木模漆時(shí)，應(yīng)避免不適當(dāng)?shù)臄嚢韬捅┞对跍囟然驖穸冗^(guò)高之處。

（2）下芯和合型的間隙太小，有可能把砂子碰落而掉入型腔。大多數(shù)油砂芯在烘烤時(shí)尺寸會(huì)脹大，脹大多少因油的品種、加入量和烘烤溫度而異。因此，若制芯的方法有了改變，原來(lái)適宜的間隙就可能會(huì)變得不適宜了。下芯或合型間隙量，除高度方向以外，通常要比砂芯的實(shí)際尺寸大出一定尺寸。用呋喃樹(shù)脂及類(lèi)似材料制的砂芯在芯盒中硬化或部分硬化，其間隙可以小一點(diǎn)兒。這類(lèi)砂芯和在芯盒外硬化的一般砂芯相比，尺寸往往小一些。

（3）未做圓角，模樣上未做出內(nèi)外圓角，鑄型因而翹裂，致使型砂散落在型腔中。

（4）拔模斜度太小，在起模或合型時(shí)會(huì)使砂型翹裂或擠壞。這可能是在零件圖改為模樣圖時(shí)把尺寸弄錯(cuò)了的緣故。有時(shí)在公差上有特殊要求，不得不采取特別小的拔模斜度，這樣，就要采用精度特別高的造型機(jī)裝置。

（5）鑄件或澆冒口的模樣固定不牢靠，特別當(dāng)采用好的型砂時(shí)，型砂會(huì)慢慢地鉆到模樣下面而造成砂型翹裂。經(jīng)?？梢钥吹剑舸蠓鹊靥岣咝蜕傲鲃?dòng)性或提高緊實(shí)度，就會(huì)發(fā)現(xiàn)拔模斜度有少量減小，在事前是覺(jué)察不到的。人們往往認(rèn)為模樣原來(lái)已經(jīng)擰牢，而不再懷疑模樣會(huì)有松動(dòng)。

（6）與砂箱接觸的模板表面磨損，也會(huì)出現(xiàn)掉砂或相當(dāng)數(shù)量的散砂，并以?shī)A雜的形式出現(xiàn)在鑄件的某些部位。模板的接觸面磨損，肉眼就能檢查出來(lái)，應(yīng)送回模樣車(chē)間進(jìn)行修補(bǔ)。

在大量生產(chǎn)時(shí)，上、下型分開(kāi)造型，磨損處不那么明顯，因?yàn)樯稀⑾聝蓧K模板是分別檢驗(yàn)的。必須認(rèn)識(shí)到，掉砂量將是上下模板磨損量之和；掉砂的范圍也可能為用肉眼檢查的二倍。

（7）分模面不準(zhǔn)，會(huì)造成掉砂和出現(xiàn)松散砂。上、下型的臺(tái)階和凹凸部位相互配合不好會(huì)造成夾雜缺陷，這通常是由于疏忽或制模不準(zhǔn)（人為的錯(cuò)誤）。

3. 砂箱及其準(zhǔn)備

在合型及下芯時(shí)，凡能造成相互磨蹭或相互刮碰的一切因素，都會(huì)使型腔中出現(xiàn)散砂。除這些因素外，可能還包括：砂箱翹曲、定位銷(xiāo)和定位套磨損或扭歪、下芯不準(zhǔn)確、組芯夾具不準(zhǔn)、定位銷(xiāo)和定位套上有臟物（濺上金屬）以及砂型定位錐不合適。合型時(shí)出現(xiàn)這類(lèi)毛病，通常是由于上型有很高的吊砂所致。因此，必須用較長(zhǎng)的導(dǎo)銷(xiāo)在合型開(kāi)始階段，當(dāng)?shù)跎吧形催M(jìn)入下型之前引導(dǎo)上型進(jìn)行合型，而不是依靠造型工人的熟練技巧。

如果箱壁太薄、砂箱法蘭邊太窄、箱帶不夠、焊接質(zhì)量不好或砂箱焊接后沒(méi)有徹底消除應(yīng)力，都會(huì)使砂箱發(fā)生翹曲或扭曲。

4. 澆冒口系統(tǒng)

（1）能在澆冒口中引起夾砂結(jié)疤和沖砂的諸因素，如在型砂、制芯、造型等節(jié)中所闡述的，都能引起夾砂結(jié)疤、沖砂或沖蝕結(jié)疤的任何一種因素，都會(huì)造成夾砂，若砂子被熔融，則看上去就像是夾渣。就澆注系統(tǒng)而言，夾雜（或夾砂結(jié)疤）等缺陷，可能就產(chǎn)生在直澆道、內(nèi)澆口或橫澆道上，而不是在鑄件上。除非對(duì)清砂后的澆注系統(tǒng)進(jìn)行檢查，否則，這種常見(jiàn)的夾砂根源是不容易查明的。如果澆口或鑄型表面在澆注時(shí)被金屬所覆蓋，就會(huì)出現(xiàn)夾砂結(jié)疤。

（2）澆口設(shè)置不當(dāng)，在澆口中應(yīng)使先澆入的金屬液成為后澆入的緩沖墊，在鑄型澆滿之前把型面蓋沒(méi)。這個(gè)原理同樣適用于直澆道的底部，因?yàn)樵撎幰渤０l(fā)生沖砂。

充填慢的澆注系統(tǒng)，在鑄件的上表面結(jié)疤。充填速度緩慢，上型腔表面由于沒(méi)有金屬液的遮蓋保護(hù)而暴露在熱輻射之下。這個(gè)道理也同樣適用于橫澆道的上表面。所以，應(yīng)該避免采用橫澆道充不滿的開(kāi)放式澆注系統(tǒng)，因?yàn)檫@樣橫澆道的上部終將發(fā)生夾砂結(jié)疤，從而使砂料掉入澆注系統(tǒng)。

內(nèi)澆口數(shù)量不足會(huì)造成沖砂，橫澆道太小或節(jié)流太多，同樣會(huì)在澆注系統(tǒng)中造成沖砂。擋渣片的強(qiáng)度低，尤其是當(dāng)渡過(guò)的金屬液過(guò)多時(shí)，就有可能把擋渣片沖壞而帶入鑄件內(nèi)。擋渣片的支撐面不夠，也會(huì)被沖壞或沖蝕，使散砂卷入型腔。

某些澆注系統(tǒng)本身就有可能產(chǎn)生夾雜物或者促使鑄件出現(xiàn)夾雜缺陷。例如，澆口杯中的擋渣壩如果擋不住熔渣或浮渣，就會(huì)使其流入直澆道；又如集渣包位置放得不對(duì)，以致金屬液越過(guò)集渣包之后又有渣子形成；也可能是集渣包太小，容納不下所有流入澆注系統(tǒng)的渣子。在迅速流動(dòng)的金屬液中，渣子很可能漂浮不起來(lái)，而是隨著金屬液一道流動(dòng)，直到碰上或粘到砂型表面為止。設(shè)計(jì)澆口杯時(shí)，應(yīng)避免使金屬液在澆口杯中產(chǎn)生旋渦，并且盡量使渣子留在澆口杯中。

擋渣片（過(guò)濾網(wǎng)）網(wǎng)孔面積比率與橫澆道截面匹配不當(dāng)，擋渣片可能什么也擋不住。只有整個(gè)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)得合理，擋渣片和橫澆道才能作為節(jié)流的一種手段。擋渣片的強(qiáng)度低或有破損是造成砂子進(jìn)入鑄型的直接原因。

澆冒口系統(tǒng)中使用的發(fā)熱材料，如果其反應(yīng)后的副產(chǎn)物進(jìn)入型腔，就會(huì)造成夾渣。如果所設(shè)計(jì)的澆口杯難以達(dá)到或保持充滿狀態(tài)，也會(huì)引起夾雜缺陷。

5. 型砂

（1）引起砂型和澆注系統(tǒng)中產(chǎn)生沖砂和夾砂結(jié)疤的諸因素，不論在型腔或在澆注系統(tǒng)中產(chǎn)生上述缺陷，對(duì)形成夾砂多少都將產(chǎn)生影響。因?yàn)樾蜕笆钱a(chǎn)生膨脹缺陷的主要原因之一，夾砂的根源已經(jīng)找到和查明之后，對(duì)那些有關(guān)的細(xì)節(jié)應(yīng)當(dāng)再仔細(xì)地研究一遍。

（2）型砂中有低熔點(diǎn)的物質(zhì)。如果砂料熔化或含有能轉(zhuǎn)變?yōu)樵拥牡腿埸c(diǎn)物質(zhì)（金屬氧化物）進(jìn)入鑄件，也是產(chǎn)生夾渣的一個(gè)根源。澆注系統(tǒng)中這種低熔點(diǎn)產(chǎn)物尤為危險(xiǎn)，因?yàn)樗鼤?huì)在金屬液溫度最高的時(shí)候隨金屬一起進(jìn)入型腔。金屬液的溫度在內(nèi)澆口和橫澆道中比在鑄件中要高一些，因此，澆注系統(tǒng)中的型砂應(yīng)經(jīng)得住金屬液流的沖刷。

6. 制芯

（1）引起砂芯沖砂和夾砂結(jié)疤的諸因素，即凡能在鑄件靠砂芯一側(cè)造成沖砂、沖蝕和夾砂結(jié)疤的諸因素，均能轉(zhuǎn)移砂子而造成各種夾雜缺陷。但夾雜缺陷并不在砂芯有毛病的地方，因而給檢查帶來(lái)了困難。

（2）砂芯清掃不良。如果砂芯未經(jīng)仔細(xì)清掃就被放入鑄型，則附在砂芯上的浮砂和即將掉下來(lái)的散砂或涂料碎片，都易被金屬液流沖走。

（3）鑄型或澆注系統(tǒng)中的砂芯潰散過(guò)早。砂芯潰散過(guò)早（包括擋渣片）會(huì)產(chǎn)生散砂。這些砂料以?shī)A砂形式出現(xiàn)或因混有低熔點(diǎn)的黏結(jié)劑被熔融，而出現(xiàn)夾渣。潰散的砂芯變成散砂，甚至是一些小塊，而后者熔化以后會(huì)形成相當(dāng)大的夾渣。發(fā)氣大的砂芯甚至可以把砂粒吹入金屬液內(nèi)。

7. 造型工藝

（1）引起沖砂和夾砂結(jié)疤的諸因素，凡能在砂型及澆注系統(tǒng)中引起夾砂結(jié)疤、沖蝕、局部塌型、掉砂和能使砂型移位的造型工藝，均會(huì)引起夾砂缺陷。在澆注系統(tǒng)中，應(yīng)避免舂砂不勻。

（2）造型操作不細(xì)心，在合型前沒(méi)有仔細(xì)檢查澆注系統(tǒng)和型腔。

（3）脫模劑用量過(guò)多，會(huì)降低型砂的熔點(diǎn)而產(chǎn)生熔渣缺陷。在澆注系統(tǒng)的脫模劑還可能進(jìn)入型腔而形成夾雜缺陷。

（4）從砂芯或砂型上掉下散砂，操作工人沒(méi)有注意到。

8. 金屬成分

某些合金因成分不正確，會(huì)析出熔渣或渣狀物質(zhì)而產(chǎn)生夾雜缺陷。例如，含硫高的灰口鑄鐵液，在冷卻的過(guò)程中會(huì)有硫化錳渣子析出；鉛青銅在成分不完全平衡時(shí)，會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似析出的現(xiàn)象。

9. 熔化工藝

（1）添加的合金或孕育劑沒(méi)有熔化盡，就會(huì)呈固態(tài)進(jìn)入鑄型，并以?shī)A雜形式出現(xiàn)。

（2）添加的合金形成浮渣，必須在澆注前將其撇除或在澆注系統(tǒng)中將其擋住。

（3）耐火材料質(zhì)量不好，就容易和金屬液形成熔渣。如果耐火材料太濕或膨脹值太大，就可能產(chǎn)生剝落。

10. 澆注工藝

（1）澆包沒(méi)有預(yù)熱，會(huì)導(dǎo)致金屬液溫度下降太快，以致熔渣不能很好地分離出來(lái)。

（2）擋渣不慎，澆注時(shí)擋渣疏忽，使過(guò)多的熔渣進(jìn)入了澆注系統(tǒng)，部分進(jìn)入了型腔。

（3）澆注溫度低，是發(fā)生夾雜的常見(jiàn)因素。

（4）澆注間斷或澆注速度太慢，使直澆道不能保持充滿狀態(tài)，就會(huì)破壞澆注系統(tǒng)地撇渣作用。

（5）對(duì)于離心鑄造來(lái)說(shuō)，防止夾雜缺陷的措施如下。

①嚴(yán)格熔煉工藝。鋁合金熔化時(shí)，要嚴(yán)格控制溫度，用六氯乙烷除氣精煉，除凈熔劑渣。對(duì)缸套等鐵液也要施行有效地精煉，以去除夾雜和脫氣。

②注意澆注時(shí)擋渣和聚渣。澆注前應(yīng)徹底清除澆包中熔劑渣。另外，可在澆注鐵液時(shí)向液流中均勻撒入精煉劑，由于精煉劑主要組元熔點(diǎn)較低，它能使夾雜物聚合，覆蓋在鑄件內(nèi)表面，延緩內(nèi)表面凝固，使夾雜物能不斷浮出。

③鑄型內(nèi)應(yīng)清潔干凈。

④涂料應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，噴涂或滾掛工藝應(yīng)合理，確保涂料能牢固地黏附在鑄型上，不被金屬液沖到金屬液中。噴涂時(shí)鑄型溫度應(yīng)合適，噴涂層厚度不可過(guò)厚。滾掛時(shí)，涂料應(yīng)有一定黏稠程度，涂料要均勻、不分層。

⑤對(duì)易產(chǎn)生夾雜的合金，澆注溫度和鑄型溫度要適當(dāng)高些，鑄型轉(zhuǎn)速也應(yīng)適當(dāng)高些。

二、夾渣缺陷

夾渣缺陷是因澆注金屬液不純凈或澆注方法和澆注系統(tǒng)不當(dāng)，由裹在金屬液中的熔渣、低熔點(diǎn)化合物及氧化物造成的鑄件中夾雜類(lèi)缺陷。由于其熔點(diǎn)和密度通常都比金屬液低，分布在鑄件頂面或上部以及型芯下表面和鑄件死角處，斷口無(wú)光澤呈暗灰色。渣滓的顏色因渣系不同，顏色也不同，渣孔形狀不規(guī)則。鑄件表面的夾渣，落砂清理時(shí)，渣滓脫落而只留下熔渣的孔穴。鑄件內(nèi)部的夾渣，通過(guò)X射線、超聲波探傷檢驗(yàn)或機(jī)械加工，才能發(fā)現(xiàn)。

防止方法如下。

（1）在澆道上設(shè)濾網(wǎng)。在澆道上設(shè)濾網(wǎng)可以防止金屬液中的夾渣進(jìn)入型腔，從而保證鑄件質(zhì)量。

（2）熔煉工藝。主要是控制金屬爐料，盡量少帶入夾雜物。例如應(yīng)用滾筒等措施，去銹除臟，避免合金材料大量燒損；金屬液適當(dāng)?shù)仂o置，有利于非金屬夾雜物上浮、聚集。澆包保持清潔；澆注前可加入除渣劑，如稻草灰、冰晶石粉等，以利于聚渣和扒渣等。

（3）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)要合理，具有擋渣功能，使金屬液平穩(wěn)充填鑄型。

三、砂眼缺陷

鑄件表面或內(nèi)部包容著砂粒的孔穴，稱為砂眼。鑄件表面的砂眼，清理時(shí)砂粒脫落而留下孔穴。

（1）產(chǎn)生的原因如下。

①砂型的表面強(qiáng)度差，金屬液充型時(shí)砂粒被沖下，夾在金屬液中。

②金屬液流沖擊最厲害處，易被沖壞，砂粒留在金屬液中。

③合金熔點(diǎn)越高，熱作用就越劇烈，鑄件越容易產(chǎn)生砂眼。

④操作失誤，合型時(shí)型腔中的散砂沒(méi)清除干凈或所刷的涂料剝落造成了砂眼。

（2）防止方法如下。

①提高砂型型壁表面強(qiáng)度。例如黏土砂中添加糖漿，濕型型壁表面噴稀釋的糖漿液或水玻璃。

②砂芯及澆注系統(tǒng)中設(shè)置的砂芯過(guò)濾器，應(yīng)有足夠的高溫強(qiáng)度，耐金屬液流的沖刷、沖擊，以免被沖壞，形成砂眼。

四、夾雜類(lèi)缺陷的防治措施總結(jié)

各種主要的夾雜類(lèi)缺陷的名稱、定義和特征、鑒別方法、成因及防治補(bǔ)救措施總結(jié)如表8-1、表8-2、表8-3、表8-4、表8-5、表8-6、表8-7。

表8-1　夾渣缺陷的特征、鑒別方法、成因及防治措施

續(xù)

表8-2　冷豆缺陷的特征、鑒別方法、成因及防治措施

表8-3　內(nèi)滲物缺陷的特征、鑒別方法、成因及防治措施

續(xù)

表8-4　砂眼缺陷的特征、鑒別方法、成因及防治措施

續(xù)

表8-5　外來(lái)金屬夾雜物缺陷的特征、鑒別方法、成因及防治措施

表8-6　渣氣孔缺陷的特征、鑒別方法、成因及防治措施

續(xù)

表8-7　渣縮孔缺陷的特征、鑒別方法、成因及防治措施

第二節(jié)　夾雜類(lèi)缺陷的防治實(shí)例

案例1　6063鋁合金鑄棒生產(chǎn)中夾雜類(lèi)缺陷的防止

生產(chǎn)條件及存在問(wèn)題　某電解鋁廠生產(chǎn)的6063合金鑄棒，所用原料為電解鋁液，采用豎井式半連續(xù)鑄造法生產(chǎn)，熔煉爐與靜置爐共用一臺(tái)15t電阻反射矩形熔鋁爐，采用鋼絲繩卷?yè)P(yáng)式半連續(xù)鑄造機(jī)，在鑄棒生產(chǎn)中存在有夾雜、偏析、裂紋、氣孔、疏松等缺陷，其中較為嚴(yán)重的缺陷是夾雜、裂紋和羽毛狀晶現(xiàn)象，因此，在現(xiàn)有裝備條件下，如何使產(chǎn)品的質(zhì)量缺陷得到有效的控制，是6063合金鑄造生產(chǎn)的關(guān)鍵。

缺陷形成的機(jī)理　鑄棒中的夾雜主要是非金屬夾渣，如金屬氧化物Al2O3、MgO、熔煉爐耐火材料顆粒、熔體凈化時(shí)產(chǎn)生的氮化物、流槽和工具上所帶雜物等。這些夾雜分布極不均勻，大小、形態(tài)各異，嚴(yán)重地影響了質(zhì)地的連續(xù)性，為后續(xù)加工產(chǎn)生廢品埋下了隱患，其產(chǎn)生的主要原因有以下兩點(diǎn)。

（1）鋁熔體精煉除渣不徹底造成夾雜。由于電解鋁液中含有冰晶石、氧化鋁等直接從電解槽中帶來(lái)的非金屬鹽類(lèi)雜質(zhì)，配料過(guò)程中加入的廢料含有較多的氧化膜以及油污、泥沙、熔鋁爐沒(méi)有及時(shí)清爐或扒渣、爐底破損等情況，都會(huì)對(duì)鋁液造成污染，如果精煉不徹底，精煉溫度、靜置溫度及靜置時(shí)間不合理，對(duì)熔體凈化處理所采用的精煉劑及覆蓋劑效果不佳，必將造成產(chǎn)品夾雜。

（2）操作不規(guī)范造成夾雜。鑄造過(guò)程中，操作工具不干凈，澆注系統(tǒng)沒(méi)有清理干凈等原因，使鋁液受到再次污染，而在澆注時(shí)將雜質(zhì)帶入熔體造成夾雜。另外，由于鋁液表面極易形成一層致密的氧化膜，使鋁液從熔鋁爐出料口到流槽、過(guò)濾箱、分配器、結(jié)晶器，形成一個(gè)封閉的澆注系統(tǒng)，在澆注過(guò)程中保證了鋁液的凈化效果，如果澆注流量控制不當(dāng)，流量波動(dòng)起伏，流體不平穩(wěn)，必將造成澆注系統(tǒng)表面氧化膜不斷破損并卷入熔體，形成氧化鋁夾雜。

解決措施

（1）將電解鋁液平穩(wěn)地注入熔鋁爐，加入的固體料必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢查，不帶泥沙、水、油污等，投料操作必須輕放輕推，避免投料造成爐底破損，每班清爐一次，清爐做到干凈徹底，每次配料必須將爐膛內(nèi)的浮渣扒干凈。

（2）熔體的精煉是消除夾雜的關(guān)鍵。把熔體的精煉溫度控制在730～750℃，靜置時(shí)間在20～30min，采用優(yōu)質(zhì)的精煉劑，并將單一的溶劑精煉改為氮?dú)鈬姺劬珶?，提高了精煉的效果，?shí)踐表明對(duì)消除和降低夾雜有明顯效果。

（3）各種操作工具必須保持干燥、清潔，鑄造時(shí)，盡量使鋁液平穩(wěn)地注入結(jié)晶器，避免鋁液沖擊表面氧化膜，造成氧化膜破損并卷入鋁熔體中，形成新的氧化夾雜。

（4）泡沫陶瓷過(guò)濾板由原來(lái)的過(guò)濾板面與水平面成45°過(guò)濾，改為與水平面平行，鋁液靠自重由上而下過(guò)濾，過(guò)濾板由15目改為25目，提高過(guò)濾效果。實(shí)施以上措施，6063合金的夾雜缺陷得到了有效地控制。

案例2　CO2水玻璃砂夾砂缺陷的解決措施

生產(chǎn)條件及存在問(wèn)題　某公司用CO2水玻璃砂生產(chǎn)鐵路貨車(chē)搖枕、側(cè)架等鑄鋼件。2001年，生產(chǎn)的搖枕、側(cè)架鑄件上出現(xiàn)了嚴(yán)重的夾砂缺陷，其部位在內(nèi)澆口引入型腔的平面及側(cè)面，導(dǎo)致鑄件報(bào)廢上百件，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，高達(dá)幾十萬(wàn)元。

缺陷形成機(jī)理　當(dāng)砂型中澆入金屬液，在型腔尚未充滿和金屬液尚未凝固時(shí)，一方面，金屬液對(duì)型腔表面砂層熱作用，砂型表面層溫度急劇上升，因而表面層受熱急劇膨脹，產(chǎn)生熱應(yīng)力；另一方面，砂型表面層產(chǎn)生的水蒸氣通入砂型內(nèi)部時(shí)，被冷卻而凝聚在表面干燥層的下面，成為水分飽和凝聚薄層。此層熱溫強(qiáng)度很低，僅為正常狀態(tài)濕強(qiáng)度的幾分之一。由于石英膨脹、熱應(yīng)力的作用，迫使表面層有沿著水分凝聚層滑動(dòng)而拱起的趨勢(shì)。此時(shí)，金屬液尚未充滿，金屬液的壓力作用遲于表面層的拱起開(kāi)裂。砂型開(kāi)裂后，當(dāng)金屬液從破裂處侵入冷卻凝固后，就形成夾砂。

水玻璃型砂，在低溫時(shí)，由于鑄型的剛體性質(zhì)，不能吸收膨脹，產(chǎn)生的應(yīng)力就大；相反，在具有大膨脹量的高溫下，由于鑄型顯示出黏彈性的性質(zhì)，在某種程度上可以吸收膨脹，所以應(yīng)力小。因?yàn)樗Ａ熬哂羞@種加熱后，開(kāi)始時(shí)膨脹，但是隨后就收縮的特性，故不易產(chǎn)生夾砂。

在以石英砂顆粒為骨干的鑄造條件下，型腔表面砂層的熱膨脹和鑄型內(nèi)的水分遷移是形成夾砂的外因。砂層膨脹造成的熱應(yīng)力是表面拱起的動(dòng)力，砂層的容讓變形能力和層與層之間的連接強(qiáng)度是表面拱起破裂的阻力。從這個(gè)意義上講，夾砂產(chǎn)生的原因是搖枕、側(cè)架澆口側(cè)熱作用強(qiáng)，型砂熱膨脹大，容讓變形能力差，表面砂層與里層的連接強(qiáng)度不足和型砂中水分高（鑄型吹干不足）。從夾砂形成的時(shí)期看，在鑄型尚未充滿的時(shí)期。從這個(gè)意義上講，夾砂生產(chǎn)的時(shí)期與鑄型的吹干程度有緊密的聯(lián)系：吹干不透，干強(qiáng)度差，砂型容易縮短夾砂發(fā)生臨界時(shí)間。從發(fā)生夾砂缺陷的情況看，夾砂發(fā)生在澆口引入處的平面距離型腔界面較近的表層或較深層，說(shuō)明金屬液的熱作用強(qiáng)，型砂的熱膨脹大。這主要取決于原砂的化學(xué)組成的性質(zhì)和粒度的級(jí)配。同時(shí)，鑄型在二氧化碳硬化時(shí)，透氣性差，脫水不好，水分含量較高，強(qiáng)度不足，透氣性不好，導(dǎo)熱性差，水分飽和凝聚區(qū)離鑄型界面很近或較近，易縮短夾砂臨界時(shí)間。

解決措施

（1）減輕熱膨脹，延緩?qiáng)A砂時(shí)間，提高容讓能力。

①采用膨脹系數(shù)小的原砂，即選擇好的砂源。主要從砂源化學(xué)組成、粒度和粒度級(jí)配上提高容讓能力，選較粗的原砂。原來(lái)用交城50/100目原砂，改為用海城40/70目原砂，效果明顯。

②降低澆注溫度，用快的澆注速度，以減少熱強(qiáng)度和過(guò)熱時(shí)間。原來(lái)澆注速度28～38s，現(xiàn)在澆注速度25～35s。

③避免大平面處于水平澆注，斜澆或者盡量讓大平面遠(yuǎn)離內(nèi)澆道過(guò)熱區(qū)。搖枕、側(cè)架采取改內(nèi)澆道引入位置，由上面改在側(cè)面，工藝較復(fù)雜，效果不明顯。

④控制型砂的緊實(shí)度，在造型機(jī)造型的條件下，進(jìn)行兩次補(bǔ)充緊實(shí)，有一定的效果。

（2）提高鑄型連接強(qiáng)度，遷移水分飽和區(qū)遠(yuǎn)離型壁。

①型砂適當(dāng)增加水玻璃的含量，控制合適的水分，以提高干強(qiáng)度。水玻璃加入量由7%提高到8%。

②造型增加面砂厚度。一通過(guò)厚度增加，提高鑄型的有效強(qiáng)度壁厚；二使含水量高的背砂遠(yuǎn)離型壁，水分飽和區(qū)也相應(yīng)遠(yuǎn)離型壁。面砂厚度由原來(lái)的30～40mm，增加到50～100mm。

③鑄型二氧化碳吹硬，在罩內(nèi)裝電熱板加熱。一通過(guò)加熱和二氧化碳聯(lián)合硬化提高鑄型強(qiáng)度；通過(guò)聯(lián)合硬化，降低鑄型的型壁水分，水分越少，夾砂臨界時(shí)間越長(zhǎng)，抗夾砂能力增強(qiáng)；同時(shí)，吹氣時(shí)，扎好通氣孔，便有利于提高硬化強(qiáng)度，降低型壁硬化層水分。工藝措施上要求吹氣罩內(nèi)加電熱板，鑄型上有足夠的通氣孔。

④型砂中增加促硬成分，以提高鑄型整個(gè)面砂部分的硬化強(qiáng)度，同時(shí)，改善潰散性。在面砂中，加入有促硬成分的改性劑0.5%。

⑤在大平面上插釘子、刷涂料，增加連接強(qiáng)度。原工藝措施要求澆口側(cè)大平面插釘子、刷涂料。

⑥改善背砂的強(qiáng)度和透氣性，以滿足保證面砂的需要和改善吹硬效果，同時(shí)，改善鑄型的導(dǎo)熱性。在一定的時(shí)期更換背砂，用30/50目砂子。

案例3　EQ153轉(zhuǎn)向器殼體的夾渣防止

生產(chǎn)條件及存在問(wèn)題　EQ153（東風(fēng)8t平頭柴油車(chē)）的轉(zhuǎn)向是靠液壓驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其轉(zhuǎn)向器殼體鑄件需承受21MPa的油壓，不得有滲漏和損壞。因此，要求其內(nèi)腔表面及密封端面組織致密且無(wú)任何微小的孔眼類(lèi)缺陷或其他缺陷存在。該鑄件材質(zhì)為QT420-10，毛坯輪廓282mm×257mm×131mm，最大壁厚43mm，最小壁厚14mm。采用BMD造型機(jī)高壓造型，砂箱尺寸1050mm×700mm×300mm，砂型硬度大于55（C型硬度計(jì)），水平分型鑄件尺寸如圖8-1所示（圖中K處為夾渣形成部位），鑄件重17.2kg。鑄件內(nèi)腔由殼芯成型，熔煉設(shè)備為10t工頻無(wú)芯感應(yīng)爐；鐵液用稀土鎂合金進(jìn)行球化處理，硅鐵孕育處理夾渣產(chǎn)生于鑄件內(nèi)腔及兩端面，以分型面為基準(zhǔn)，在上半部分且靠近兩端面處較多，見(jiàn)圖8-1K處，深度在距內(nèi)腔表面7mm范圍內(nèi)，大小在5mm以下，有顆粒狀亦有細(xì)小的點(diǎn)狀，只有在加工后方可看到。其中較大的顆粒狀為一次渣，主要是由于球化處理過(guò)程中，產(chǎn)生的顆粒狀的渣未清理干凈而澆入鑄型所致。細(xì)小的點(diǎn)狀為二次渣，是在處理完畢清除熔渣后到凝固完畢這個(gè)時(shí)期內(nèi)產(chǎn)生的。

解決措施

（1）澆注系統(tǒng)。為了消除因澆注系統(tǒng)造成的紊流，采用半封閉式澆注系統(tǒng)，其各部分截面，F(xiàn)直∶F橫∶F內(nèi)=1.4∶1.6∶1，橫澆道的截面高度與寬度之比由原來(lái)的1∶1.5改為1.5∶1。利用橫澆道截面積最大，充滿較晚，可以有效地降低液流速度并使充型平穩(wěn)，同時(shí)增大了橫澆道和內(nèi)澆道的截面積以縮短整箱的澆注時(shí)間（12～14s），這樣就減少了二次氧化渣的產(chǎn)生。此外，在橫澆道上設(shè)置一陶瓷過(guò)濾網(wǎng)，其位置如圖8-2所示，過(guò)濾網(wǎng)規(guī)格為75mm×75mm；網(wǎng)眼大小定為4mm×4mm。過(guò)濾網(wǎng)可以有效地去除鐵液中的一次夾渣物和小于1/6～1/5孔眼尺寸的二次夾渣物。同時(shí)由于靜電吸附作用，吸附幾十微米的夾雜物。

（2）澆注溫度。由于澆注溫度越低，產(chǎn)生的氧化物夾渣越多，根據(jù)原工藝的生產(chǎn)和渣孔產(chǎn)生的情況，嚴(yán)格規(guī)定澆注溫度在1380～1420℃之間。對(duì)于球墨鑄鐵鐵液來(lái)說(shuō)，在澆注及充型過(guò)程中，稀土元素、鎂、硅等由于接觸空氣的緣故與氧發(fā)生反應(yīng)，結(jié)果在金屬液表面形成一層氧化薄膜，澆注溫度越低，結(jié)膜出現(xiàn)夾渣的幾率就越大。提高澆注溫度則可以延緩氧化膜的生成，防止熔渣進(jìn)入型腔。

（3）控制球化劑加入量。在保證球化的前提下，降低球化劑的加入量（從原來(lái)的1.3～1.6降至1.2～1.4），以降低鐵液的殘留鎂量和殘留稀土量。同時(shí)為了提高球化劑中鎂吸收的穩(wěn)定性，在加入球化劑的同時(shí)，在鐵液表面加適量的鐵屑覆蓋，以確保球化效果的穩(wěn)定。

（4）嚴(yán)格扒渣工藝操作。對(duì)處理后的鐵液，扒去浮渣處加蓋（0.15%）冰晶石粉，以防鐵液在運(yùn)往澆注工部時(shí)氧化，而且便于在澆注前扒凈鐵液表面的浮渣。經(jīng)過(guò)上述改進(jìn)后，夾渣缺陷得到了解決。

圖8-1　鑄件輪廓尺寸圖

圖8-2　鑄造工藝方案圖

1.直澆道；2.橫澆道；3.冒口；4.過(guò)濾網(wǎng)；5.型腔；6.砂芯

案例4　防止氧化夾渣在有色合金鑄件中的形成

生產(chǎn)條件及存在問(wèn)題　有色合金在高溫下易產(chǎn)生氧化夾渣。為了得到高質(zhì)量的鑄件，防止氧化渣在鑄件中的形成就顯得非常重要。

解決措施

在熔煉有色合金和優(yōu)化澆注系統(tǒng)兩方面采取措施。

（1）熔煉工藝措施。

①在熔煉時(shí)，必須進(jìn)行快速熔煉，盡量縮短熔煉時(shí)間，這對(duì)減少合金液吸氣和氧化渣的形成是很重要的。具體辦法是：每次第一爐爐膛要預(yù)熱，方可投料；爐料預(yù)熱；連續(xù)熔煉。

②要用覆蓋劑對(duì)爐料進(jìn)行覆蓋，避免合金液與空氣直接接觸，減少氧化機(jī)會(huì)。

③在熔煉中期至末期造成還原劑氣氛，使一部分氧化渣還原成原金屬。

④去除合金液中氣體的操作可把合金液中的氧化渣帶到合金液表面來(lái)，進(jìn)行清除。

⑤選擇合適的澆注溫度，不宜過(guò)高。

（2）鑄造工藝措施。在設(shè)計(jì)鑄造工藝，選定澆注系統(tǒng)的形狀及其參數(shù)時(shí)，必須慎重考慮。盡管我們?cè)谌蹮挐沧r(shí)對(duì)氧化渣進(jìn)行了總體上的控制，但在有色合金液澆注到型腔的過(guò)程中，又很容易產(chǎn)生二次氧化渣。這就要求在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，第一要少產(chǎn)生“二次氧化渣”，第二澆注系統(tǒng)要具有較強(qiáng)的擋渣能力。一種導(dǎo)電管的鑄件，材料為ZL104，其要求如圖8-3所示。原鑄造工藝是金屬型鑄造，一模兩件，圓形直澆口及六道內(nèi)澆口開(kāi)放式的澆注系統(tǒng)見(jiàn)圖8-4。其截面積之比為F直∶F內(nèi)=1∶1.33。由于澆注高度較高，落差大，當(dāng)合金液從澆口杯進(jìn)入直澆道中時(shí)，很容易將空氣卷入合金液中，形成“二次氧化渣”及氣孔。此澆注系統(tǒng)由于是開(kāi)放式的，其擋渣能力差。當(dāng)合金液從底部?jī)?nèi)澆口進(jìn)入型腔。上升到第二道內(nèi)澆口高度時(shí)，不再?gòu)牡撞績(jī)?nèi)澆口進(jìn)入型腔，而直接從第二道內(nèi)澆口處進(jìn)入，將已產(chǎn)生的氧化渣覆蓋，第三道內(nèi)澆口亦然。在鑄件中形成了氧化渣孔及氣孔，鑄件加工后合格率只有15%～20%。

經(jīng)過(guò)反復(fù)分析研究試驗(yàn)，我們?nèi)允褂媒饘傩?，一模兩件，但更改了澆注系統(tǒng)。采用半圓形蛇形直澆口及兩道內(nèi)澆口封閉式的澆注系統(tǒng)，其截面積之比為F直∶F內(nèi)=1.23∶1，但內(nèi)澆口進(jìn)入型腔處是開(kāi)放的，使合金液平穩(wěn)進(jìn)入型腔，不產(chǎn)生飛濺。這種澆注系統(tǒng)，第一由于是半圓形直澆口，當(dāng)合金液從澆口杯進(jìn)入直澆道中流動(dòng)時(shí)，所形成的渦流，被半圓形所切割而破壞，不易卷入空氣形成“二次氧化渣”及氣孔。第二由于是蛇形直澆口，合金液得到了緩沖，使流速降低，其在直澆口中流動(dòng)時(shí)很平穩(wěn)，不易產(chǎn)生“二次氧化渣”，由于是封閉式的澆注系統(tǒng)，其少量的氧化渣被擋在直澆道中，不會(huì)進(jìn)入型腔。鑄件加工后合格率達(dá)到95%以上。這種澆注系統(tǒng)在銅合金套類(lèi)鑄件應(yīng)用，效果也是很好的。

圖8-3　鑄件圖

圖8-4　原金屬型澆注方案

案例5　鎂合金鑄件熔劑夾渣缺陷的預(yù)防

生產(chǎn)條件及存在問(wèn)題　由于鎂合金鑄件生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，給生產(chǎn)帶來(lái)相當(dāng)?shù)碾y度，其中熔劑夾渣是鎂合金非金屬夾渣缺陷中較突出的問(wèn)題。

缺陷產(chǎn)生機(jī)理分析　鑄件出砂后大面積的熔劑夾渣呈暗褐色不規(guī)則形狀，出現(xiàn)在鑄件表面，肉眼就能發(fā)現(xiàn)，另外，較小面積分散的熔劑夾渣有時(shí)處于表皮較淺處不易發(fā)現(xiàn)，要經(jīng)酸洗氧化后置于空氣中8～12h或更長(zhǎng)時(shí)間才能表露出暗褐色斑點(diǎn)，停放一段時(shí)間，暗褐色斑點(diǎn)處會(huì)長(zhǎng)出白毛。鑄件內(nèi)部熔劑夾渣要經(jīng)X射線透視才能發(fā)現(xiàn)，在X射線底片上一般呈不規(guī)則白色斑點(diǎn)，經(jīng)加工后，加工面上的熔劑夾渣在空氣中1～4h后，就會(huì)見(jiàn)到褐色斑點(diǎn)，停放時(shí)間長(zhǎng)一些后會(huì)長(zhǎng)出白毛。熔劑夾渣一般分布在鑄件澆注位置的下部、內(nèi)澆道附近及死角處。

實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，鎂合金熔劑夾渣產(chǎn)生的原因，主要是在熔煉工藝操作及鑄件工藝兩方面存在問(wèn)題。

（1）熔煉工藝操作方面。

①在熔煉過(guò)程中使用未經(jīng)充分干燥脫水的熔劑，會(huì)大幅度降低熔劑的覆蓋和精煉效果，致使精煉效果下降，這不僅不能凈化合金，反而使合金液中存在大量的熔劑，從而產(chǎn)生鑄件熔劑夾渣。

②合金精煉后應(yīng)有足夠的靜置時(shí)間，若澆注前靜置時(shí)間不足，懸浮在合金液中的夾雜物沒(méi)有足夠的時(shí)間上浮或下沉，澆注時(shí)會(huì)被帶入型腔中，形成熔劑夾渣缺陷。

③在洗滌用于澆注和熔煉的工具上的臟物時(shí)，熔劑坩堝內(nèi)的洗滌熔劑溫度不能低于750℃，因?yàn)?50℃時(shí)洗滌熔劑的黏度小，便于洗滌熔劑工具。否則，澆包和熔煉工具上的臟物不僅不能洗掉，洗滌熔劑會(huì)黏附在澆包和熔煉工具上被帶入合金中。另外，洗滌熔劑使用脫水光鹵石，其在700℃時(shí)密度為1.598g/cm3，純鎂為1.54g/cm3，ZM5合金為1.61g/cm3。熔劑與鎂合金液的密度差小，不易分離，從而產(chǎn)生熔劑夾渣。

④含鋯鎂合金在高溫下進(jìn)行配制，必須使用大量熔劑進(jìn)行保護(hù)。原材料鋯氟酸鉀與熔劑反應(yīng)生成以氯化鉀為主要成分的夾渣，降低熔劑的黏度和密度，增強(qiáng)流動(dòng)性，從而使合金中存在許多在精煉時(shí)也不能完全去除干凈的熔劑夾渣，澆注時(shí)被帶入型腔。

⑤熔煉稀土鎂合金，稀土元素較易與熔劑發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生RECl3，在合金液中被帶入型腔內(nèi)形成熔劑夾渣缺陷。

（2）鑄造工藝方面。

①澆冒系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，容易造成熔劑夾渣缺陷。冒口開(kāi)設(shè)小，浮渣不充分，鑄件死角、厚大部位以及排渣冒口都較易產(chǎn)生熔劑夾渣。鎂合金澆注方案應(yīng)盡量采用底注，開(kāi)放式，平穩(wěn)充型和順序凝固。

②通常利用過(guò)濾網(wǎng)、鋼絲絨來(lái)?yè)踉?。由于過(guò)濾網(wǎng)插放不當(dāng)或鋼絲絨太松，效果不好，產(chǎn)生熔劑夾渣缺陷。

③澆注溫度過(guò)低，合金液中的熔劑夾雜物來(lái)不及排出鑄件就已經(jīng)凝固，從而熔劑夾雜物停留在鑄件內(nèi)。

解決措施

①合金液精煉結(jié)束至澆注前，應(yīng)進(jìn)行時(shí)間不少于15min的靜置，靜置完后清除液面熔渣，此時(shí)至澆注完畢應(yīng)使用硫磺與硼酸混合物進(jìn)行保護(hù)，禁止使用熔劑，避免熔劑被帶入鑄型而產(chǎn)生夾渣。

②熔劑坩堝內(nèi)的液態(tài)洗滌熔劑溫度不低于750℃，并洗凈所有熔煉工具與澆包，澆包洗凈后包底應(yīng)朝上、嘴朝下，滴凈包內(nèi)所有熔劑方可澆注。

③針對(duì)不同牌號(hào)鎂合金，配制適用的合格熔劑，如含鋯鎂合金不能使用ZM5合金用的精煉熔劑。含鋯鎂合金采用加大密度，增加熔劑黏度的專(zhuān)用熔劑（熔劑黏度增加，熔劑和合金液易分離，密度加大，夾渣物下沉快）。因?yàn)楹嗘V合金產(chǎn)生夾渣的機(jī)會(huì)及雜質(zhì)含量均比ZM5合金多，而鎂合金精煉采取的是“下部熔劑法”，即用攪拌勺插入合金液2/3深處上下攪拌，使鎂液上下循環(huán)流動(dòng)，把經(jīng)充分脫水的熔劑撒在液面上，使其隨著上下翻動(dòng)的液流和鎂液充分接觸，多次循環(huán)把懸浮在鎂液中夾雜物沉淀到坩堝底部。含鋯鎂合金所用的精煉熔劑是在ZM5合金所用熔劑基礎(chǔ)上增加CaF2和BaCl2，目的就是使含鋯鎂合金液中懸浮的夾雜物與合金液容易分離沉淀，但BaCl2含量不宜大幅度增加，否則熔劑下降太快，使熔劑覆蓋性能降低。熔劑在使用前需經(jīng)充分脫水處理后才能使用。

④鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量采用底注式順序凝固方案，開(kāi)放式緩慢充型；同時(shí)設(shè)計(jì)合理的冒口來(lái)排渣和補(bǔ)縮，在鑄型中正確插放過(guò)濾網(wǎng)和鋼絲絨，注意澆注溫度不能過(guò)低。

案例6　磨床導(dǎo)軌面夾渣缺陷預(yù)防措施

生產(chǎn)條件及存在問(wèn)題　2M9120A多用磨床床身，圖紙要求：鑄件外形尺寸準(zhǔn)確，表面光滑，棱角清晰，導(dǎo)軌面不允許有砂眼、氣孔等缺陷，且要求硬度HB198；該鑄件重145 kg，選用HT200澆注。該件沿用黏土砂、分開(kāi)模、兩箱造型，干型、干芯，鑄件大部分在下箱、導(dǎo)軌面朝側(cè)放置，上箱設(shè)有5個(gè)出氣冒口；其鑄造工藝簡(jiǎn)圖如圖8-5所示。采用中頻感應(yīng)電爐熔化鐵液、水玻璃砂造型鑄造了一批床身鑄件，其表面質(zhì)量尚好，并在4m龍門(mén)刨粗加工，人工時(shí)效后，沒(méi)有暴露出質(zhì)量問(wèn)題，但在精加工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)在V形導(dǎo)軌面出現(xiàn)氧化渣孔等鑄造缺陷，廢品率高達(dá)40%以上。

解決措施　電爐熔化鐵料，澆注溫度過(guò)高；澆注過(guò)程中擋渣不好，致使鑄件產(chǎn)生氧化夾渣?；貭t鐵中夾雜球墨鑄鐵澆冒口，其中殘留的鎂和稀土元素，且型、芯出氣不暢，致使鑄件產(chǎn)生皮下氣孔缺陷。澆注速度過(guò)快，卷入氣體或浮渣。

（1）采取了以下改進(jìn)措施。

①不再加球墨鑄鐵回爐料。

②外澆口設(shè)擋渣板，澆注時(shí)嚴(yán)格擋渣并及時(shí)引氣。

③澆注時(shí)采用高溫出爐、低溫澆注，澆注溫度不超過(guò)1390℃。

④澆注時(shí)開(kāi)始慢澆，中間快澆，快澆滿時(shí)慢澆。但澆注了12個(gè)床身，粗加工、精加工后，V形導(dǎo)軌面鑄造缺陷問(wèn)題雖有改觀，但仍未得到徹底解決，廢品率仍高達(dá)25%。

（2）為此，我們又從造型材料和制型、芯工藝等方面查找原因并采取相應(yīng)措施。

①選用高模數(shù)的水玻璃和大粒度原砂造型材料，減少型砂中殘余水分，提高砂型的透氣性。

②把造好的砂型、砂芯，經(jīng)CO2硬化并經(jīng)自然干燥一段時(shí)間后，在型腔表面涂刷一遍快干涂料，將砂芯進(jìn)烘窯進(jìn)行烘干，以減少砂型表面及砂芯中的水分。

③對(duì)鑄造工藝作了相應(yīng)調(diào)整，在直澆口與鑄型之間增設(shè)直徑100mm的冒口；下芯、合箱、鎖箱后，將放置澆口的型箱一端抬高約150mm傾斜澆注。這樣鐵液由直澆口流入橫澆道、內(nèi)澆口進(jìn)入鑄型過(guò)程中平穩(wěn)流動(dòng)，氣體便于從出氣冒口排出；鐵液中的雜質(zhì)最后集中在冒口頂部，并利用冒口對(duì)導(dǎo)軌面最后凝固的部分進(jìn)行補(bǔ)縮。經(jīng)過(guò)上述改進(jìn)，廢品率控制在5%以內(nèi)。

圖8-5　2M9120A多用磨床床身鑄造工藝簡(jiǎn)圖

案例7　球墨鑄鐵冷卻壁上表面夾渣的防止

生產(chǎn)條件及存在問(wèn)題　某廠用7t/h冷風(fēng)沖天爐生產(chǎn)鑄態(tài)QT400-20高爐冷卻壁1000t，冷卻壁本體性能穩(wěn)定，滿足技術(shù)指標(biāo)要求，心部伸長(zhǎng)率達(dá)到15%。生產(chǎn)中存在的主要問(wèn)題是厚大冷卻壁上表面不同程度夾渣。

缺陷產(chǎn)生機(jī)理分析　上表面夾渣較為嚴(yán)重的冷卻壁質(zhì)量2.5～4t，壁厚300～400mm。冷卻壁澆注后，冷卻壁內(nèi)部的冷卻水管和微孔鋁碳磚吸收熱量，起到一定的冷卻作用。但由于冷卻壁厚大，冷卻速度緩慢，液態(tài)時(shí)間較長(zhǎng)。

夾渣形成的原因：①球化處理時(shí)產(chǎn)生的氧化物及硫化物等雜質(zhì)在澆注之前未清理干凈，隨鐵液流入鑄型所致；②澆注過(guò)程中以及鐵液凝固前的一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的渣。夾渣顏色以黑色、暗灰色為主，還有少量灰白色渣。初步斷定，渣子是由漂浮石墨、硫化物以及鎂和稀土的氧化物組成。

經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為影響夾渣缺陷的因素：碳當(dāng)量、澆注溫度和滯留時(shí)間、出鐵方式、鎂和稀土含量。

（1）碳當(dāng)量。當(dāng)球墨鑄鐵原鐵液含碳量越高，碳當(dāng)量過(guò)共晶度越大，在一定處理溫度下，處理后減碳越多，減碳造成鐵液表面混濁膜越厚，越難將液面扒凈，隨金屬液流入型內(nèi)。而且，當(dāng)碳當(dāng)量高時(shí)，冷卻壁澆注后，鐵液在較高溫度析出石墨，由于石墨的密度比鐵液小，在鎂蒸汽的帶動(dòng)下，使石墨漂浮到冷卻壁的上表面。冷卻壁越大，同樣的碳當(dāng)量、石墨漂浮越嚴(yán)重。

（2）澆注溫度和滯留時(shí)間。一般情況下，對(duì)于厚大冷卻壁，澆注溫度越高滯留時(shí)間越長(zhǎng)，出現(xiàn)石墨漂浮的傾向越大，因?yàn)殍T件長(zhǎng)時(shí)間處于液態(tài)，有利于石墨的析出上浮。鐵液長(zhǎng)時(shí)間在型腔內(nèi)與冷卻水管、磚、型壁作用，會(huì)形成更多的熔渣出現(xiàn)，最終大部分浮到冷卻壁上面。

（3）出鐵方式

采用“二次出鐵”作球化處理時(shí)，即先出2/3左右鐵液，球化反應(yīng)平靜后再?zèng)_入1/3高溫鐵液。此種慣用工藝的問(wèn)題為：第二次從沖天爐出來(lái)的鐵液含硫、氧及雜質(zhì)多，重新與鎂、稀土反應(yīng)。此時(shí)，鐵液已失去鎂蒸汽的攪拌翻騰作用，新生成的夾渣微粒也失去很快上浮的有利條件，保留在鐵液中，造成后來(lái)的夾渣。相反，“一次出鐵”球化處理效果較好。

（4）稀土和鎂含量。近年來(lái)，研究認(rèn)為，夾渣主要是由于鎂、稀土等元素氧化而致，因此，殘鎂和稀土不應(yīng)太高。

解決措施

（1）控制鐵液化學(xué)成分。

對(duì)于厚大冷卻壁的生產(chǎn)，碳當(dāng)量控制在4.2%～4.3%為宜，其中碳3.4%～3.6%，硅2.2%～2.5%。鐵液處理后，減碳量最好小于0.1%。盡量降低原鐵液含硅量，達(dá)到終硅量較低時(shí)，加大爐前孕育量，增加孕育效果。

（2）采用“一次出鐵”球化處理工藝。具體做法：處理包一次接夠鐵液，待球化劑反應(yīng)完畢，扒凈包內(nèi)反應(yīng)渣后，倒入澆注包內(nèi)孕育處理（包內(nèi)提前放好孕育劑）。

（3）防止稀土、鎂的氧化。對(duì)于厚大冷卻壁，Mg殘的w為0.03～0.05%，RE殘的w為0.02%～0.04%。具體做法：處理5t鐵液，球化劑粒度選擇10～20mm，用8～10mm鋼板覆蓋，出鐵時(shí)間30～40s球化劑開(kāi)始起爆，反應(yīng)時(shí)間150～180s。

（4）嚴(yán)格控制溫度。用釔基重稀土球化劑生產(chǎn)冷卻壁時(shí)，通常要求球化處理溫度1410～1430℃，1270～1290℃進(jìn)行澆注。同時(shí)鐵液出爐到澆注之間的滯留時(shí)間控制在15min之內(nèi)。

案例8　樹(shù)脂自硬砂鑄造“氣渣坑”、“氣渣隔”缺陷防止

生產(chǎn)條件及存在問(wèn)題　“氣渣坑”和“氣渣隔”是樹(shù)脂自硬砂特有的鑄造缺陷，“氣渣坑”曾稱之為“渣斑”。這些缺陷常出現(xiàn)在鑄件表面，嚴(yán)重影響鑄件表面品質(zhì)，若其深度超過(guò)加工余量范圍時(shí)將導(dǎo)致鑄件報(bào)廢。

缺陷形成機(jī)理“氣渣坑”和“氣渣隔”缺陷常常出現(xiàn)在厚大截面、澆注高度較小的、澆注位置向上的大平面，有時(shí)側(cè)面也出現(xiàn)，大平面向下澆注時(shí)，鑄件的上部也出現(xiàn)過(guò)。輕微的“氣渣坑”面積100～600mm2，深度0.1～1.0mm。鑄件落砂后涂料層隨同砂塊剝落即可明顯看出；涂料層未剝落的，凡鼓出部分，去掉涂料層即顯黃色渣斑。嚴(yán)重的“氣渣坑”深度可達(dá)20～30mm，面積也很大，與厚大截面鑄件的“縮沉”缺陷相類(lèi)似，很易混淆。仔細(xì)觀察，看不到“縮”的跡象，解剖后斷口組織致密?？拥谋砻娲蟛糠职橛悬S色渣層，有時(shí)在坑的周?chē)€能看到未充分燃燒的炭黑煙層。個(gè)別鑄件在加工后可以看到“氣渣隔”。嚴(yán)重的在落砂時(shí)即能看到“氣渣隔”為鐵液充填、類(lèi)似“冷隔”，但中間為渣層分開(kāi)。所以稱其為“氣渣坑”，是因?yàn)槠渖傻闹饕蚴恰皻狻薄?/p>

由于樹(shù)脂自硬砂發(fā)氣量大，但其透氣性好，因此產(chǎn)生氣孔的幾率并不比其他砂種鑄造時(shí)高。澆注時(shí)，當(dāng)鑄件的結(jié)構(gòu)形狀易于在某些部位形成“氣袋”而鑄型的透氣率又不足時(shí)，“氣袋”的壓力又足以阻止鐵液進(jìn)入該部位型腔，如厚大截面鑄件的大平面向上澆注時(shí)，因?yàn)闃?shù)脂自硬砂鑄造要求快澆，鐵液上升速度很快，雖然在大平面上設(shè)有多個(gè)出氣溢流冒口，但因被很快上升的鐵液充填而失去排氣能力，此時(shí)整個(gè)型腔并沒(méi)有被鐵液真正充滿，尤其是在氣體集積的“氣袋”處，鑄型表面為涂料層覆蓋因而大大降低透氣能力，由于“氣袋”占據(jù)了型腔的一定位置，鑄件表面就出現(xiàn)了與“氣袋”形狀一樣的凹坑。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后“氣袋”內(nèi)的氣體溢出，壓力降低，較鐵液凝固溫度低的熔渣流向“氣袋”凹坑，這樣就在凹坑內(nèi)形成一層黃色熔渣。澆注后期一般要進(jìn)行補(bǔ)澆，補(bǔ)澆的鐵液進(jìn)到被熔渣覆蓋的凹坑，就形成了中間為熔渣隔開(kāi)的“氣渣隔”。

解決措施

（1）減小型砂發(fā)氣量，增大型砂透氣性。

①降低樹(shù)脂加入量，尤其是采用再生砂時(shí)，樹(shù)脂加入量不宜超過(guò)1.5%。

②提高再生處理脫膜率，灼減量不應(yīng)超過(guò)3.5%。

③嚴(yán)格控制粉塵含量，厚大截面鑄件宜采用較粗原砂。

④加強(qiáng)鑄型人工通氣，填砂后扎出通氣孔，孔徑φ3～φ5mm，孔距60～80mm。

（2）加強(qiáng)澆注時(shí)，型腔氣體的排出能力和排出速度。

①分型面設(shè)置出氣溢流冒口，溢流部分的截面積必須大于內(nèi)澆口截面積。

②合理封箱，使分型面達(dá)到既能出氣，又不會(huì)跑漏鐵液。

（3）選擇鑄件澆注位置時(shí)，應(yīng)盡量避免澆注時(shí)在某些部位產(chǎn)生“氣袋”。如將鑄件大平面放在澆注位置的下方，當(dāng)上型為曲折高低形狀，澆注時(shí)氣體有溢出的地方而不易產(chǎn)生較集中的“氣袋”。

案例9　消除高錳鋼轍叉鑄件表面夾雜物缺陷的對(duì)策

生產(chǎn)條件及存在問(wèn)題　某廠高錳鋼轍叉鑄件表面常產(chǎn)生大量的夾雜物缺陷，且主要集中在轍叉跟端部的立壁和底板上。轍叉表面夾雜物缺陷的存在不僅造成大量的焊點(diǎn)，影響轍叉的表面質(zhì)量，且破壞了基體的連續(xù)性，降低轍叉的強(qiáng)度，每年因此產(chǎn)生的廢品平均在100件以上，造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)100多萬(wàn)元。

解決措施　從轍叉本體上取下的夾雜物做化學(xué)成分分析，化驗(yàn)結(jié)果為：SiO2含量為18%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）、CaO含量微量。由此可以斷定，夾雜物來(lái)源于電爐冶煉的爐渣及鋼液包內(nèi)的耐火材料，而不是造型使用的型砂（因?yàn)橹挥性谝睙挔t渣及鋼液包內(nèi)的耐火材料中含有SiO2，而造型使用的白云砂受熱分解的產(chǎn)物主要是CaO）。

夾雜物的形成方式在確定夾雜物的來(lái)源后，我們又根據(jù)夾雜物的形狀、顏色及組成，分析判斷夾雜物主要有三種形成方式：a.耐火土和鎂砂；b.爐渣；c.包壁磚脫落物。根據(jù)觀察，轍叉鑄件表面上附著的夾雜物主要是a、b兩類(lèi)，c類(lèi)夾雜物的數(shù)量及出現(xiàn)幾率很小，因此我們的分析研究方向也主要是針對(duì)如何消除a、b兩類(lèi)夾雜物。以往砌筑鋼液包包底的材料為黏土制耐火包底磚，為防止出鋼時(shí)鋼液直接沖擊包底磚，以延長(zhǎng)包底磚的使用壽命，每次出鋼前修整鋼包時(shí)，在包底磚的上部鋪一層3～5mm厚的顆粒狀耐火材料，組成為鎂砂+耐火土+鹵水。但我們發(fā)現(xiàn)這些顆粒狀耐火材料在出鋼過(guò)程中，經(jīng)高溫鋼液的劇烈沖刷，很容易從包底浮起并混入鋼液，當(dāng)爐渣中氧化鎂含量高時(shí)會(huì)使其黏度增加，流動(dòng)性變差，所以這些粒狀耐火材料很難從鋼液中上浮，它們會(huì)黏附在鋼液中，澆注時(shí)隨鋼液一起進(jìn)入鑄件，從而形成轍叉鑄件表面夾雜物缺陷。為消除此類(lèi)夾雜物缺陷，我們采取了新的鋼液包砌筑工藝，即應(yīng)用新型鋁-鎂-碳復(fù)合材料的包底磚代替原有黏土材料的包底磚，出鋼時(shí)鋼液直接沖在包底磚上。采用新工藝后，從根本上清除了此類(lèi)夾雜物的來(lái)源，徹底消除了因包底鋪的耐火材料經(jīng)鋼液劇烈沖刷而進(jìn)入鋼液形成的夾雜物缺陷。

在制定消除由于鋼—渣混出造成夾雜物缺陷的對(duì)策時(shí)，我們首先研究試驗(yàn)的是出鋼時(shí)的爐渣是白渣還是電石渣。因?yàn)閺睦碚撋现v，白渣出鋼時(shí)白渣易與鋼液分離而上浮，較少玷污鋼液；而如果電石渣出鋼時(shí)，電石渣易黏附在鋼液上，不易分離上浮。我們連續(xù)考察出鋼時(shí)的渣況，出鋼時(shí)爐渣全為白渣，爐渣冷卻后呈白色粉末狀，但在觀察轍叉鑄件表面質(zhì)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)表面夾雜物缺陷并沒(méi)有明顯減少，因此可認(rèn)為此類(lèi)夾雜物缺陷與是否白渣無(wú)關(guān)。我們轉(zhuǎn)而分析冶煉過(guò)程中渣況的流動(dòng)性對(duì)轍叉鑄件表面夾雜物缺陷的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鋼液出鋼時(shí)爐渣的黏度較高，流動(dòng)性不好（表現(xiàn)在出鋼后鋼包內(nèi)的爐渣迅速板結(jié)），則相應(yīng)的此爐鋼液澆注轍叉表面的夾雜物較多；反之，當(dāng)鋼液出鋼時(shí)爐渣的黏度不高，流動(dòng)性較好，則轍叉表面的夾雜物較少。爐渣的黏度和流動(dòng)性是鋼液的重要性質(zhì)之一，它不僅會(huì)影響煉鋼過(guò)程的反應(yīng)速度，而且黏度的大小對(duì)鋼液中非金屬夾雜物的上浮、氣體的排除也有重大影響。理論表明，為得到黏度適中、流動(dòng)性好的爐渣，必須使?fàn)t渣的熔點(diǎn)降低。而要獲得低熔點(diǎn)爐渣，主要有兩種方式：a.任何酸性氧化物加入堿性爐渣中，或堿性氧化物加入酸性爐渣中，都能使?fàn)t渣的熔點(diǎn)大大降低，流動(dòng)性變好；b.無(wú)論酸性爐渣還是堿性爐渣，加入氟化鈣、氧化錳和氧化鐵都能使其流動(dòng)性改善。

我們現(xiàn)在的冶煉工藝是采用白渣出鋼，但白渣中氧化錳和氧化鐵對(duì)流動(dòng)性的改善幾乎不起作用。而當(dāng)用氟石調(diào)渣時(shí)，爐渣較稀并易吸氣，且從現(xiàn)場(chǎng)來(lái)看對(duì)鋼液流動(dòng)性的改善效果也不明顯。經(jīng)大量的試驗(yàn)表明，在向爐中分批加入適量的耐火磚塊和石英砂作為造渣材料，加入量分別是火磚塊20～30kg、石英砂10～20kg，反應(yīng)后可得到疏松的小泡沫渣。在這種渣況下保持還原氣氛15～20min，出鋼后鋼液包中爐渣的流動(dòng)性明顯增強(qiáng)。經(jīng)近半年對(duì)高錳鋼轍叉的觀察，在這種爐渣下出鋼澆注的轍叉鑄件表面的爐渣狀?yuàn)A雜物缺陷基本得到消除，經(jīng)對(duì)同爐試件的金相試驗(yàn)，夾雜物等級(jí)均為A級(jí)。

案例10　消失模球墨鑄鐵輪轂的碳夾雜缺陷解決措施

生產(chǎn)條件及存在問(wèn)題　球鐵輪轂是某廠叉車(chē)上的重要安全部件，材質(zhì)為QT450-10。多年來(lái)使用傳統(tǒng)的黏土砂造型生產(chǎn)。為解決疏松缺陷，采用放置冷鐵、壓邊冒口補(bǔ)縮的鑄造工藝。引進(jìn)消失模生產(chǎn)工藝技術(shù)后，提高了產(chǎn)品的表面質(zhì)量及尺寸精度，對(duì)該類(lèi)產(chǎn)品中產(chǎn)量較大的3個(gè)品種逐步由傳統(tǒng)鑄造工藝向消失模鑄造工藝轉(zhuǎn)化。熔煉設(shè)備為2.5t中頻電爐，鐵水處理溫度為1500℃，用稀土鎂鐵合金進(jìn)行球化處理，處理后澆注溫度保證在1440℃。用75硅鐵進(jìn)行孕育處理，采用二次強(qiáng)化孕育，孕育劑用量為鐵水質(zhì)量的0.15%～0.20%，澆注時(shí)真空度為-0.04MPa。

對(duì)鑄件解剖后發(fā)現(xiàn)，在齒爪與本體連接的斷面上有明顯大面積黑色夾雜物，分布靠近上表面，有團(tuán)塊狀聚集，產(chǎn)品加工后表面有大面積夾雜缺陷。特別在每包鐵水澆注后期的鑄件上表現(xiàn)尤為明顯。經(jīng)在此橫斷面上取樣進(jìn)行掃描電鏡分析觀察，同時(shí)對(duì)它進(jìn)行能譜分析發(fā)現(xiàn)，夾雜集中的黑色區(qū)域，碳含量很高，含有少量的鎂和氧（很低）。根據(jù)其成分可以判定夾雜物是以碳為主的碳夾雜缺陷。形成原因?yàn)椋篴.泡沫模密度過(guò)高或用膠量過(guò)大，發(fā)氣量過(guò)大，但不能及時(shí)全部排出；b.涂料及干砂透氣性差；c.澆注系統(tǒng)配置不合理，金屬液充型不平穩(wěn)；d.澆注操作不當(dāng)，斷流、吸氣過(guò)多也影響泡沫模熱解產(chǎn)物從型腔內(nèi)排出；e.澆注溫度過(guò)低，泡沫模熱解產(chǎn)物以氣體形式排出最快，如不能充分汽化，影響排出效果；f.真空度低，也影響泡沫模熱解產(chǎn)物排出速度。

解決措施　先后在以下幾個(gè)方面調(diào)整工藝參數(shù)。

（1）球墨鑄鐵處理溫度控制在1510～1520℃，澆注溫度確保在1440～1470℃之間，特別是后期澆注溫度確保不低于1440℃。

（2）調(diào)整澆注系統(tǒng)的內(nèi)澆道的最小截面，將鑄件上的加工余量加大到4mm，使鑄件中即使出現(xiàn)少量的表面碳夾雜缺陷也能被加工去除。

（3）控制泡沫模發(fā)泡預(yù)發(fā)珠粒密度為22～24g/L，同時(shí)改用整體冒口，減少兩冒口粘接用膠量。

（4）采用高真空澆注，澆注過(guò)程中真空度控制在-0.06MPa以上，從而有利于加快熱解產(chǎn)物排放速度。

通過(guò)以上幾個(gè)方面工藝參數(shù)調(diào)整后，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鑄件進(jìn)行解剖后發(fā)現(xiàn)，輪轂齒爪與本體連接的斷面上的黑色夾雜物缺陷基本消除。有個(gè)別齒爪的上表層斷續(xù)呈暗黑色，但深度均在3mm以下。鑄件經(jīng)過(guò)加工后，加工面上未見(jiàn)夾雜缺陷。先后幾次小批量鑄件加工，情況良好。碳夾雜缺陷由試制初期的70%降到10%以內(nèi)，且表現(xiàn)為個(gè)別齒爪表面少量的顯微暗紋，完全消除了團(tuán)塊狀聚集的碳夾雜缺陷。

案例11　骨架鑄件夾雜針孔的排除

生產(chǎn)條件及存在問(wèn)題　ZL205A合金是一種高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)鑄造鋁合金，在航空、航天、船舶、兵器及機(jī)械工業(yè)中已得到較多應(yīng)用。骨架鑄件是某產(chǎn)品的承力結(jié)構(gòu)件，除了有嚴(yán)格化學(xué)成分、力學(xué)性能和尺寸要求外，內(nèi)部品質(zhì)都要求經(jīng)X射線檢查，對(duì)氣孔、夾雜、縮松、針孔都有嚴(yán)格的限制。該鑄件從1998年試制以來(lái)，一直受夾雜、針孔的困擾，合格率很低。骨架為長(zhǎng)扁形中空零件，外廓尺寸為1988mm×646mm×144mm，一般壁厚為16mm，上下為大平面，中間為空腔并分布著復(fù)雜交錯(cuò)的加強(qiáng)筋（圖8-6），化學(xué)成分、力學(xué)性能應(yīng)符合HB962-1986，鑄件本體切取力學(xué)性能試樣，抗拉強(qiáng)度≥400MPa，伸長(zhǎng)率啄≥5%。

解決措施　對(duì)內(nèi)澆道與鑄件搭接處進(jìn)行的更改（圖8-7），使金屬液不再噴濺，而是平穩(wěn)充填。經(jīng)驗(yàn)證，上面所述優(yōu)化內(nèi)澆道的方法效果較好，但在鑄件尾部的斜面上，卻仍有較嚴(yán)重的夾雜、針孔。

從結(jié)構(gòu)上分析，尾部大多為實(shí)心厚大壁厚，即使空心部位壁厚也較大（25～40mm），此處的金屬液內(nèi)澆道進(jìn)入型腔時(shí)沒(méi)有流動(dòng)不平穩(wěn)的現(xiàn)象，為什么還普遍存在夾雜、針孔呢？又經(jīng)過(guò)多次的分析試驗(yàn)，把可能的多種原因都排除了，只有一點(diǎn)兒當(dāng)時(shí)不具備條件沒(méi)有試驗(yàn)，改C2Cl6精煉為氬氣旋轉(zhuǎn)噴吹精煉提高合金液精煉凈化水平。購(gòu)置新的旋轉(zhuǎn)噴吹精煉機(jī)和鋁熔體檢測(cè)設(shè)備，對(duì)合金液進(jìn)行處理和檢測(cè)，相繼生產(chǎn)了392件該類(lèi)鑄件，夾雜缺陷完全排除，針孔由過(guò)去超標(biāo)提高到2級(jí)或1級(jí)，完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖8-6　零件簡(jiǎn)圖

圖8-7　改進(jìn)前后內(nèi)澆口的搭接情況

案例12　熔模鑄件表面麻點(diǎn)缺陷對(duì)策

生產(chǎn)條件及存在問(wèn)題　某廠熔模鑄造生產(chǎn)實(shí)踐中，有時(shí)發(fā)現(xiàn)成批鑄件表面出現(xiàn)麻點(diǎn)，呈規(guī)則的半球形小坑，凹坑直徑0.3～0.8mm，深0.3～0.5mm，未清理前凹坑內(nèi)有黑色熔渣物質(zhì)（一般氣孔內(nèi)壁光滑，且外形不規(guī)則），麻點(diǎn)呈密集狀分布，大件及大平面鑄件尤為嚴(yán)重。該缺陷雖不影響鑄件使用性能，但無(wú)法修整，嚴(yán)重影響了鑄件的表面質(zhì)量，導(dǎo)致鑄件成批報(bào)廢。

解決麻點(diǎn)缺陷的措施　導(dǎo)致該缺陷產(chǎn)生的原因有面層型殼材料、鋼液中的夾雜物、澆注溫度及脫氧工藝等。

（1）選用合理面層材料，做不銹鋼鑄件時(shí)，一般選中性耐火材料，如鋯砂或剛玉粉。鋯砂的ZrSiO4的含量要高，并應(yīng)控制鉀、鈉、鈣、鎂氧化物的含量。一般的鑄造廠家不具備檢測(cè)鋯砂的能力，為保證鑄件質(zhì)量的穩(wěn)定，應(yīng)固定選擇一至二家鋯砂供應(yīng)商，并定期對(duì)所供鋯砂委托相應(yīng)研究機(jī)構(gòu)檢測(cè)，具體要求應(yīng)按照航空工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)HB5349-1986。

（2）嚴(yán)格控制爐料，爐料必須清理干凈不能有銹污，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行。

（3）充分焙燒型殼，降低型殼和金屬液的溫度，加快鑄件的冷卻速度，加入適量的脫氧劑脫氧，必要時(shí)在澆注完畢的型殼周?chē)藶榈卦斐蛇€原性氣氛，如向剛澆注完畢的型殼撒木屑、廢蠟后立即用鐵箱罩住。

案例13　熔模鑄件表面麻點(diǎn)的消除

生產(chǎn)條件及存在的問(wèn)題　熔模鑄件表面麻點(diǎn)是常見(jiàn)缺陷之一，這種缺陷散布于鑄件局部表面，呈內(nèi)凹的圓點(diǎn)狀凹坑，小的像針眼，大的直徑有1mm左右，一般麻點(diǎn)內(nèi)表面比較光滑，鑄件經(jīng)拋丸清理后可明顯地觀察到這類(lèi)缺陷。

解決麻點(diǎn)的措施

（1）改善鑄件散熱條件，降低鑄型和金屬液的溫度，加快鑄件的冷卻速度，減少鑄件在高溫下持續(xù)的時(shí)間。

（2）在鑄型周?chē)藶榈刂圃爝€原性氣氛，減少空氣中氧氣的含量。

（3）合理選用耐火材料和黏結(jié)劑，降低型殼的透氣性，減少鑄件周?chē)目諝鈱?duì)流。

（4）型殼充分焙燒，盡量減少型殼中殘留的鈉鹽。

（5）用隔絕氧氣的方法，盡量減少和杜絕鑄件表面的高溫氧化反應(yīng)。

另外，合理選用耐火材料和黏結(jié)劑，型殼充分焙燒也可以減輕或消除表面麻點(diǎn)缺陷。

通過(guò)試驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證，結(jié)果表明用箱罩隔氧的方法消除鑄件表面麻點(diǎn)缺陷不僅實(shí)用，而且容易推廣應(yīng)用。用箱罩隔氧的方法不但解決了麻點(diǎn)問(wèn)題，還有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：a.鑄件表面光潔，只有輕微氧化；b.鑄件組清砂方便，粘砂現(xiàn)象大為減輕；c.由于沒(méi)有冷熱空氣的對(duì)流，厚薄不均的鑄件不易產(chǎn)生裂紋；d.消除了澆注后車(chē)間的煙塵。

案例14　鑄件渣氣孔的防止

生產(chǎn)條件及存在的問(wèn)題　渣氣孔通常出現(xiàn)在鑄件澆注位置的上表面，也可出現(xiàn)在型芯的底部（圖8-8）。多數(shù)渣氣孔為球形，偶爾也不規(guī)則，孔洞表面多呈灰色或藍(lán)灰色，偶見(jiàn)孔洞內(nèi)含有鑄件凝固時(shí)滲入的金屬鐵豆?？锥粗睆酱笮〔灰?，一般不超過(guò)10mm，成群、密集分布。在初加工時(shí)即可暴露無(wú)遺，絕大多數(shù)鑄件只得報(bào)廢，無(wú)法挽回，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。渣氣孔極易與常見(jiàn)的氣孔混淆，誤認(rèn)為是“浮砂”、“鑄型未烘干”、“鐵水氧化”等原因所致，致使渣氣孔常見(jiàn)、多發(fā)。原材料供應(yīng)差（土鐵、土焦）、澆注溫度低及工藝粗放時(shí)尤其嚴(yán)重。

解決渣氣孔的措施

（1）采用較高的澆注溫度（≥1300℃），防止低溫鐵液進(jìn)入型腔。

（2）避免鐵液長(zhǎng)距離運(yùn)輸及長(zhǎng)時(shí)間停留。

（3）使用干凈澆包，選用茶壺式澆包，澆注前應(yīng)聚渣、撇渣和擋渣。

（4）澆包使用完畢后應(yīng)倒空，不能向尚有殘余低溫鐵液的澆包內(nèi)再加鐵液，即使最終澆注溫度滿足要求也是不宜的。

（5）強(qiáng)化澆注系統(tǒng)的撇渣功能。

（6）硫、錳含量一般應(yīng)滿足下式：wMn%=1.7×wS%+0.3%。當(dāng)硫量較高，不宜提高錳量來(lái)中和，可適當(dāng)提高澆注溫度30～50℃。硫、錳含量不應(yīng)過(guò)高，宜取下限。

圖8-8　渣氣孔出現(xiàn)的部位

案例15　消除碳素鋼精密鑄件表面渣氣孔的措施

生產(chǎn)條件及存在的問(wèn)題　某公司在生產(chǎn)圖8-9所示固定架鑄件時(shí)，采用組樹(shù)方案生產(chǎn)，材質(zhì)為碳素鋼A4。圖8-9中B處存在密集性渣、氣孔，產(chǎn)生的主要原因是鑄件厚大，鋼水注入型殼過(guò)程中，當(dāng)鋼水平面到達(dá)鑄件的最上平面，產(chǎn)生的渣、氣正要浮出鑄件時(shí)，而鋼水還在繼續(xù)注入，壓住了內(nèi)澆道，致型殼內(nèi)的渣、氣不能通過(guò)內(nèi)澆道浮出，而聚集在圖8-9中B處。

解決渣氣孔的措施　經(jīng)過(guò)在原澆口杯口內(nèi)增加一個(gè)杯口進(jìn)行澆注試驗(yàn)（圖8-10），鋼水從新增杯口直接注入型殼的最下端，達(dá)到鋼水在型殼內(nèi)由下至上平穩(wěn)上升，產(chǎn)生的渣氣能順利浮出內(nèi)澆道，結(jié)果完全解決渣氣孔。通過(guò)增加杯口，解決組樹(shù)方案中鑄件上表面的渣氣孔，但增加的杯口被夾在模頭內(nèi)無(wú)法清除，給模頭清砂增加一定的困難，通過(guò)改變組樹(shù)方案，引入砂模鑄造工藝，外加一個(gè)直澆道（圖8-11），鋼水通過(guò)外加的直澆道注入型殼，既避免了渣氣孔，又避免模頭清砂難的問(wèn)題。

圖8-9　固定架鑄件簡(jiǎn)圖

圖8-10　改進(jìn)前組樹(shù)方案示意圖

1.模頭；2.澆道；3.鑄件

圖8-11　改進(jìn)后的組樹(shù)方案示意圖

1.模頭；2.澆道；3.鑄件；4.外加直澆道

案例16　用過(guò)濾網(wǎng)解決夾渣和砂眼缺陷

生產(chǎn)條件及存在的問(wèn)題　某廠生產(chǎn)的KTZ650-02凸輪軸，是為摩托車(chē)配套的產(chǎn)品，要求有較高的耐磨性和減震性?；瘜W(xué)成分、石墨形態(tài)和機(jī)械性能都要求比較高，石墨形狀不低于2級(jí)，珠光體含量必須大于90%，滲碳體含量不大于2%?？慑戣T鐵鐵水由于碳硅含量低，流動(dòng)性差，制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高，因此，除生產(chǎn)薄壁管件外，國(guó)內(nèi)很少生產(chǎn)這種鑄鐵材質(zhì)的凸輪軸，生產(chǎn)高牌號(hào)可鍛鑄鐵的廠家就更少。鑄造難度大，廢品率高，鑄件出現(xiàn)了大量的夾渣、砂眼缺陷，鑄件成品率僅58%。傳統(tǒng)工藝，很難避免熔渣進(jìn)入鑄型。也采用過(guò)封閉式澆注系統(tǒng)，橫澆口加長(zhǎng)，加集渣包，去掉珍珠巖等工藝措施，但都沒(méi)有防止兩種缺陷。

解決夾渣和砂眼的措施　后來(lái)在工藝變動(dòng)較小的情況下，采用在澆注系統(tǒng)中安放纖維過(guò)濾網(wǎng)的方法，徹底解決了夾渣、砂眼缺陷。鑄件成品率穩(wěn)定提高到92%，采用過(guò)濾網(wǎng)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)。

（1）過(guò)濾網(wǎng)要根據(jù)鑄鐵類(lèi)型、澆注溫度、鐵水所需的凈化程度合理選用。網(wǎng)孔尺寸大小，要足以流過(guò)所需的鐵水流量，不會(huì)在澆注結(jié)束前被鐵水中的熔渣堵塞。網(wǎng)孔越小過(guò)濾效果越好，但鐵水通過(guò)的阻力較大，充型慢，易堵塞；網(wǎng)孔過(guò)大，小渣粒易穿過(guò)，起不到擋渣作用。我們采用2mm×2mm規(guī)格的過(guò)濾網(wǎng)。

（2）為了盡可能達(dá)到未加過(guò)濾網(wǎng)前的鐵水流速，放過(guò)濾網(wǎng)處澆注系統(tǒng)應(yīng)適當(dāng)加大，但一般澆注系統(tǒng)實(shí)際已足夠大，也可不加大。

（3）過(guò)濾網(wǎng)安放于橫澆道搭接處，最好是與內(nèi)澆道搭接處的分型面上。安放在橫澆道與直澆道的搭接處。

（4）為了使過(guò)濾網(wǎng)安放牢固，其壓住部分的寬度要根據(jù)橫澆道的大小來(lái)決定，一般最小10mm以上。

案例17　LD31合金水平連鑄夾雜缺陷的對(duì)策

生產(chǎn)條件及存在的問(wèn)題　某公司生產(chǎn)的LD31合金鑄棒，采用水平連續(xù)鑄造法。熔煉爐與靜置爐均為火焰反射爐。生產(chǎn)過(guò)程中，合金鑄棒常常產(chǎn)生夾雜缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

解決夾雜的措施　鑄棒的夾雜主要是非金屬夾渣，如金屬氧化物Al2O3、MgO等，熔體凈化時(shí)產(chǎn)生的氯化物（如MgCl2），還有一些耐火材料的顆粒，脫落的流糟和工具上所帶入雜物。這些夾雜分布極不均勻，大小、形態(tài)各異。產(chǎn)品的夾雜貫穿于生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程，主要來(lái)源是鋁合金熔煉所需原料不干凈，帶油污、泥沙和其他金屬及非金屬雜物，這些是造成產(chǎn)品夾雜的首要原因；沒(méi)有及時(shí)清爐或未扒干凈爐膛內(nèi)的結(jié)渣，爐底破損或操作工具不干凈，而在操作時(shí)帶入熔體；鑄造時(shí)，合金熔體翻滾，表面氧化膜破損被卷入熔體；精煉不徹底，精煉溫度、靜置溫度及時(shí)間不合理；對(duì)熔體凈化處理所采用的精煉劑及覆蓋劑效果不佳。

采取的解決措施如下。

（1）合金爐料入爐之前，必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢查，達(dá)到干凈、無(wú)腐蝕，不帶泥沙、水、油污等任何雜物，這是控制產(chǎn)品夾雜的第一關(guān)，必須認(rèn)真做到。

（2）爐膛內(nèi)的渣必須扒干凈，每班要求小清爐一次，每一倒班（三個(gè)班）要求大清爐一次，清爐做到干凈徹底。

（3）投固體料時(shí)必須注意，避免投料造成爐底破損。

（4）精煉、打渣時(shí)，操作工具必須保持干燥、清潔。

（5）鑄造時(shí)盡量減少熔體翻滾和落差，采用同水平熱頂鑄造，可以把此種夾雜降低到最低限度。

（6）消除夾雜最關(guān)鍵的措施仍是熔體的精煉。把熔體的精煉溫度控制在730～745℃，靜置時(shí)間15～25min，注意提高精煉的徹底性，對(duì)消除和降低夾雜有明顯效果，這一點(diǎn)已在工藝改革中得到肯定。

（7）采用泡沫陶瓷過(guò)濾法或其他過(guò)濾方法進(jìn)行精細(xì)濾渣。

（8）使用優(yōu)質(zhì)的精煉劑或采用先進(jìn)的精煉工藝技術(shù)進(jìn)行精煉。

通過(guò)以上幾方面的努力，LD31合金的夾雜已得到有效的控制。

案例18　半連續(xù)鑄造鋁青銅鑄錠夾渣缺陷的預(yù)防措施

生產(chǎn)條件及存在的問(wèn)題　鋁青銅具有高的強(qiáng)度、耐磨性、高溫耐蝕性及抗氧化性，特別是在大氣、海水中也有很好的耐蝕性，廣泛應(yīng)用于制造高強(qiáng)度的機(jī)械零件，例如：齒輪、飛輪、滑動(dòng)軸承、導(dǎo)向搖臂襯套等。鋁青銅在熔煉時(shí)吸氣性較強(qiáng)，易氧化生渣。

解決夾渣的措施　鋁青銅錠表面及內(nèi)部的渣是鋁與氧結(jié)合的產(chǎn)物即氧化鋁造成的。因澆注前氧化渣未清干凈而流入結(jié)晶器內(nèi)，或流入結(jié)晶器里的熔體與空氣中的氧反應(yīng)產(chǎn)生氧化渣，這些渣由于其密度小而浮在結(jié)晶器熔體表面，當(dāng)拉錠的速度忽快忽慢時(shí)，這些氧化渣會(huì)被卷入熔體內(nèi)部或鑄錠表面，形成內(nèi)部夾渣或表面夾渣。

要防止這些鑄造缺陷，就得保證結(jié)晶器內(nèi)的熔體不許有渣存在或熔體與渣分開(kāi)，當(dāng)結(jié)晶器液面上有渣時(shí)，讓渣浮在熔體表面，而不讓渣卷入熔體內(nèi)部和鑄造表面，這就要求鑄造時(shí)拉錠速度要慢而穩(wěn)。澆注鋁青銅錠時(shí)，在結(jié)晶器的液面上會(huì)形成一層氧化鋁薄膜，這種氧化膜對(duì)熔體起保護(hù)作用，因此澆注時(shí)不需要再對(duì)熔體保護(hù)，即敞開(kāi)鑄造。帶爐頭的有芯爐和不帶爐頭的無(wú)芯爐澆注鋁青銅時(shí)分別采用不同的方法進(jìn)行澆注。采用有芯爐熔煉澆注時(shí)，把漏斗插入液面中，如圖8-12所示，液面完全依靠熔體形成的氧化鋁薄膜來(lái)保護(hù)，拉錠的速度要穩(wěn)，不破壞熔體表面形成的氧化膜，可避免鋁青銅內(nèi)部夾渣和表面夾渣。

如果采用無(wú)芯爐澆注，因無(wú)芯爐沒(méi)有爐頭，澆注漏斗無(wú)法插入液面，可在結(jié)晶器液面上面放一個(gè)石墨坩鍋（石墨坩鍋形狀如圓臺(tái)，底部有一圓孔），其大端尺寸與結(jié)晶器內(nèi)腔斷面尺寸相匹配。鑄造時(shí)石墨坩鍋底部埋入液面10～15mm，石墨坩鍋下部外緣與結(jié)晶器內(nèi)壁之間留有如20～30mm的液體金屬敞露面，此液面上不加任何覆蓋物，完全依靠自然形成的氧化鋁薄膜來(lái)保護(hù)，如圖8-13所示。

圖8-12　有爐頭鑄造示意圖

8-13無(wú)爐頭鑄造示意圖

案例19　鐵鋁青銅件渣氣孔的消除

生產(chǎn)條件及存在的問(wèn)題　含鐵鋁青銅是種具有優(yōu)秀綜合性能的合金。所生產(chǎn)的鑄件其強(qiáng)度、塑性均好，且表面光潔又耐磨。被廣泛用來(lái)制造軍民用產(chǎn)品如大型齒輪、蝸輪、螺母、分煙器、銅套等。由于含鐵鋁青銅含鋁量高達(dá)8%～11%，鋁極易氧化形成氧化渣，同時(shí)吸氣嚴(yán)重?？刂撇划?dāng)時(shí)，會(huì)發(fā)生氣孔、夾渣缺陷，嚴(yán)重時(shí)造成鑄件報(bào)廢。

解決措施

（1）嚴(yán)格控制合金的熔煉。

①采用快速熔煉，減少合金的氧化吸氣：首先預(yù)熱坩堝，同時(shí)，把金屬爐料鐵絲、紫銅塊、鋁錠、熔煉工具要烤干，去除爐料油污水分。其次配料成分選擇準(zhǔn)確。

熔煉時(shí)，當(dāng)坩堝預(yù)熱至暗紅色，加鐵絲燒紅后加預(yù)熱過(guò)的紫銅塊，開(kāi)大風(fēng)口油門(mén)，以強(qiáng)中性火焰進(jìn)行熔煉，紫銅邊熔化邊加料，并留1/4的紫銅塊在爐外進(jìn)行降溫用。當(dāng)鐵絲熔化至坩堝內(nèi)有殘余鐵絲時(shí)，停風(fēng)加預(yù)熱過(guò)的鋁錠，強(qiáng)攪拌。使鋁熔化所放出的熱量來(lái)加速鐵絲的熔化。隨后加降溫銅塊，避免合金液在高溫下時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，減少合金液吸氣，同時(shí)也相應(yīng)減少金屬的氧化。

②采用熔劑精煉、排除合金液內(nèi)氧化渣：固態(tài)氧化夾雜物去除一般可采用靜置澄清法，雖然氧化鋁夾渣的密度小于合金液的密度，但因氧化鋁粒子較小其形狀又不規(guī)則，此靜置法過(guò)程緩慢，氧化夾渣物很難排除盡。對(duì)于鐵鋁青銅來(lái)講，排渣最適合方法是采用熔劑精煉法。

（2）確定合理的鑄造工藝。

①設(shè)計(jì)撇渣能力強(qiáng)的澆注系統(tǒng)：必須采用底注開(kāi)放式澆口，使合金液平穩(wěn)流入型腔。澆注系統(tǒng)各組元的截面積之比為，F(xiàn)直∶F橫∶F內(nèi)=1∶1.2∶（4～8）

②采用干型澆注：嚴(yán)格控制型砂的水分和鑄型的烘烤溫度。型砂水分控制在6%～7%，烘烤溫度在350～450℃，烘烤時(shí)間8～16h。

案例20　用纖維過(guò)濾網(wǎng)防止砂眼缺陷

生產(chǎn)條件及存在的問(wèn)題　某公司的KTZ650-02凸輪軸，是為摩托車(chē)廠生產(chǎn)的配套產(chǎn)品。要求石墨形狀不低于2級(jí)，珠光體含量必須大于90%，滲碳體含量小于等于2%。可鍛鑄鐵由于碳、硅含量低，流動(dòng)性差，軸類(lèi)屬厚大件，不容易保證白口，由于可鍛鑄鐵化學(xué)成分中碳、硅較低，鐵液冷卻快，又是厚大件，收縮量大，工藝上需加大澆冒口尺寸，才能保證鑄件有良好的補(bǔ)縮性能。因此我們采用了開(kāi)放式澆注系統(tǒng)，以加快澆注速度，提高補(bǔ)縮能力，但是在生產(chǎn)中出現(xiàn)了大量的夾渣、砂眼缺陷，成品率僅為58%，造成了很大的浪費(fèi)，生產(chǎn)也受到了限制。

解決的措施　傳統(tǒng)的工藝很難避免熔渣進(jìn)入鑄型。某公司也采用過(guò)封閉式澆注系統(tǒng)，橫澆道加長(zhǎng)以及加集渣包和去掉珍珠巖等工藝措施，但都沒(méi)能解決上述兩種缺陷，只有采用了在澆注系統(tǒng)中加入過(guò)濾網(wǎng)后，才徹底解決了夾渣、砂眼缺陷，鑄件成品率穩(wěn)定在92%左右。

為造型方便，應(yīng)將過(guò)濾網(wǎng)設(shè)置在直澆道與橫澆道搭接處的分型面上，最好放在橫澆道與內(nèi)澆道的搭接處。選用過(guò)濾網(wǎng)要注意如下幾點(diǎn)。

（1）要根據(jù)鑄鐵類(lèi)型、澆注溫度及鐵液所需的凈化程度合理選用。網(wǎng)孔尺寸大小要滿足流過(guò)所需的鐵液量，又不會(huì)在澆注結(jié)束前被鐵液中的渣滓堵塞。網(wǎng)孔越小過(guò)濾效果越好，但鐵液通過(guò)的阻力較大，充型慢，易堵塞；網(wǎng)孔過(guò)大，小渣粒易穿過(guò)，起不到擋渣作用。

（2）為了盡可能達(dá)到未加過(guò)濾網(wǎng)前的鐵液流速，放過(guò)濾網(wǎng)處的澆注系統(tǒng)應(yīng)加大，但一般澆注系統(tǒng)已足夠大，生產(chǎn)中可視實(shí)際情況而定。

（3）為了使過(guò)濾網(wǎng)安放牢固，其壓住部分的寬度要根據(jù)橫澆道的大小來(lái)決定，一般在10mm以上。

案例21　鋁合金右箱體鑄件渣氣孔缺陷的防止

生產(chǎn)條件及存在的問(wèn)題　DN12051100右箱體是ZJ17卷接機(jī)組上最復(fù)雜的關(guān)鍵件，外形尺寸1099mm×1066mm×616mm，材質(zhì)ZL107，鑄件質(zhì)量260kg，澆注質(zhì)量400kg。3個(gè)側(cè)面及底面壁厚24mm，頂面厚29mm，其余15～18mm。模具采用一級(jí)木模，芯頭間隙不超過(guò)1mm；采用3箱造型，設(shè)4個(gè)縫隙澆道從兩側(cè)面引注，2個(gè)澆口杯澆注。由于行車(chē)距離限制，使2個(gè)澆包相距約3m，澆口杯通過(guò)850mm長(zhǎng)的過(guò)橋與直澆道相連；冷硬樹(shù)脂砂制芯，砂芯18個(gè)，以形成油箱的砂芯為基準(zhǔn)進(jìn)行組芯。鑄造工藝簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖8-14。生產(chǎn)中，一直有蜂窩狀渣氣孔存在，有時(shí)有單個(gè)大氣孔出現(xiàn)。一般發(fā)生在頂面，偶爾也出現(xiàn)在砂芯下部，經(jīng)粗加工即暴露。鑄件一般要經(jīng)過(guò)焊補(bǔ)或用環(huán)氧樹(shù)脂修補(bǔ)。

解決措施　對(duì)于大氣孔問(wèn)題，規(guī)定冷鐵使用前必須無(wú)油、無(wú)銹，刷涂料時(shí)隨涂料一起烘干，并用噴燈烤透。針對(duì)一次非金屬夾雜物，從提高鋁液的潔凈度著手，嚴(yán)格按熔煉操作規(guī)程辦。

（1）所有熔煉工具預(yù)熱至200℃，上涂料烤干，澆包清理干凈，用木柴燒透。

（2）爐料表面必須干凈，如有油污、粘砂、臟物需經(jīng)噴砂除去，預(yù)熱至400℃左右使用?；貭t料比例≤30%，鐵質(zhì)過(guò)濾網(wǎng)需去掉。

（3）鋁液熔化后，用C2Cl6精煉2次，用三元變質(zhì)劑變質(zhì)精煉與變質(zhì)處理。精煉后取一個(gè)宏觀含氣試樣檢查，若不合格則重新精煉。變質(zhì)處理后取樣檢查斷口，合格即可出爐澆注。

（4）為減少鋁液吸氣，整個(gè)熔煉過(guò)程溫度不要超過(guò)750℃，時(shí)間控制在4h以內(nèi)。

垂直縫隙澆口和過(guò)濾網(wǎng)可以防止二次氧化夾雜。澆注前對(duì)型腔充氬氣，充氣壓力0.02～0.03MPa，流量20～25L/min，充氣時(shí)間7min。

爐內(nèi)鋁液溫度為740～750℃，澆注前將液面浮渣扒干凈，澆注溫度（715±10）℃，澆注時(shí)間約80s。注意保持兩個(gè)澆口杯澆注的同步性。

按上述措施生產(chǎn)，并采取不從冒口而從4個(gè)縫隙集渣筒補(bǔ)充鋁液的辦法，生產(chǎn)出的鑄件完全消除了渣氣孔缺陷。

圖8-14　右箱體鑄造工藝簡(jiǎn)圖