铸件常见缺陷和处理(图1)

  (2) 焊前不预热或仅预热到 250℃以下,称为冷焊;焊前预热 到 250~450℃,称为半热焊;焊前预热到 500~700℃, 称为热焊。铸铁常用焊补方法的特点及适用范围见表 2.

  照片 1 产生的原因是:来源于气体,炉料潮湿或绣蚀、表面不干净、炉 气中水蒸气等气体、炉体及浇包等修后未烘干、型腔内的气体、浇注 系统不当,浇铸时卷入气体、铸型或泥芯透气性差等。 1.1.2 缩孔 缩孔别名缩眼,由收缩造成的孔洞。

  缩孔的特征是:形状不规则,孔内粗糙不平、晶粒粗大。 产生的原因是:金属在液体及凝固期间产生收缩引起的,主要有 以下几点:铸件结构设计不合理,浇铸系统不适当,冷铁的大小、数 量、位置不符实际、铁水化学成份不符合要求,如含磷过高等。浇注 温度过高浇注速度过快等。 1.1.3 缩松 缩松别名疏松、针孔蜂窝、由收缩耐造成的小而多的孔洞。 缩松的特征是:微小而不连贯的孔,晶粒粗大、各晶粒间存在明 显的网状孔眼,水压试验时渗水。(如照片 2)

  铸铁件上的气孔、砂眼、夹渣、裂纹、渗漏等缺陷,若不超过焊 补的允许范围,可以进焊补修复。但是,铸铁的焊接性能差,焊后常 出现气孔、变形,易断裂,难加工,因此焊补铸铁时,应非常慎重。

  缺陷的修补必须在不影响产品质量的前提下进行,修补依据应按 相关标准有关技术规定执行。如所存在缺陷是否充许修补,及修补相 关的技术要求。

  参照标准: TB1583-96 机车车辆铸钢件补焊技术条件 TB1464-91 铁道机车车辆用碳钢铸件通用技术条件 TB456-84 车钩钩尾框技术条件 TB1400-91 内燃机车用铸钢轮心技术条件 2.铸钢件裂纹的处理方法 焊补是铸钢件的基本生产工序之一。铸钢件上的铸造缺陷几乎都 可以用焊补法修复。电弧焊被广泛采用。

  时,焊缝要求焊透。一般采用 60 度 V 型坡口,预留 2mm 间隙。对 于重要部位,裂纹较严重的 T 形接头或角接接头,建议对立板开 30 度 V 型坡口,这样才能保证熔合质量。

  2.3 焊前准备处理 焊补铸钢件所用焊条应使熔敷金属的化学成份、机械性能与母材 相当。处理裂纹我们建议采用碱性焊条,提高抗裂性和韧性。焊前要 求对焊条预热 200-250℃,使用温度不底于 150℃。环境温度不低于 5 度。 要求对坡口表面及施焊表面 20mm 区域内砂轮打磨。坡口表面不 充许存在 2mm 以上沟槽,金属表面无油污、氧化物、铁锈见金属光 泽。 建议在施焊前对铸钢件母体进行预热。最好采用整体预热,如不 能整体预热时,可采用局部预热。局部预热的范围为焊缝两侧至少各 取焊缝处截面厚三倍的宽度。 各种牌号铸钢件的预热温度、焊后保温措施、焊后去除应力的热 处理参照表 1

  温缓冷。可加工,硬度,强度、颜色 左右热焊 与母材基本相同,即使缺陷四周刚度

  处表面未氧化。 产生的原因是:铸件结构不合理,厚簿不均、砂型或泥芯退让性

  表面类缺陷包括粘砂、结疤、夹砂、冷隔。 我们主要针对会造成铸件裂的冷隔做一介绍:

  冷隔又称对火、接火等 冷隔的特征是:在制件表面有不规则的明显下陷线形纹路(有穿

  透的和不穿透的两种),形状细小而狭长,在外力作用下有发展趋势。 从冷隔的特征看,它容易造成母体裂的危害。冷隔造成的裂纹,不会 马上出现,它是在运用时,在承载受冲击作用下产生疲劳裂。

  照片 5 产生的原因是:多浇包多点同时浇注,使两股金属流对接,但未完全 熔合而又无夹杂存在其间,两层金属结合极弱;浇注温度太低、浇注 速度过慢、浇注时间太长合金性能流动性差,碳、硅太低,硫量较高。 或多浇包顺序浇注,前后两包断流时间太长;铸件截面薄而长,铁水 流不利,浇铸断流、砂型跑火、一次性浇注铁水不足、而补浇又不及 时等。

  1.1.4 渣眼 渣眼别名夹渣、包渣、脏眼、铁水温度不高、浇注挡渣不当造成。 渣眼的特征是:孔眼形状不规则,不光滑、里面全部或局部充塞 着渣。(如照片 3)

  照片 3 产生的原因是:铁水纯净度差、除渣不净、浇注时挡渣不好,浇 注系统挡渣作用差、浇注时浇口未充满或断流。 1.1.5 砂眼 砂眼是夹着砂子的砂眼。 砂眼的特征是:孔眼不规则,孔眼内充塞着型砂或芯砂。 产生的原因是:合箱时型砂损坏脱落,型腔内的散砂或砂块未清 除干净、型砂紧实度差、浇注时冲坏型芯、浇注系统设计不当、型芯 表面涂料不好等。 1.1.6 铁豆

  产生的原因是:铁中含硫量过高或杂质过多、砂型的退让性能差、 浇注温度控制不当、铸件壁簿厚转接处过渡剧烈、浇口、冷铁、收缩

  筋、排气孔的尺寸和位置不当等。 1.2.2 温裂 温裂又称热处理裂纹由切割、焊接或热处理不当引起。 温裂的特征是:铸件上有穿透或不穿透的裂纹,开裂处金属表面

  氧化。 1.2.3 冷裂 冷裂是铸件在较低温度下产生的裂纹。 冷裂的特征是:铸件上有穿透或不穿透的裂纹,呈直线.熔剂①(焊药);氯化钾 30%~50%,氯化锂 气焊 0%~23%,氯化钠 0%~45%,氯化钡 0%~40%,氯 广泛应用

  一般采用钢芯石墨化型铸铁焊 也用于加工 400℃左右半 条,焊后加工性不稳定,强度与母材 面上焊补

  一、 常见缺陷 1.缺陷的分类 铸件常见缺陷分为孔眼、裂纹、表面缺陷、形状及尺寸和重量不 合格、成份及组织和性能不合格五大类。(注:主要介绍铸钢件容易 造成裂纹的缺陷) 1.1 孔眼类缺陷 孔眼类缺陷包括气孔、缩孔、缩松、渣眼、砂眼、铁豆。 1.1.1 气孔:别名气眼,气泡、由气体原因造成的孔洞。 铸件气孔的特征是:一般是园形或不规则的孔眼,孔眼内表面光 滑,颜色为白色或带一层旧暗色。(如照片)

  铁豆是夹着铁珠的孔眼、别名铁珠、豆眼、铁豆砂眼等。 铁豆的特征是:孔眼比较规则、孔眼内包含着金属小珠、常发生 在铸铁件上。 1.2 裂纹类缺陷 裂纹类缺陷包括:热裂、温裂、冷裂。 1.2.1 热裂 热裂是在较高温度下产生的,常发生在凝固温度附近。 热裂的特征是:铸件上有穿透或不穿透的裂纹,呈弯曲形,开裂 处表面氧化。(如照片 4)

  裂纹的消除可采用电弧气刨或角型砂轮打磨、风铣刀消磨的冷消 除法。建议重要件的裂纹消除尽量采用冷消除,尽可能的减少受热。 浅表性裂纹可不做止裂孔,裂的深度、宽度较大必须处理前在裂纹的

  终端 10mm 以内,预制 5~8mm 的止裂孔,防止裂纹的延伸。 2.2 预制坡口和间隙 我们在处理厂修车、构架拐壁座、轴箱拉杆座、旁承座等的裂纹

  (1)铸钢的焊接性:铸钢的含碳量对焊接性影响极大,合金元 素的影响亦相当复杂。碳钢或低合金钢的焊接性通常用碳当量 CE 估 计,近似计算公式颇多,大同小异。

  (2)焊补要点:为了保证焊补品质(质量),应认真清理缺陷处 的粘砂、氧化皮、夹杂物等;开出坡口;并根据钢的焊接性做好焊前 预热和焊后热处理。

  1.4 尺寸形状和重量不合格类缺陷 尺寸形状和重量不合格类缺陷包括:多肉、浇不足、落砂、必一运动(B·SPORT)抬箱、 偏芯、变形、错箱、损伤、必一运动(B·SPORT)形状、尺寸和重量不符等。 1.5 成分组织及性能不合格类缺陷 成分组织及性能不合格类缺陷包括化学成份不合格、金相不合 格、偏析、过硬、物理力学性能不合格。 二、 缺陷的处理 铸件缺陷处理较为关键,尤其在处理裂纹时,处理过程中任何一 个环节不注意都会引发新的裂纹。因此我必须关注细节,严格执行工 艺,确保质量。 1.铸钢件缺陷修补的原则: