支架铸钢件分散缩孔缺陷及消除措施

周校进，刘宏勋，张庆行

（河北丰维机械制造有限公司，河北邢台 054500）

在铸钢件生产过程中，内部缩孔为常见的铸造缺陷之一。缩孔多分布在铸钢件上部或断面较厚的热节处等最后凝固的地方，在晶粒边界上和树枝状晶的枝晶内。消除缺陷的方案就是采取各种工艺措施，促使铸件按一定的顺序凝固，设法使铸件在体收缩时及时得到合金液体补缩。以我公司最近生产的一款铸钢件为例，讨论解决支架类铸钢件内部缩孔方法。

1.1 产品基本情况

支架类铸钢件，材质：ZG310-570，单重：12.8kg，结构特点：支架结构，分散热节多，难补缩，支架铸钢件结构见图1。支架类铸钢件属于多热节结构，铸造工艺采用覆膜砂壳型，补缩冒口和冷铁放置多受限制，不能按常规方法设置，需要综合考虑、组合使用。

图1 支架铸钢件结构图

1.2 铸造工艺设计

支架铸钢件采用覆膜砂壳型生产，铸造工艺设计采用立式浇注，由于铸件单重轻，做成一组两件，从两厚大凸台处浇注，同时靠立浇道补缩；
4个凸台上铸出孔，减小缩松倾向；
上部长条厚大部位，放置补缩冒口；
下部长条厚大部位放置外冷铁，以消除缩孔、缩松。支架铸钢件铸造工艺设计三维图见图2。

图2 支架铸钢件铸造工艺设计三维图

1.3 切割检验

支架铸钢件浇注后，进行了切割解剖，从剖切结果看，铸件虽然采取工艺措施，但内部还有多处存在缩孔、缩松。支架铸钢件解剖后缩孔、缩松缺陷照片见图3。

图3 支架铸钢件解剖后缩孔、缩松缺陷

2.1 工艺措施

（1）支架铸钢件长台上冒口原放置在中间，但缩孔在里侧端，故将冒口向里端加长。

（2）支架铸钢件铸孔周围虽没有缩孔，但在不远的热节处仍有缩松。铸孔处不能再加大，又无法放置补缩冒口，考虑使用外冷铁，把铸孔的砂芯换成圆钢，增加激冷效果。

（3）支架铸钢件内部热节处出现大的缩孔，由于覆膜砂制壳，外置冷铁无法放置，补缩冒口也不好放置。经过多次结合型壳结构，发现可以利用型壳外壁内腔，增加堵头，形成暗补缩冒口。经过磨制补缩通道，修整暗冒口形状，粘贴堵头，形成了完好的暗冒口。支架铸钢件铸造工艺改进设计后的三维图见图4。

图4 支架铸钢件铸造工艺改进设计后的三维图

2.2 生产验证

改进后的支架铸钢件进行了生产验证，通过超声波和切割检验，没发现支架铸钢件内部有缩孔、缩松现象，说明产品合格，改进工艺措施有效。支架铸钢件解剖后的照片（无缺陷）见图5。

图5 支架铸钢件铸造工艺改进设计后的解剖图

铸钢件出现缩孔缩松缺陷比较常见，掌握铸钢件收缩率大的特性，认真考虑补缩，掌握凝固顺序，根据具体产品、具体部位，采取对应工艺措施，可以消除或者最大限度地减少不希望出现的缺陷。