铸造气缸盖发生气孔缺陷的原因分析

辛集市辛缸汽缸盖有限公司 （河北石家庄 052360） 杨永来

气缸盖铸件气孔缺陷在废品中所占比例较大，铸造工艺不合理或过程控制得不好，铸件很容易产生气孔缺陷，不同的铸件结构、不同的铸造工艺，发生气孔的原因也有所不同。通过多年气缸盖铸件生产，对铸造中容易产生气孔的种类及原因做一些分析，并提出相应措施。

1. 因砂芯引起的气孔

此类气孔产生的几率大，通常面积也较大，多出现在铸件的上表面，产生的原因及防止措施如下。

（1）砂芯（包括水套芯、进气道芯、排气道芯等）发气量大。现在砂芯多为覆膜砂芯，其不像合脂砂芯那样可以在砂芯内部布置排气通道，因此对覆膜砂芯的发气量应控制在一定范围内，一般控制发气量不超过15mL/g。生产覆膜砂芯过程中芯盒温度和保温时间对砂芯的发气量有很大影响，对普通覆膜砂来讲，可以通过看砂芯的颜色和固化层的厚度来判断砂芯质量是否合格，砂芯颜色以红褐色为佳，固化层厚度应在8～15mm。颜色浅或固化层薄，说明芯盒的温度和保温时间不合适，这样的砂芯相应地发气量就大 ，产生气孔的几率也大，对于厚大砂芯最好做成壳芯，将砂芯内部未固化的覆膜砂倒出，以减少浇注时的发气量。

（2）有些砂芯因砂芯结构和覆膜砂的制芯特点，排气通道不通畅，浇注时造成气孔。可以采取的措施：如果射砂处正好是芯头，可以在射砂后趁覆膜砂未固化时扎气眼针，半固化时将气眼针拔出形成排气通道；在砂芯制成后人工用钻在芯头处钻孔，钻孔直径根据实际情况尽可能大，深度在不钻穿砂芯前提下尽可能深，在下芯时要保证铁液不钻气眼，防止排气通道被堵塞而形成气孔。

（3）砂芯用砂的粒度与气孔的产生有一定的关系，粒度越粗，砂芯透气性越好，发生气孔的几率就小，但同时内腔表面粗糙度值也会越高，因此需根据实际情况选择合适的芯砂粒度，如粒度0.355～0.154mm（50/100目）和0.45～0.224mm（40/70目）的芯砂可按适当的比例混合使用，如果砂芯刷涂料，芯砂粒度可适当粗些，这样在保证表面粗糙度的前提下可减少气孔缺陷的产生。

（4）采用潮模造型工艺时，型砂的透气性与气孔的产生有一定的关系，粘土砂造型有成本低、效率高的特点，但是粘土砂在循环使用过程中不断地加入粘土、煤粉等，这样会使型砂的含泥量增加，随之透气性明显下降，在浇注时，型腔内铁液和铸型界面上气体的压力升高，在型砂透气性差的情况下导致气孔的产生，一般要求型砂透气性大于200。型砂的透气性一方面取决于型砂的含泥量和水分，另一方面取决于型砂的粒度。型砂的含泥量最好小于15%，如果含泥量偏高，可采取加新砂或想办法降低型砂中粉料的比例；选择型砂粒度尽可能粗些，可采用粒度0.45～0.224mm（40/70目）的原砂，铸件的表面粗糙度可采取用面砂或其他一些适宜的材料来解决。

（5）出气冒口不够多，有些缸盖受结构限制冒口不能做大，造成浇满时气体不能完全跑出而生成气孔，对于这种情况，可以从工艺上调整，将可以放置较大冒口的面朝上，这类冒口多为压边冒口，以便容易去除。

2. 缩气孔

此类气孔在内浇道处发生，往往因缺陷过深而报废，此类缺陷与气体有关，但起关键作用的是铁液成分。经过化验分析，凡产生此类缺陷的铸件碳当量普遍偏低，一般来讲孕育铸铁最好控制wC≥3.0%、wSi≥1.8%，如低于以上数值，缩气孔产生的几率较大。

3. 其他形式的气孔

（1）皮下气孔往往在加工后才被发现，气孔体积小、数量多，发生的原因有炉料、孕育剂等含有的少量铝，型砂、炉衬或浇包等潮湿，铁液氧化且硫、锰高，以及浇注温度过低等。相应的措施就是控制炉料，尤其是废钢和孕育剂中的铝含量，加强过程控制，以降低皮下气孔发生的几率。

（2）有些铸件需要用一些芯撑、弯管、冷铁等金属附件，如果这些附件上有油、锈或水分等杂物，浇注后会在其附近产生气孔，这类气孔较容易控制，应做到在合箱前保证附件表面干净，有问题附件待处理干净后再用。

4. 结语

以上是气缸盖铸造生产中常见的气孔缺陷种类，以及原因分析和措施，因铸件结构不同，气孔发生的原因及措施也不同。气孔的形成原因是多方面的，从铸造工艺到每个工序过程控制都是关键，通过多年的实际生产，只要坚持不懈地采取控制措施，气孔缺陷会明显减少。