发动机缸盖铸造技术中若干问题的探讨

王恩禄

摘 要：现代汽车工业具有典型的大批量生产特点，对于发动机铸件的机械加工性和铸造工艺性都提出了较高的要求。文章分别从发动机缸盖铸件气孔缺陷的产生及防止、夹杂物孔洞的产生及防止两个方面深入探讨了发动机缸盖铸造技术中的若干问题，具有一定的参考价值。

关键词：发动机；缸盖；铸造技术

中图分类号：TG251 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）06-0012-02

随着发动机技术的逐步发展，缸盖已经发展到四气门，而不再是过去的双气门，体积日益减小，压缩比和功率日益增高，而零件壁厚日益变薄，质量日益减轻。再加上现代汽车工业具有典型的大批量生产特点，对于发动机铸件的机械加工性和铸造工艺性都提出了较高的要求。本文就发动机缸盖铸造技术中若干问题进行探讨。

1 发动机缸盖铸件气孔缺陷的产生及防止

绝大多数的发动机缸盖铸件都具有较为复杂的内腔结构，且有多个砂芯形成，而砂芯的发气量较为集中且大，尤其是浇铸工艺采用立浇工艺时，会增加铁液粘度和铁液上升路程，也会降低铸件的顶部温度，这样一来，就会有侵入性气孔出现在铸件顶部。

1.1 气孔的形成

从目前来看，发动机缸盖铸件气孔缺陷中较少出现析出性气孔和反应性气孔，而以侵入性气孔为主。当铸型中浇注入铁液之后，在金属液热作用下，粘结剂、铸型、涂料、砂芯等物质都会逐渐地燃烧、分解或气化，产生大量的气体，并且会随着温度的升高，而让气体的体积随之增大，进而增大气体压力。当界面上某点的反压力∑P（∑P由P腔+P阻+P静组成）小于气体压力P气时，铁液中就会渗入气体而形成气孔，换而言之，气孔缺陷易出现在∑P①浇注系统中铁液静压力过小，这样就导致己侵入铸件内部的气泡不易溢出。

②砂芯、铸型的排气通道没有得到较好地密封，或者砂芯、铸型的排气通道受阻，排气通道就会钻入一定数量的涂料，堵塞气体排出，并且还会让气体压力P气增大。

③铁液粘度变大、浇注温度过低、铸件顶部温度过低、浇注速度过慢等因素都会导致不便排除侵入型腔的气体。

④混砂不均匀，或者原材料发气量大，都很容易会导致砂芯局部发气量变大，并且还会让气体压力P气增大。

⑤若砂芯没有得到及时地烘干，那么铁液与水分反应就会产生较多的气孔，而气体压力P气会由于水分蒸发而增大，这样一来，既会对型腔中排出气体产生不便，又会进一步加剧气体侵入型腔的速度。

1.2 避免出现气孔的常见措施

①降低砂芯的发气量。由于铁液会包裹住砂芯的大部分，因此，发动机缸盖铸件出现气孔概率会受到能否顺畅排出气体、砂芯产生气体多少的影响。为了能够对树脂加入量予以控制，并且还要确保砂芯强度，那么需要将冷芯中各个组分总量控制在一定的范围之内，最适宜的范围应该为1.6%～1.8%。

②要对砂芯的浸涂工艺予以严格控制，避免砂芯排气通道中渗入涂料。与此同时，烘干工艺要制定合理，避免出现二次烘干或者砂芯受潮的问题。砂芯中H2O物质和铁液中的Fe物质在浇注过程中会反应出现H2（气），这样一来，会让铁液氧化倾向得以加大，并且出现反应性气孔。

③气孔缺陷易出现在∑P