铸件体积亏损缺陷与预防措施

金属液浇入铸型，冷却至常温成为铸件，它所发生的体积缩减，称为铸件的体积亏损。矩形铸件体积亏损如图1-10所示。铸件体积亏损缺陷有三类：缩孔、缩松、缩陷。其中，缩孔、缩松最为常见。

1.目视特征

（1）缩孔 铸件中容积大、孔壁表面粗糙、形状极不规则的孔洞，称为缩孔。

（2）缩松 铸件截面积上分布着弥散的、大量的形状不规则的微小孔眼或裂隙状孔洞，称为缩松。

（3）缩陷 如图1-10中4所示，缩陷是铸件表面上的一种塌陷的瘪坑。

图1-10 矩形铸件体积亏损

Ⅰ—型腔容积，即金属液原始体积V原始，V原始＝SSHⅡ—常温下铸件假想轮廓外形体积V假，V假＝S′S′hⅢ—铸件轮廓体积亏损V亏，V亏＝V原始－V假Ⅳ—常温下铸件轮廓外形体积V轮廓1—外缩孔 2—内缩孔 3—缩松 4—缩陷缩陷容积＝V假－V轮廓

2.铸件体积亏损缺陷及防止措施

（1）缩孔 缩孔分为内缩孔和外缩孔两大类，具体又分为：热节缩孔、冒口颈缩孔、内浇道缩孔、轴线分散缩孔、凹角缩孔、砂芯缩孔、移砂缩孔等。

1）热节缩孔。热节是指铸件几何形状结构同相邻结构比较，金属堆积体积最大，凝固时释放热量最多的节点如果设计不当，此处易产生缩孔。

2）冒口颈缩孔。冒口颈是指冒口下端同铸件连接的部分。如果设计不当，此处易产生缩孔。

3）内浇道缩孔。浇注系统的内浇道截面积太大、浇注温度偏高时，铸件易产生内浇道缩孔。

4）轴线分散缩孔。如图1-11所示，冒口有效补缩距离＝冒口区＋末端区＝2T＋2.5T＝4.5T。如果冒口有效补缩距离小于需补缩的长度，易形成轴线分散缩孔。

5）凹角缩孔。在铸件的凹角处易形成凹角缩孔。(www.xing528.com)

6）砂芯缩孔。砂芯旁肥厚的热节处，金属液发生液态和凝固时，如果体收缩得不到补偿，金属液中形成真空空间而出现缩孔。

7）移砂缩孔。对具有共晶膨

图1-11 板形铸钢件［w（C）＝0.2％～0.3％的轴线分散缩孔的形成

1—直浇道 2—明侧冒口 3—侧冒口颈 4—液相补缩通道

胀现象的球墨铸铁、灰铸铁、铝合金而言，凝固时，如铸型壁的刚性不足，就会发生型壁的外位移，形成移砂缩孔。采用高紧实度的铸型，有利于克服移砂缩孔。移砂缩孔如图1-12所示。

图1-12 移砂缩孔

a）球墨铸铁件移砂缩孔形成示意图 b）湿型灰铸铁件的移砂缩孔1—γ（奥氏体）枝晶 2—球状石墨 3—液相金属 4—移砂缩孔

（2）缩松 缩松分为两类，即肉眼可见的宏观缩松、借助显微镜才能观察到的显微缩松。具体又分为：晶间缩松、热节缩松、轴线缩松、移砂缩松等。

1）晶间缩松产生于几个晶粒汇合的晶界上的孔洞，宽凝固温度范围合金极易产生晶间缩松。防止措施为：强化铸型冷却能力，改变合金凝固方式；添加合金元素，缩小凝固温度范围；提高铸型刚性等。

2）热节缩松是指在铸件工艺热节或结构热节处产生的缩松。防止措施为在热节处放外冷铁、内冷铁，实现热节同其连接壁的同时凝固。

3）轴线缩松是指在厚壁的中心轴线上有弥散分布的缩松。防止措施为：同消除轴线分散缩孔一样，实现顺序凝固，保证冒口补缩长度等于冒口的有效补缩距离。

4）移砂缩松同移砂缩孔一样，是专指灰铸铁、球墨铸铁件所产生的一种缩松。防止措施为：采用刚性铸型；正确设计补缩冒口，实现铸件自身的异区逆向补缩。