一、气孔缺陷控制：消除气体来源与滞留

1. 控气：减少气体生成
   • 原材料干燥：
     • 金属炉料（生铁、废钢）提前在 120-150℃烘干 4-6 小时，含水量≤0.5%，避免熔炼时水分分解产生 H?。
     • 废钢去除表面油污（用高温灼烧或碱洗），油污燃烧会产生 CO?，导致气孔。
     • 球墨铸铁壳体需控制球化剂中的铝含量（≤0.5%），铝过高会与水汽反应生成 Al?O?夹杂，吸附气体形成气孔。
   • 型砂 / 砂芯控湿：
     • 树脂砂水分≤1.5%，水玻璃砂水分≤3%，砂芯经 150℃烘干 3 小时（水分≤1%），尤其轴承座砂芯、油道砂芯等封闭部位需彻底干燥。
     • 砂芯表面涂料（如锆英粉涂料）需自然晾干或低温烘干（≤80℃），避免涂料中溶剂未挥发完全，浇注时挥发产生气体。
2. 排气：加速气体逸出
   • 型腔排气设计：
     • 在壳体最高点（如法兰顶部）、深腔底部（如油池）扎 φ2-3mm 透气孔，孔距 50-80mm，深度贯穿型砂层，直达大气。
     • 复杂砂芯（如多组轴承座连体砂芯）内部开设排气通道（φ5-8mm），并与型腔透气孔连通，避免砂芯内部气体滞留。
   • 浇注系统排气：
     • 浇口杯增设 “集气冒口”（直径≥50mm），金属液填充时先排出的气体在此聚集，减少进入型腔的气体量。
     • 内浇道避开砂芯拐角，采用倾斜 45° 设计，使金属液平稳填充，避免卷气（尤其针对球墨铸铁，其流动性略差，卷气风险更高）。

二、缩孔 / 缩松缺陷控制：保证补缩充足

1. 热节分析与冒口匹配
   • 用凝固模拟软件（如 MAGMA）计算壳体热节位置（壁厚≥20mm 的部位），热节体积 V?与冒口体积 V?满足：灰铁壳体 V?≥1.5V?，球墨铸铁壳体 V?≥2V?（球墨铸铁收缩率更高）。
   • 冒口设置在热节正上方，高度为直径的 1.2-1.5 倍（如 φ60mm 热节对应 φ80mm×100mm 冒口），并在冒口与热节之间设置 “补缩通道”（截面积≥热节截面积的 1/3），确保金属液能持续补缩。
2. 浇注参数优化
   • 控制浇注温度：灰铁壳体 1350-1380℃，球墨铸铁壳体 1380-1410℃，温度过低会降低金属液流动性，导致补缩不良；过高则增加收缩量，加剧缩孔风险。
   • 采用 “阶梯式浇注”：大型壳体（长度≥1m）分 2-3 层内浇道，从底部到顶部依次填充，使铸件自下而上凝固，最后冒口凝固，符合 “顺序凝固” 原则。

三、砂眼缺陷控制：防止砂粒卷入型腔

1. 型砂 / 砂芯强度控制
   • 树脂砂配比：石英砂 95%-96%、树脂 1.2%-1.5%、固化剂（对甲苯磺酸）0.4%-0.6%，混砂时间 40-60 秒，确保强度≥8MPa（抗压强度），避免金属液冲击导致型砂脱落。
   • 砂芯增强：轴承座砂芯、油道砂芯等细长或复杂砂芯，可加入 0.2%-0.3% 的玻璃纤维（长度 3-5mm），提高抗弯强度（≥2MPa），防止搬运或浇注时断裂掉砂。
2. 砂芯装配与定位
   • 砂芯之间用定位销配合，间隙≤0.3mm，配合面涂覆耐火泥（厚度 0.1-0.2mm），防止金属液窜入形成 “砂芯间夹砂”。
   • 砂芯与型腔壁的间隙≥5mm，避免金属液冲刷型腔壁导致型砂脱落（尤其壳体拐角处，需增加砂芯支撑）。
3. 挡渣与过滤
   • 浇口杯内放置泡沫陶瓷过滤片（孔径 20-30μm），过滤金属液中的砂粒和夹渣，过滤片面积≥内浇道总面积的 2 倍。
   • 浇注前在金属液表面撒覆盖剂（如珍珠岩），防止浮渣随金属液进入型腔。

四、裂纹缺陷控制：减少应力集中与脆性

1. 结构优化防裂
   • 壁厚过渡处设置圆角（R≥5mm），避免直角过渡导致应力集中（如轴承座与壳体主体连接部位）。
   • 筋条厚度≤相邻壁厚的 2/3（如壳体壁厚 15mm，筋条厚度≤10mm），防止筋条冷却过快拉裂主体。
2. 工艺控制减应力
   • 冷却控制：铸件浇注后缓慢冷却，灰铁壳体在砂型中保温 4-6 小时（温度降至 400℃以下再落砂），球墨铸铁壳体保温 6-8 小时（温度降至 300℃以下），避免快速冷却产生热应力。
   • 时效处理：落砂后 24 小时内进行人工时效（灰铁 250-300℃保温 4 小时，球墨铸铁 550-600℃保温 2 小时），消除铸造内应力，防止后续加工或使用中开裂。

五、尺寸偏差控制：保证装配精度

1. 模具与芯盒精度
   • 砂箱模具、砂芯芯盒的尺寸公差控制在 ±0.2mm，平面度≤0.1mm/m，确保型腔和砂芯的基础精度。
   • 轴承座孔砂芯的芯盒采用数控加工（公差 ±0.05mm），保证砂芯直径精度（±0.1mm）和同轴度（≤0.1mm）。
2. 造型与合箱控制
   • 型砂紧实度均匀（85-90），用硬度计检测型腔表面硬度（≥80HS），避免局部紧实度不足导致铸件收缩不均。
   • 合箱时用定位销定位，上下箱错边量≤0.3mm，剖分面间隙≤0.1mm，防止浇注时金属液跑火导致尺寸偏差。

六、缺陷检测与追溯

1. 全检关键部位：
   • 表面：目视 + 10 倍放大镜检查，剖分面、轴承座孔表面不允许有直径≥1mm 的气孔、砂眼。
   • 内部：用超声波探伤仪检测轴承座、法兰等关键部位，不允许有直径≥3mm 的缩孔或裂纹。
   • 密封性：对壳体进行水压试验（0.3-0.5MPa 保压 30 分钟），无渗漏（尤其油道与壳体连接处）。

2. 工艺追溯：记录每批次的型砂参数、浇注温度、时效时间等，出现缺陷时通过参数对比快速定位原因（如同一批次气孔增多，优先检查砂芯水分或熔炼温度）。

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