?精密鑄造（如熔模鑄造、陶瓷型鑄造等）因工藝復(fù)雜、精度要求高，容易出現(xiàn)多種缺陷問(wèn)題。那么，精密鑄造廠(chǎng)家小編告訴大家以下是常見(jiàn)缺陷、成因及解決措施的詳細(xì)分析：
一、氣孔與針孔
表現(xiàn)：鑄件表面或內(nèi)部存在圓形孔洞，直徑從微小到數(shù)毫米不等，可能單個(gè)或密集分布。
成因：
金屬液吸氣：
熔煉時(shí)溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，鋁合金吸收氫氣（尤其在潮濕環(huán)境中）。
精煉不徹底，未有效去除熔液中的氣體（如未使用六氯乙烷、氬氣噴吹等除氣工藝）。
型殼排氣不良：
型殼透氣性不足（如面層涂料過(guò)厚、焙燒不充分導(dǎo)致型殼致密）。
蠟?zāi)ＴO(shè)計(jì)未預(yù)留排氣通道，或澆冒口系統(tǒng)不合理，氣體無(wú)法排出。
澆鑄過(guò)程卷入氣體：
澆鑄速度過(guò)快，金屬液沖擊型殼產(chǎn)生紊流，卷入空氣。
解決措施：
熔煉控制：嚴(yán)格控制熔煉溫度（如鋁合金不超過(guò) 750℃），使用干燥爐料，熔煉后期充分除氣（如加入精煉劑）。
型殼優(yōu)化：
合理設(shè)計(jì)蠟?zāi)Ｅ艢獠郏_保型殼透氣性（如采用多層撒砂工藝，控制面層厚度）。
型殼焙燒溫度需足夠（如陶瓷型殼焙燒至 900~1100℃），徹底排除殘留有機(jī)物揮發(fā)產(chǎn)生的氣體。
澆鑄工藝：降低澆鑄速度，采用底注式澆口或傾斜澆鑄，減少金屬液沖擊和卷氣。
二、縮孔與縮松
表現(xiàn)：
縮孔：鑄件厚壁處或最后凝固部位出現(xiàn)集中性孔洞，表面粗糙不規(guī)則。
縮松：鑄件內(nèi)部呈海綿狀分散微孔，多位于薄壁過(guò)渡區(qū)或熱節(jié)部位。
成因：
補(bǔ)縮不足：
澆冒口系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，無(wú)法實(shí)現(xiàn) “順序凝固”（如冒口尺寸過(guò)小、位置不當(dāng)）。
金屬液凝固時(shí)體積收縮（鋁合金凝固收縮率約 6%~8%），未得到持續(xù)補(bǔ)縮。
冷卻速度不均：
型殼局部散熱慢（如厚壁處型殼耐火材料導(dǎo)熱性差），導(dǎo)致凝固順序混亂。
解決措施：
澆冒口優(yōu)化：
采用 “順序凝固” 原則，在鑄件厚壁處設(shè)置足夠尺寸的冒口（高度為鑄件厚度的 2~3 倍），或使用冷鐵加速薄壁區(qū)冷卻。
對(duì)于復(fù)雜件，可設(shè)計(jì)多個(gè)冒口或采用補(bǔ)貼（加厚鑄件局部）引導(dǎo)補(bǔ)縮。
型殼材料調(diào)整：在厚壁部位使用高導(dǎo)熱性耐火材料（如鉻鐵礦砂），或局部設(shè)置外冷鐵，平衡凝固速度。
工藝參數(shù)：適當(dāng)提高澆鑄溫度（如鋁合金提高 20~30℃），延長(zhǎng)液態(tài)補(bǔ)縮時(shí)間，但需避免過(guò)高溫導(dǎo)致吸氣加劇。
三、裂紋（熱裂、冷裂）
1. 熱裂
表現(xiàn)：裂紋產(chǎn)生于凝固末期，表面呈氧化色（暗褐色或黑色），常出現(xiàn)在壁厚突變處、拐角或薄筋部位。
成因：
鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)力：設(shè)計(jì)存在尖角、壁厚不均勻，凝固時(shí)收縮受阻產(chǎn)生應(yīng)力集中。
型殼強(qiáng)度過(guò)高：型殼高溫下剛性大（如陶瓷型殼），阻礙鑄件自由收縮。
合金韌性不足：選用易熱裂合金（如鋁銅系 ZL201 在高溫下塑性差）。
解決措施：
結(jié)構(gòu)改進(jìn)：所有拐角處設(shè)計(jì)圓角（R≥2mm），避免壁厚突變，采用漸變過(guò)渡或加強(qiáng)筋分散應(yīng)力。
型殼改性：在型殼面層涂料中添加少量石墨或有機(jī)粘結(jié)劑，降低高溫強(qiáng)度，提高退讓性。
合金選擇：優(yōu)先使用抗熱裂性好的鋁硅系合金（如 ZL101A、ZL104）。
2. 冷裂
表現(xiàn)：鑄件冷卻至室溫后產(chǎn)生裂紋，表面清潔無(wú)氧化色，常沿晶界或應(yīng)力集中區(qū)擴(kuò)展。
成因：
殘留應(yīng)力過(guò)大：鑄件冷卻時(shí)各部位收縮不一致（如薄厚壁交界處），或脫模時(shí)頂針受力不均。
型殼冷卻速度過(guò)快：對(duì)于高脆性合金（如高硅鋁合金），快速冷卻導(dǎo)致應(yīng)力積累。
解決措施：
工藝調(diào)整：
延長(zhǎng)型殼在爐內(nèi)的冷卻時(shí)間（如隨爐冷卻至 300℃以下再出爐），減緩冷卻速度。
優(yōu)化脫模結(jié)構(gòu)，確保頂針?lè)植季鶆颍苊饩植渴芰^(guò)大。
去應(yīng)力處理：對(duì)易開(kāi)裂零件進(jìn)行低溫退火（如 150~200℃保溫 2~4 小時(shí)），消除殘留應(yīng)力。
四、表面缺陷
1. 表面粗糙 / 粘砂
表現(xiàn)：鑄件表面凹凸不平，附著型殼耐火材料顆粒（粘砂）或呈現(xiàn)橘皮狀。
成因：
型殼面層涂料顆粒粗大：如使用粒度不足的硅砂（如 40/70 目砂導(dǎo)致表面粗糙）。
型殼焙燒不充分：粘結(jié)劑未完全分解，型殼表面強(qiáng)度低，金屬液沖刷導(dǎo)致粘砂。
澆鑄溫度過(guò)高：高溫金屬液侵蝕型殼表面，造成機(jī)械粘砂。
解決措施：
涂料控制：面層涂料采用細(xì)粒度砂（如 100/140 目鋯砂或剛玉砂），確保涂層致密。
焙燒工藝：提高焙燒溫度和時(shí)間（如熔模鑄造焙燒至 1100℃，保溫 2 小時(shí)），使粘結(jié)劑完全燒結(jié)。
溫度控制：適當(dāng)降低澆鑄溫度，減少金屬液對(duì)型殼的沖刷和侵蝕。
2. 表面皺皮 / 波紋
表現(xiàn)：鑄件表面呈現(xiàn)不規(guī)則褶皺或波紋狀凸起，常見(jiàn)于鋁合金薄壁件。
成因：
金屬液充型不平穩(wěn)：澆鑄速度過(guò)慢，前沿金屬液局部提前凝固，后續(xù)液流疊加形成皺皮。
型殼溫度過(guò)低：薄壁處金屬液快速冷卻，充型時(shí)產(chǎn)生 “冷隔” 趨勢(shì)。
解決措施：
提高型殼溫度：澆鑄前將型殼預(yù)熱至 500~700℃（根據(jù)合金調(diào)整），改善金屬液流動(dòng)性。
優(yōu)化澆口位置：采用多內(nèi)澆口或切線(xiàn)澆口，確保充型均勻、快速。
五、尺寸偏差
表現(xiàn)：鑄件尺寸超出公差范圍，如尺寸偏大、偏小或形狀變形（如彎曲、扭曲）。
成因：
蠟?zāi)Ｗ冃危?br>蠟料溫度過(guò)高或壓型精度不足，導(dǎo)致蠟?zāi)Ｊ湛s率不穩(wěn)定（如蠟?zāi)＞€(xiàn)收縮率波動(dòng) ±0.3%）。
型殼膨脹 / 收縮：
耐火材料與粘結(jié)劑熱膨脹系數(shù)不匹配，焙燒后型殼尺寸變化（如硅溶膠型殼高溫下可能膨脹 0.1%~0.3%）。
鑄件收縮不一致：
復(fù)雜結(jié)構(gòu)件各部位冷卻速度不同，實(shí)際收縮率偏離設(shè)計(jì)值（如鋁合金熔模鑄造線(xiàn)收縮率通常按 1.2%~1.5% 設(shè)計(jì)，但實(shí)測(cè)可能達(dá) 1.8%）。
解決措施：
蠟?zāi)？刂疲?br>精確控制蠟料壓制溫度（如石蠟 - 硬脂酸模料壓制溫度 45~50℃），使用高精度壓型（公差 ±0.02mm）。
蠟?zāi)Ｖ谱骱箪o置 24 小時(shí)，釋放內(nèi)應(yīng)力再進(jìn)行組樹(shù)。
型殼補(bǔ)償：
通過(guò)多次試模修正模具尺寸，或在 CAD 設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留收縮補(bǔ)償（如對(duì)鋁合金件放大 1.3%~1.6%）。
冷卻控制：采用定向凝固工藝（如使用水冷銅底座），減少?gòu)?fù)雜件各部位收縮差異。
六、夾雜缺陷
表現(xiàn)：鑄件內(nèi)部或表面存在非金屬夾雜物（如氧化皮、砂粒、耐火材料碎屑）。
成因：
熔煉除渣不凈：鋁液表面氧化膜未徹底扒除，澆鑄時(shí)隨液流卷入。
型殼脫落：面層涂料層間結(jié)合力差，焙燒后局部剝落進(jìn)入型腔。
澆包或澆口杯清潔不足：殘留爐渣或雜質(zhì)隨金屬液進(jìn)入型殼。
解決措施：
熔煉工藝：熔煉后期靜置 10~15 分鐘，使用漏包過(guò)濾（如 30 目不銹鋼濾網(wǎng)），避免澆包抬包時(shí)翻卷熔渣。
型殼質(zhì)量：確保每層涂料充分干燥（如硅溶膠型殼每層干燥時(shí)間≥8 小時(shí)），避免層間空鼓或剝落。
澆鑄操作：采用底注式澆口，使金屬液平穩(wěn)充型，減少?zèng)_擊引起的型殼脫落。
七、預(yù)防措施總結(jié)
工藝仿真：利用 CAE 軟件（如 ProCAST）模擬充型、凝固過(guò)程，預(yù)測(cè)缺陷風(fēng)險(xiǎn)并優(yōu)化澆冒口設(shè)計(jì)。
過(guò)程控制：
嚴(yán)格管控熔煉參數(shù)（溫度、時(shí)間、除氣 / 除渣）；
型殼制作各環(huán)節(jié)（涂掛、干燥、焙燒）標(biāo)準(zhǔn)化，定期檢測(cè)型殼強(qiáng)度和透氣性。
質(zhì)量檢測(cè)：
鑄件成型后進(jìn)行 X 射線(xiàn)探傷（檢測(cè)內(nèi)部氣孔、縮松）、熒光滲透檢測(cè)（表面裂紋）；
三坐標(biāo)測(cè)量關(guān)鍵尺寸，建立首件檢驗(yàn)和批量抽檢制度。