一、氣孔缺陷控制：消除氣體來源與滯留

1. 控氣：減少氣體生成
   • 原材料干燥：
     • 金屬爐料（生鐵、廢鋼）提前在 120-150℃烘干 4-6 小時，含水量≤0.5%，避免熔煉時水分分解產生 H?。
     • 廢鋼去除表面油污（用高溫灼燒或堿洗），油污燃燒會產生 CO?，導致氣孔。
     • 球墨鑄鐵殼體需控制球化劑中的鋁含量（≤0.5%），鋁過高會與水汽反應生成 Al?O?夾雜，吸附氣體形成氣孔。
   • 型砂 / 砂芯控濕：
     • 樹脂砂水分≤1.5%，水玻璃砂水分≤3%，砂芯經 150℃烘干 3 小時（水分≤1%），尤其軸承座砂芯、油道砂芯等封閉部位需徹底干燥。
     • 砂芯表面涂料（如鋯英粉涂料）需自然晾干或低溫烘干（≤80℃），避免涂料中溶劑未揮發完全，澆注時揮發產生氣體。
2. 排氣：加速氣體逸出
   • 型腔排氣設計：
     • 在殼體最高點（如法蘭頂部）、深腔底部（如油池）扎 φ2-3mm 透氣孔，孔距 50-80mm，深度貫穿型砂層，直達大氣。
     • 復雜砂芯（如多組軸承座連體砂芯）內部開設排氣通道（φ5-8mm），并與型腔透氣孔連通，避免砂芯內部氣體滯留。
   • 澆注系統排氣：
     • 澆口杯增設 “集氣冒口”（直徑≥50mm），金屬液填充時先排出的氣體在此聚集，減少進入型腔的氣體量。
     • 內澆道避開砂芯拐角，采用傾斜 45° 設計，使金屬液平穩填充，避免卷氣（尤其針對球墨鑄鐵，其流動性略差，卷氣風險更高）。

二、縮孔 / 縮松缺陷控制：保證補縮充足

1. 熱節分析與冒口匹配
   • 用凝固模擬軟件（如 MAGMA）計算殼體熱節位置（壁厚≥20mm 的部位），熱節體積 V?與冒口體積 V?滿足：灰鐵殼體 V?≥1.5V?，球墨鑄鐵殼體 V?≥2V?（球墨鑄鐵收縮率更高）。
   • 冒口設置在熱節正上方，高度為直徑的 1.2-1.5 倍（如 φ60mm 熱節對應 φ80mm×100mm 冒口），并在冒口與熱節之間設置 “補縮通道”（截面積≥熱節截面積的 1/3），確保金屬液能持續補縮。
2. 澆注參數優化
   • 控制澆注溫度：灰鐵殼體 1350-1380℃，球墨鑄鐵殼體 1380-1410℃，溫度過低會降低金屬液流動性，導致補縮不良；過高則增加收縮量，加劇縮孔風險。
   • 采用 “階梯式澆注”：大型殼體（長度≥1m）分 2-3 層內澆道，從底部到頂部依次填充，使鑄件自下而上凝固，最后冒口凝固，符合 “順序凝固” 原則。

三、砂眼缺陷控制：防止砂粒卷入型腔

1. 型砂 / 砂芯強度控制
   • 樹脂砂配比：石英砂 95%-96%、樹脂 1.2%-1.5%、固化劑（對甲苯磺酸）0.4%-0.6%，混砂時間 40-60 秒，確保強度≥8MPa（抗壓強度），避免金屬液沖擊導致型砂脫落。
   • 砂芯增強：軸承座砂芯、油道砂芯等細長或復雜砂芯，可加入 0.2%-0.3% 的玻璃纖維（長度 3-5mm），提高抗彎強度（≥2MPa），防止搬運或澆注時斷裂掉砂。
2. 砂芯裝配與定位
   • 砂芯之間用定位銷配合，間隙≤0.3mm，配合面涂覆耐火泥（厚度 0.1-0.2mm），防止金屬液竄入形成 “砂芯間夾砂”。
   • 砂芯與型腔壁的間隙≥5mm，避免金屬液沖刷型腔壁導致型砂脫落（尤其殼體拐角處，需增加砂芯支撐）。
3. 擋渣與過濾
   • 澆口杯內放置泡沫陶瓷過濾片（孔徑 20-30μm），過濾金屬液中的砂粒和夾渣，過濾片面積≥內澆道總面積的 2 倍。
   • 澆注前在金屬液表面撒覆蓋劑（如珍珠巖），防止浮渣隨金屬液進入型腔。

四、裂紋缺陷控制：減少應力集中與脆性

1. 結構優化防裂
   • 壁厚過渡處設置圓角（R≥5mm），避免直角過渡導致應力集中（如軸承座與殼體主體連接部位）。
   • 筋條厚度≤相鄰壁厚的 2/3（如殼體壁厚 15mm，筋條厚度≤10mm），防止筋條冷卻過快拉裂主體。
2. 工藝控制減應力
   • 冷卻控制：鑄件澆注后緩慢冷卻，灰鐵殼體在砂型中保溫 4-6 小時（溫度降至 400℃以下再落砂），球墨鑄鐵殼體保溫 6-8 小時（溫度降至 300℃以下），避免快速冷卻產生熱應力。
   • 時效處理：落砂后 24 小時內進行人工時效（灰鐵 250-300℃保溫 4 小時，球墨鑄鐵 550-600℃保溫 2 小時），消除鑄造內應力，防止后續加工或使用中開裂。

五、尺寸偏差控制：保證裝配精度

1. 模具與芯盒精度
   • 砂箱模具、砂芯芯盒的尺寸公差控制在 ±0.2mm，平面度≤0.1mm/m，確保型腔和砂芯的基礎精度。
   • 軸承座孔砂芯的芯盒采用數控加工（公差 ±0.05mm），保證砂芯直徑精度（±0.1mm）和同軸度（≤0.1mm）。
2. 造型與合箱控制
   • 型砂緊實度均勻（85-90），用硬度計檢測型腔表面硬度（≥80HS），避免局部緊實度不足導致鑄件收縮不均。
   • 合箱時用定位銷定位，上下箱錯邊量≤0.3mm，剖分面間隙≤0.1mm，防止澆注時金屬液跑火導致尺寸偏差。

六、缺陷檢測與追溯

1. 全檢關鍵部位：
   • 表面：目視 + 10 倍放大鏡檢查，剖分面、軸承座孔表面不允許有直徑≥1mm 的氣孔、砂眼。
   • 內部：用超聲波探傷儀檢測軸承座、法蘭等關鍵部位，不允許有直徑≥3mm 的縮孔或裂紋。
   • 密封性：對殼體進行水壓試驗（0.3-0.5MPa 保壓 30 分鐘），無滲漏（尤其油道與殼體連接處）。

2. 工藝追溯：記錄每批次的型砂參數、澆注溫度、時效時間等，出現缺陷時通過參數對比快速定位原因（如同一批次氣孔增多，優先檢查砂芯水分或熔煉溫度）。

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