铸造缺陷类| 机械加工特色操作及实用案例112

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编者按

本文为铸造缺陷类。

（本篇选自《机械加工特色操作及实用案例》第五章第三节）

第三节  铸造缺陷类

一、 案例21：挤压铸造毛坯心部组织缺陷

材料：7A04铸造合金。

失效背景：在采用铸造、锻压联合成形工艺生产某型号罐体的初期，在对罐体铸造坯料进行超声波探伤检验的过程中发现数量较多的不合格产品，如图5-85所示。

a）缩孔缺陷原件的解剖形貌

b）缩孔缺陷原件制取的电镜试形貌

c）最严重的缩孔缺陷件制取的解剖形貌

图5-85  缩孔缺陷分析

失效特征：经低倍检查，在不合格的坯料中有粗晶、疏松存在，如图5-86所示；经高倍组织检查，在铸造坯料的心部有组织疏松、缩孔及金属组织不连续现象存在，如图5-87所示；经能谱分析检查，分析结果见表5-1，发现在铸造坯料心部组织疏松、缩孔及其附近区域有偏析现象存在，其偏析的主要合金元素为Cu、Zn，如图5-88所示。

图5-86  探伤不合格坯料的低倍组织形态

图5-87  坯料疏松、缩孔组织附近区域不同放大倍数的组织形态

图5-88  缩孔及其附近区域的合金成分能谱图

失效模式：铸造坯料心部有较大面积的组织缺损现象存在。

失效原因：坯料出模时的温度过高。因铝合金的热膨胀系数较大，当铸造坯料出模温度过高时，由于坯料的降温过程是由外表面逐渐向内依次降温，当坯料的外壳冷却强化后，在没有外界加压作用下，心部继续冷却降温收缩时，坯料的外形尺寸无法收缩而形成疏松组织，严重时则形成缩孔缺陷。

表5-1能谱分析结果

改正措施：进一步完善坯料的铸造工艺。

机械加工特色操作及实用案例

本书围绕车削加工特色操作法、专用夹具、专用量具、检测等制造方面的经验常识，各种车削加工案例，数控刀具经典解决方案，疑难零件加工案例和产品失效分析等多方面内容进行阐述，是技能大师孟祥志的绝招绝技及工作室核心成员多年工作宝贵实践经验的结晶，对技术交流和成果推广有很好的推动作用。

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