浇注温度对康明斯缸体铸件气孔的影响

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气孔是缸体铸造铸件最易产生的缺陷之一，我厂生产的6BT康明斯6102柴油机缸体铸件，外形尺寸757.5mm×356mm×419mm，铸件重150㎏，材质HT250，不镶缸套，其水泵壳体、机油冷却器壳体、机油泵壳体与缸体同铸一件。该铸件结构极为复杂，主要壁厚5.0mm，虽经多次攻关，气孔废品率仍然较高，最高时达11.1%，后虽经改进，气孔废品率仍达9.6%，需要进一步分析缸体气孔废品产生的原因，采取有效的措施降低其气孔废品，提高缸体铸件质量。

　　1. 生产条件

　　底注式浇注系统，浇注时间21～22s，缸体顶面、前端设置排气压边冒口，高压自动线潮模砂生产条件;型砂透气性大于120，水分3.1%~3.6%，铸型硬度55~70;水套芯砂为耐高温低发气量覆膜砂，其发气量≤18mL，涂锆英粉醇基涂料，缸体圆棒所用的芯砂采用低氮呋喃树脂砂，其发气量≤16mL，圆棒芯涂水基石墨涂料，水套芯、圆棒芯均经一次烘干炉，再经二次悬链烘干炉烘干后使用。

　　2.气孔产生的主要部位及原因分析

　　经对缸体废品统计，发现缸体气孔出现的主要部位是缸筒、机油冷却器、水套上箱面及水泵上箱处。

　　在出现的缸体气孔废品中，浇注温度小于1430℃的缸体，气孔废品占了总数的74.3%，这说明：浇注温度偏低是缸体气孔废品高的主要原因，这也说明原缸体工艺浇注温度1400~1440℃偏低，不利于缸体气孔废品降低，因此，应适当提高缸体浇注温度，即将缸体浇注温度(每包铁液浇注第一箱缸体测温度)确定在1430~1460℃，可有效降低缸体气孔废品。

　　3. 生产验证

　　根据上述缸体气孔产生的主要部位及原因分析，我们将缸体工艺浇注温度确定为1430~1460℃，并进行了大批量生产，生产的缸体气孔废品。

　　浇注温度由1400~1440℃提高到1430~1460℃，缸体气孔废品下降了4.4个百分点，气孔废品下降幅度46%，缸体气孔废品显著下降。

　　4. 浇注温度对缸体气孔废品影响的机理

　　浇注过程中，流动的铁液表面张力小，在砂芯排气困难的条件下，砂芯所发出的气体浸入流动的铁液中，底注式浇注系统使得缸体上箱面部位铁液温度低，铁液表面张力增大，浸入铁液的气泡不易逸出而产生气孔。提高浇注温度后，使得缸体上箱面部位铁液温度升高，铁液表面张力小，浸入铁液中的气泡容易逸出而不易产生气孔。另外，即使在砂芯与砂芯、砂芯与砂型之间封火不良，产生钻铁液的情况下，由于缸体上箱面部位铁液温度高(即冒口和通气针孔铁液温度高)，上箱面冒口和通气针孔铁液流动性提高，从而能够及时地向铸件本体补充铁液，有效地防止因钻铁液产生气孔和缩孔。

　　5. 经济效益

　　缸体浇注温度由1400~1440℃提高到1430~1460℃，缸体气孔废品率下降了4.4个百分点，按我们统计的3个月生产缸体8051件计算，实际减少废品损失57万元，按年生产缸体3.5万件计算，年可减少废品损失246万元。

　　结语

　　在底注式浇注系统、缸体顶面、前端设置排气冒口，以及高压自动线潮模砂生产条件下，1430~1460℃的浇注温度比1400~1440℃的浇注温度可显著降低缸体气孔废品。