铸件出现缩孔和缩松缺陷的原因有哪些？

1. 金属凝固的固有特性

金属在从液态向固态转变过程中会发生体积收缩，这是产生缩孔和缩松的根本原因。不同金属的收缩率不同，例如铸铁收缩率约1.8%，铸钢可达6%。这种凝固收缩如果得不到有效补偿，就会在最后凝固部位形成孔洞。

2. 补缩系统设计不当

• 冒口尺寸不足：无法提供足够的液态金属补充收缩

• 冒口位置不合理：不在热节或最后凝固部位上方

• 补缩通道受阻：冒口颈过小或过早凝固

• 无冒口设计：对自补缩能力估计过高

3. 凝固顺序控制不佳

• 同时凝固：多个热节同时凝固，无法相互补缩

• 逆向凝固：远离冒口的部位先凝固，阻断补缩通道

• 孤立熔池：铸件某些部位形成封闭的液态区，无法获得补缩

4. 工艺参数控制不当

• 浇注温度过高：增加液态收缩量，延长凝固时间

• 浇注温度过低：流动性差，补缩能力下降

• 冷却速度不均：局部过热导致收缩集中

• 型砂性能不良：退让性差，阻碍正常收缩

5. 铸件结构设计问题

• 厚薄悬殊：厚大部位形成热节，最后凝固

• 尖锐过渡：产生应力集中，加剧收缩

• 封闭结构：阻碍补缩金属流动

6. 合金成分影响

• 碳当量过高：增加石墨化膨胀，可能引起缩松

• 气体含量高：促进气缩孔形成

• 杂质元素多：改变凝固特性，影响收缩行为

7. 其他因素

• 型腔排气不良：气体阻碍金属液补缩

• 涂料使用不当：影响散热条件

• 浇注系统设计缺陷：金属液流动不合理

理解这些成因有助于针对性地采取措施，通过优化设计、改进工艺和严格管控来预防缩孔缩松缺陷的产生。每种铸件的具体情况不同，需要结合材料特性、结构特点和工艺条件进行综合分析。