缩孔

力学名词

缩孔是指钢锭浇注及其他铸件烧注时凝固于铸件顶部因收缩而产生的宏观空隙缺陷。若缩孔清除不净，则在铸锭轧制成型材后在断面的中心部位辑形成皱褶或孔洞，其附近往往出现严重的疏松、偏析及氧比物的聚集。这将严重影响材料的质量，并场造成工程构件的过度变形或断裂事故。

简介

缩孔（shrinkage cavity）是指铸件在冷凝过程中收缩而产生的孔洞，形状不规则，孔壁粗糙，一般位于铸件的热节处。压焊时，熔化金属在凝固过程中收缩而产生的、残留在熔核中的孔穴，亦称缩孔（注：熔核（nugget）是电阻点焊、凸焊或缝焊时，金属在焊件贴合面上凝固后形成的金属核）。

产生原因

缩孔的形状不规则，孔壁粗糙。防止缩孔产生的条件是合金在恒温或很小的温度范围内结晶。铸件壁逐层凝固的方式进行凝固。缩孔的形成过程如图1所示，液态合金填满铸型后。因铸型吸热，靠近型腔表面的金属很快就降到凝固温度，凝固成一层外壳，温度下降，合金逐层凝固，凝固层加厚，内部的剩余液体，由于液体收缩和补充凝固层的凝固收缩，体积缩减，液面下降，铸件内部出现空隙，直到内部完全凝固，在铸件上部形成缩孔。已经形成缩孔的铸件的铸件继续冷却到室温时，因固态收缩，铸件的外形轮廓尺寸略有缩小。

防止缩孔和缩松的措施：①合理选用铸造合金；②按照定向凝固原则进行凝固；③合理地确定内浇道位置及浇注工艺；④合理地应用冒口、冷铁和补贴等工艺措施。

电泳产生缩孔的原因1、车身前处理脱脂不良或者清洗后又被油污、尘埃污染。2、电泳槽液或电泳后清洗槽液被油污污染，液面漂浮有油污或者油污成乳化状态存在于槽液中。3、槽液的颜基比失调，颜料含量低的易产生缩孔。4、补给涂料中树脂溶解不良，中和不好也有可能。5、涂装环境差（包括烘炉），空气中含有油雾，漆雾或含有机硅物质等污染被涂物或湿涂膜。前面4种原因基本都可以通过试验验证，比如确认前处理前后状态（特别是带油情况），手工除油，挂板试验，实验室做电泳试验等方法确定。如果是最后那种情况就不好解决。只要原因找到了，解决办法就很好确定了。

解决低压铸造需抛光氧化铸铝件缩孔1、铸件壁厚不均匀，是非常容易产生其缩孔等缺陷的，可用的解决办法可以在厚薄变化处增加铸件的补缩通道，即增大铸造圆角，因为在铸造中要尽量避免有垂直角度的形状。2、加大铸件凝固时的温度梯度，即保证铸件的自下而上凝固顺序，可以有效地减少气缩孔的产生。还有一种就是减少铸件型腔的发气量，型腔发气量太大的话也会使铸件有很多的空洞。解决喷涂喷粉后出现大量缩孔喷涂喷粉后出现大量缩孔是喷枪静电过高，静电击穿留下的。被静电击穿的位置对带同电荷的粉末排斥，粉末不能吸附。可降低喷枪电压20-40KV，加大出粉量，控制喷枪与工件的距离。

形成原因

在铸件最后凝固的地方出现一些空洞,大而集中的孔洞称为缩孔。纯金属、接近共晶成分的合金易产生缩孔。产生缩孔的基本原因铸件在凝固冷却期间,金属的液态及凝固收缩之和远远大于固态收缩.1.液态收缩，凝固收缩，缩孔容积；2.凝固期间，固态收缩，缩孔容积；3.浇注速度，缩孔容积；4.浇注速度，液态收缩，易产生缩孔。补救措施焊补：挖去缺陷区金属，用与基体金属相同或相容的焊条焊补缺陷区，焊后修平进行焊后热处理。缩孔形成的因素和过程是很复杂的，各种合金产生缩孔的过程及缩孔量的大小也各不相同，必须说明铸件的缩孔体积和合金的总的收（即液态收缩，凝固收缩和固态收缩之和）并不是同等的概念，但是这三个阶段的收缩对缩孔却能产生影响。要研究如何解决缩孔问题，必须了解两个问题，一、合金的凝固特性和凝固收缩过程。以铸铁为例，其凝固特性逐层凝固，其总的收缩过程即液态收缩、凝固态收缩（与石墨膨胀共存）和固态收缩。二、决定铸铁收缩的影响因素主要是三个方面；即浇注温度，石墨析出量（化学成及却方法）和型刚度壁移动。

影响

气孔对铸件质量的影响1 破坏金属连续性2 较少承载有效面积3 气孔附近易引起应力集中,机械性能4 弥散孔,气密性

分类(按气体来源)1 侵入气孔:砂型材料表面聚集的气体侵入金属液体中而形成.气体来源: 造型材料中水分, 粘结剂,各种附加物.特征: 多位于表面附近,尺寸较大，呈椭圆形或梨形孔的内表面被氧化形成过程: 浇注水汽(一部分由分型面,通气孔排出,另一部分在表面聚集呈高压中心点)气压升高.溶入金属部分从金属液中逸出—浇口, 其余在铸件内部,形成气孔.预防: 降低型砂(型芯砂)的发起量,增加铸型排气能力.2 析出气孔: 溶于金属液中的气体在冷凝过程中,因气体溶解度下降而析出, 使铸件形成气孔.原因: 金属熔化和浇注中与气体接触(H2 O2 NO CO等)特征: 分布广,气孔尺寸甚小, 影响气密性3 反应气孔: 金属液与铸型材料,型芯撑,冷铁或溶渣之间,因化学反应生成的气体而形成的气孔.如: 冷铁有锈 Fe3O4 + C –Fe + CO 冷铁附近生成气孔防止: 冷铁型芯撑表面不得有锈蚀,油污,要干燥.

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