ND615气缸盖渗漏缺陷分析.pdf

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Production Techniques生产技术
WD615气缸盖渗漏缺陷分析
乔进国,王安家,李孝艳,鲍俊敏
(潍柴动力(濰坊)铸锻有限公司,山东濰坊261199
摘要:采用 OLYMPUS金相显微镜及 OXFORDX扫描电镜分析了WD615气缸盖渗漏缺陷,分析发现该缺
陷为气孔缺陷。通过采取相应措施,WD615气缸盖渗漏率由1.1%降低为0.3%。
关键词:砂芯;缸盖;组织
中图分类号:「G250.6;文献标识码:A;文章编号:1006-9658(2014)02-0013-03
D0I:10.3969/j.issn.1006-9658.2014.02.004
气缸盖是发动机的关键部件之一,气缸盖自身
维模型。WD615
带有燃烧室、进气道、排气道、冷却水腔等,内腔结
气缸盖材质为
构极其复杂壁厚不均匀。铸件技术要求高铸件极
HT250,采用35t1
易出现气孔、缩松等缺陷,给铸造工艺设计带来很
h长炉龄热风水
大难度叫。渗漏缺陷一般在气缸盖加工完成后的气
冷富氧冲天炉与
密性试验工序发现,造成的废品损失大
80t工频电炉双
图1WD615气缸盖铸造二维模型联熔炼工艺,铸
生产条件
件本体硬度要求
WD615气缸盖毛坯质量20kg,一箱6件,砂芯HB190~240。气缸盖加工完成后打压进行气密性试
采用潮模砂工艺,除水夹层芯用耐高温覆膜砂外,验,加压压强为0.4~0.6MPa,加压时间60s。
其余砂芯全部采用冷芯盒工艺,图1所示为铸造三
2原因分析
收稿日期:2014-01-03
稿件编号:1401-400
WD615气缸盖渗漏位置位于缸盖侧壁,如图2
作者简介:乔进国(976-),男,工程师,主要从事终铁熔炼方面的所示,该位置壁厚10mm,且位置非常集中,渗漏废
研究工作
品率达到1.1%。渗漏缺陷在加工单位气密性试验工
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(2)采用机器制芯、丝杠半自动开模的制芯方
(3)大型柴油机气缸体整体组芯下芯工艺结合
法,是生产大型气缸体砂芯的一个不错的工艺选择,了流水线整体组芯和地面零活手工工艺的特点
可以生产出高质量的大缸砂芯,有效保证气缸体内以降低劳动强度、提高生产效率;铸件毛坯尺寸准
腔表面质量和尺寸精度。
确;克服了传统组芯工艺产生的诸多铸造缺陷。
Foundry Technology Design of Cylinder of Model V Diesel Engine
ZHANG Jialun, QI Jian, LIU Yunyun
( Weifang Diesel Power Works Co Ltd, Weifang 261205, Shandong, China
Abstract: The mainpoints of foundry technology design of V type cylinder block of diesel engine have been
expounded with emphasis on the developing process of coremaking of large cylinder and cores group. With process
test and verification, such technology has met with the requirements for product specification and resulted in precise
blank dimension, high production efficiency and less defects of castings
Keywords: V type cylinder block; Coremaking; Integrated cores group
中国铸造装备与技术2/2014FW?T
生产技术 Production Techniques
缺陷位置
渗漏位置
图2WD615气缸盖漏水位置示意图
图5WD615气缸盖漏水部位金相组织
序发现,是加工的末端工序,造成的废品损失大。取
样化验成分,均符合工艺要求, MAGMA模拟软件分
析缸盖此部位也不易出现缩松缺陷。
对WD615缸盖渗漏位置进行解剖,如图3所
示。割取渗漏位置缸盖本体,用扫描电镜观察,图4
所示即为缺陷部位扫描电镜图片,图片中孔洞类缺
陷造成气缸盖压力试验过程中渗漏。
图6WD615气缸盖渗漏部位扫描电镜图片
扫描电镜观察下的晶间缩松孔壁表面相比较,两者
渗漏位置
表面粗糙度有显著的不同。晶间缩松的孔壁表面是
由向三维空间发展明显的枝晶露头形成的。这些枝
晶纵横交叉,它们之间则是众多的缩松孔洞,结果使
图3WD615气缸盖解剖图
晶间缩松孔壁表面十分粗糙,不同于气孔孔壁。缩孔
或缩松是铸铁件常见的缺陷,一般产生在铸件的热
节部位。
将缺陷部位放大,如图7所示,可见缺陷部位表
面均匀分布着一层黑色膜状物质,能谱分析发现为
层石墨膜,如图8所示。
图4WD615气缸盖漏水部位扫描电镜图片
割取渗漏位置缸盖本体抛光,用金相显微镜观
察,金相组织为石墨A型,片长4级,珠光体98%。
孔洞的周围石墨数量明显偏少,脱碳现象明显,如
图5所示。
从孔洞处断开试样,用扫描电镜观察缺陷断
图7WD615气缸盖渗漏断面扫描电镜图片
面,如图6所示,标识区域内为缺陷组织,周围为正
综合上述两方面特征,我们判断该缺陷为气孔
常灰铸铁断口组织。孔壁形貌特点为:孔壁表面呈缺陷,而不是缩松缺陷,该气孔缺陷为氢气孔还是氮
现凹凸不平,起伏犹如丘陵,不如肉眼观察下那样气孔,还难以准确得出结论。借助于扫描电镜观察气
平滑,有刚露头的乳状枝晶晶芽,但枝晶不发达。同孔孔壁表面的微观特征,有助于了解气孔性质及其
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