孙晓敏，王福祥，臧加伦，刘庆义，2，齐 建

（1.潍柴动力股份有限公司 工艺工匠研究院，山东潍坊 261061；2.内燃机可靠性国家重点实验室，山东潍坊 261061）

随着国家排放标准的升级，柴油发动机愈发要求高爆压、轻量化[1]，随之对于气缸盖铸件的要求更加严苛。传统的灰铁气缸盖已经不能满足需要，相关企业正在努力开发蠕铁气缸盖来代替[2，3]。相比于传统的灰铸铁材料，蠕墨铸铁生产控制困难，稳定区间小，极易产生缩松、气孔、夹渣、砂眼、缩孔等铸造缺陷[4]。本文以本单位某款联体蠕铁气缸盖为研究对象，采用扫描电子显微镜（SEM）分析了蠕铁气缸盖缩孔缺陷，通过不断的优化工艺方案，提高铸件质量，消除缩孔缺陷。

1 工艺简述

本气缸盖材质为RuT450，毛坯尺寸为1200 mm×404 mm×143mm，毛坯净重185kg，属于我公司生产的大型联体气缸盖，如图1 所示。铸件壁厚差别较大，进气管处壁厚仅为5mm，底板厚度达到15mm，螺栓搭子直径为33mm，此铸件易形成热节，缩松倾向大。

图1 气缸盖示意图

2 缺陷分析

宋长运[5]等认为，铸件凝固后期在液相中的气体溶质高度集中，当热节处发生收缩时会产生真空孔洞，孔洞的存在为气体的析出提出了有力通道，继而阻碍了金属液体的补缩，加剧了缩孔缺陷的形成。缩孔形成过程如图2 所示。

图2 缩孔机理图

式中 PA——砂芯产生的气体作用于金属液表面的张力；

P静——金属液的静压力，由金属液高度和密度决定；

P阻——气体进入金属液的阻力，由金属液的粘度、表面张力、氧化膜等决定；

P腔——型腔内的气体压力[5]。……