1.形成原因

碳黑缺陷是消失模鑄鐵件比較常見的一類缺陷，尤其對(duì)于球鐵鑄件容易出現(xiàn)此類缺陷，嚴(yán)重影響鑄鐵件的表面質(zhì)量。碳黑缺陷的形成一般主要是由于兩方面原因：①球墨鑄鐵件的含碳量比較高，一般在3.7%左右，含碳量越高，產(chǎn)生碳黑缺陷也就越多，這是產(chǎn)生碳黑缺陷的直接原因;②消失模鑄鐵件大多數(shù)采用EPS作為模型，具有穩(wěn)定的苯環(huán)結(jié)構(gòu)，在高溫作用下，EPS不能夠完全分 解氣化。由于鐵液的充型速度較快，液態(tài)熱解產(chǎn)物不能充分裂解氣化，在高溫作用下形成碳黑，這是碳黑缺陷產(chǎn)生的主要原因。澆注溫度低、澆注速度慢、涂料的透氣性較差等也能導(dǎo)致碳黑缺陷的產(chǎn)生。

2.防止措施

(1)適當(dāng)提高澆注溫度，比濕型高20℃，這樣能夠使EPS白模迅速氣化，減少碳黑缺陷的發(fā)生。

(2)提高澆注速度，通過加大澆口比。

(3)選用STMMA白模，STMMA的含碳量為69.6%，比EPS(含碳量為92%)要少得多，且STM-MA分子式中C/H較小，并含有氧原子，在加熱燃燒過程中，氧原子與碳反應(yīng)，生成氣體。因此，使用STMMA材料能夠減少碳黑缺陷。

(4)提高涂料的透氣性，使EPS氣化的產(chǎn)物能夠順利排出，減少碳黑缺陷的產(chǎn)生。

{二}、鑄鐵件冷焊組織分析

1灰鐵基體鑄鐵件冷焊組織分析

由于灰口鑄鐵的塑性接近零，抗拉強(qiáng)度又低，所以在焊接應(yīng)力及鑄鐵件組織應(yīng)力的共同作用下，當(dāng)局部應(yīng)力大于強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使焊縫金屬和母材剝離。

通過灰鐵基體金相組織分析可以發(fā)現(xiàn)相較于電火花堆焊，在激光熔覆工藝下母材與焊層界面熔合線不明顯，熔合能力較好，其焊補(bǔ)質(zhì)量相較于電火花堆焊較為優(yōu)異。

2球鐵基體鑄鐵件冷焊組織分析

灰鐵鑄件的強(qiáng)度較高，塑性和韌性比較好，焊接接頭的性能需要與母材相匹配，對(duì)焊接接頭的力學(xué)性能要求比灰鑄鐵高。其焊補(bǔ)過程中的主要問題是熔合區(qū)產(chǎn)生自口和焊縫出現(xiàn)裂紋，由于焊補(bǔ)時(shí)的冷速大，淬硬組織及硬化相的存在很難保證焊補(bǔ)區(qū)與鑄鐵件基體硬度的一致性，給機(jī)加工和使用性能造成不利的影響。因此，焊補(bǔ)時(shí)不僅需要選擇合理的焊接方法和焊接材料，還需要制定合理的焊接工藝措施和操作措施。

通過球鐵基體金相組織分析可以發(fā)現(xiàn)，電火花堆焊焊縫處熔合不良，存在空洞類缺陷，相較于電火花堆焊，在激光熔覆工藝下母材與焊層界面熔合線不明顯，熔合能力較好，其焊補(bǔ)質(zhì)量相較于電火花堆焊較為優(yōu)異。

3蠕鐵基體鑄鐵件冷焊組織分析

蠕鐵中的石墨全部以不同尺寸的蠕蟲狀形態(tài)分布于基體上，由于石墨形態(tài)介于片狀和球狀之間，所以其強(qiáng)度與鑄鐵件接近并具有一定的韌性。

通過蠕鐵基體金相組織分析可以發(fā)現(xiàn)，電火花堆焊工藝下焊縫熔合區(qū)較寬，焊材區(qū)存在較多空洞類缺陷，相較于電火花堆焊，在激光熔覆工藝下母材與焊層界面熔合線不明顯，熔合能力較好，其焊補(bǔ)質(zhì)量相較于電火花堆焊較為優(yōu)異。