在离心铸造球墨铸铁管的制造过程中，经常会出现气孔，这种现象直接影响了生产连续性，同时还造成了生产合格率严重下降、成本升高的情况。目前,笔者所在的公司分为大小管两个车间,中大管车间主要生产DN400-DN1200规格球墨铸铁管,综合合格率在95%左右,其中气孔废品大概占到3%左右。小管车间主要生产DN80-DN300规格球墨铸铁管，综合合格率在94%左右，其中气孔废品大概占到4%左右。所以，为了能够提高生产效率和产品质量，就需要对气孔管成因进行深入研究分析，同时还要制定出防范措施，从而做到减少气孔现象。

1原因分析

1.1铁液熔炼质量差

在铸造过程中，如果铁液的流动性较差，那么就会导致铁液中的杂质和气体沉淀，无法上浮，从而出现铸管表面产生气孔的情况。而铁液的流动性和其温度、化学元素以及纯净程度有关，其中关系为，铁液的温度越高，其流动性也就越好；铁液CE距离共晶点越近，则其流动性也就越好；其外，铁液的流动性还和铁液的纯净度有关，并且成正比关系，铁液的纯净度越高，其流动性就越好。根据大量相关实验证实，铁液中w（H）、w（N）的含量如果稍微大于0.2%，那么对于成品的影响还不是非常明显，但是如果含量过高，就很容易产生气孔^[1]。

1.2铁液流动不平稳

在水冷离心球墨铸铁管的浇筑过程中，铁液的流动性将直接影响铸管的整体质量，尤其是流槽的涂刷质量、位置以及管模的转速，这些对于铁液的流动性都具有决定性作用。其主要表现为以下三个方面：（1）当流槽涂刷质量差时，铁液会飞溅，造成气体混入铁液；（2）流槽的位置过高时，在铁流从流槽流入管模内部时，也会出现飞溅的情况，气体混入铁液；（3）当管模在工作时，如果转速过快，内部的铁液会失去重心，出现飞溅的情况。这个飞溅的铁液落入到管模内未浇注的区域内，由于铁液迅速固话，就会差生铁豆，当铁豆表面的氧化合物和铁液中的C元素在高温条件下进行化学反应，就会产生一氧化碳气体，从而形成铁豆气孔。

1.3管模状态差

在铁管浇注之前需要在管模的内壁上均匀的喷一些粒度在0.3毫米以内的管模粉，这样不仅能够对管模起到保护作用，同时还能延长管模的使用寿命，在生产过程中还能提高孕育效果，能够有效消除出现气孔的情况^[2]。但是当使用状态差的管模时，由于管模的内部有裂痕，会产生大量气体，在这种情况下，就算是加大模粉的用量，也无法完全排除隐患，因此在浇注过程中就会造成大量针状气孔。

1.4其他因素

当与铁液接触的球化包、中间包、扇形包、流槽和模粉等工装物料没有彻底烘干，有水分存在，也会产生气体^[3]。在实际的生产过程中，还会由于生产节奏的不连续，造成管模。流槽等温度过低，从而造成温度分布不均匀，冷却的速度过快，这样同样容易形成气体，使得球墨铸铁管出现气孔的情况。

2防止措施

2.1提高铁液熔炼质量

为了能够有效保证铁液的流动性、减少铁液气体的含量，需要球墨铸铁管在实际生产过程中满足以下几点要求：

（1）铁液要在炉内将温度控制在1450℃以上（中大管），同时静置时间要控制在五分钟以上，这样做的目的是为了保证铁液内的杂质能够有充分的时间进行上浮，从而提高铁液的纯净度^[4]。

（2）在实际生产过程中生产节奏要平稳，在此基础上要提高浇注温度，最好能够将浇注温度控制在1360~1380℃之间（中大口径铸管）。DN300以下铸管的浇注温度要控制在1410~1430℃之间。

（3）保证C元素的含量超过3.7%，同时Ti元素的含量低于0.08%。

（4）对于炉料的质量上也要严格进行把关，在实际生产之前要先检查废钢等回炉料在入炉之前的质量，在生产过程中，严禁使用油污、腐朽以及潮湿的炉料，这些炉料对于铁液的纯净度会有严重的影响。

（5）铁液包衬要进行充分烘干操作，并要求其温度达到600℃-700℃，这样为了避免未经烘干或未充分烘干的水分与铁液发生化学反应，从而产生气体，造成气孔的产生。

2.2保证铁液流动平稳

在实际生产之前，要先对流槽在管模内位置和角度进行确认，确保流槽位置在管模的第四象限，对流槽进行充分预热，保证前期的准备工作就绪。在生产过程中，流槽还要满足工艺要求，涂刷光滑，在生产过程中少刷多扫，管模的转速不宜过高，同时离心重力的倍速要控制在50倍之内，从而保证浇注时铁液的流动的平稳，不会有溅射、回流等不良情况出现。

2.3保持良好的管模状态

管模的加工质量和状态要进行严格把关，要定期检查管模内部的情况，在生产过程中确保内表面打点凹坑无磨损、无严重龟裂等情况，一旦出现异常，需要及时进行更换，以保证生产质量，降低生产成本。

2.4操作要点控制

模粉在使用前需要进行严格的烘干操作，保证其得到充分烘干，并且还要达到标准温度。喷吹气体要使用经过干燥的压缩空气。并且在生产过程中，还要注意生产节奏的把控，不得忽快忽慢，要保证平稳进行。

3生产结果

在生产过程中严格按照上述防止措施进行有效控制，水冷离心球墨铸铁管表面的气孔缺陷就能够得到有效抑制。从而提高成品的质量，据有关数据表明，采取有效措施可以将废品率降低1-2个百分点，中大管综合废品率也能降到3%以下。小口径球墨铸铁管废品率降低到4%以内。

结束语：

综上所述，在实际的生产过程中，水冷离心球墨铸铁管气孔情况出现的较为普遍，并且会对生产质量造成一定影响。所以为了能够有效避免这种情况，提高生产质量，需要相关工作人员从熔炼质量、浇注工艺以及现场操作等方面进行严格控制，气孔的缺陷就可以得到有效控制。

参考文献：

[1]习杰. 浅谈离心球墨铸铁管智能制造生产线的设计[C]第十七届中国铸造协会年会暨第六届全国铸造行业创新发展论坛论文集.,2021:464-467.

[2]张研,贾卫华,杨万华. 离心球墨铸铁管车间除尘系统设计及优化[C]第十五届中国铸造协会年会论文集.,2019:312-315.

[3]申发田,张建强,张俊杰,易志斌.水冷离心球墨铸铁管气孔的成因及防止措施[J].现代铸铁,2018,38(05):45-48.

[4]江宏.水冷金属型离心球墨铸铁管的生产分析[J].机电信息,2018(15):106-107.