Cuando aparecen agujeros en la superficie de una pieza fundida o se detectan cavidades internas tras el mecanizado, suelen denominarse colectivamente “agujeros de arena”. Sin embargo, los mecanismos de formación de cavidades de contracción, porosidad por contracción, porosidad gaseosa, inclusiones de arena y grietas son completamente diferentes. Si el diagnóstico es erróneo, la dirección del retrabajo y la prevención también lo serán.
En conclusión: las cavidades lisas, casi circulares, probablemente estén relacionadas con gas; las cavidades de forma irregular con paredes internas rugosas, ubicadas en zonas calientes y gruesas, probablemente sean cavidades de contracción o porosidad por contracción; los defectos que contienen materiales no metálicos pueden ser inclusiones de escoria o arena; las aberturas largas y delgadas con dirección de propagación deben generar sospechas de grietas. La conclusión final no puede basarse únicamente en la inspección visual; debe fundamentarse en la ubicación del defecto, la morfología de la fractura, los registros del proceso y los ensayos no destructivos.
Cinco tipos comunesDefectos de fundición¿Cómo distinguirlos?
| defecto | Morfología común | Ubicaciones frecuentes | Principales riesgos |
|---|---|---|---|
| cavidad de contracción | Cavidades irregularmente concentradas con paredes internas relativamente rugosas. | Secciones transversales gruesas, puntos calientes y alimentación insuficiente | La reducción de la sección transversal efectiva de soporte de carga puede provocar fugas en los componentes sometidos a presión. |
| Contracción | Poros finos, dispersos o esponjosos. | Zona de solidificación final, límite de espesor-delgado | Exposición posterior al procesamiento, menor hermeticidad y rendimiento ante la fatiga |
| poros | De forma casi circular, con paredes interiores relativamente lisas. | Superficie, acumulación localizada o toda la sección transversal | Afecta al aspecto, al procesamiento y al rendimiento del sellado. |
| agujeros de arena/inclusiones de fragmentos | Los poros pueden contener partículas de arena, óxidos o inclusiones no metálicas. | Áreas con lavado de arena, eliminación de escoria y filtración insuficientes. | Se produce una concentración de tensiones que contamina la superficie procesada. |
| grieta | Delgado, afilado y direccional | Radio de filete insuficiente, cambios bruscos de espesor y zonas donde la contracción se ve obstaculizada. | Este defecto podría seguir extendiéndose y se considera un defecto de alto riesgo. |
¿Por qué tienden a aparecer cavidades y grietas por contracción en la unión de capas gruesas y delgadas?
Las secciones gruesas se enfrían lentamente, mientras que las secciones de paredes delgadas se solidifican primero. Si la última zona solidificada no recibe suficiente aporte de metal fundido, pueden formarse cavidades de contracción o porosidad. Por otro lado, una contracción estructural limitada, un radio de filete excesivamente pequeño o diferencias de temperatura excesivas entre distintas secciones transversales pueden aumentar el riesgo de agrietamiento en caliente y tensiones residuales.
- Procure que el grosor de la pared sea uniforme y que la transición entre los diferentes grosores sea suave.
- Coloque los elevadores, los sistemas de compuertas y los enfriadores donde el control de la solidificación sea realmente necesario;
- El proceso se diseña teniendo en cuenta las características de contracción de la aleación, la temperatura de vertido y las condiciones del molde.
- Las superficies críticas de mecanizado y los límites que soportan presión deben marcarse durante la fase de revisión del plano.
Tras el procesamiento, se detectaron agujeros o fugas de presión.Es posibleEnvíe fotos, dibujos y la ubicación del defecto a través de WeChat.Especifique el material, el espesor de la pared, la cantidad y los requisitos de uso para determinar si es adecuado para la reparación o la reoptimización del plan de fundición.
La porosidad no siempre se debe a la temperatura de vertido.
La porosidad puede originarse por la presencia de gas en el metal fundido, humedad residual en la carcasa o el núcleo del molde, desparafinado y horneado insuficientes, atrapamiento de gas durante el vertido, ventilación deficiente o estar relacionada con gases reactivos. Ajustar simplemente la temperatura de vertido sin inspeccionar la fusión, la carcasa del molde y el sistema de alimentación a menudo no resuelve la causa raíz.
¿Qué métodos de detección pueden encontrar estos defectos?
| Métodos de detección | Adecuado para el descubrimiento | Limitaciones |
|---|---|---|
| Inspección visual y verificación dimensional | Defectos superficiales evidentes, deformación y material faltante. | La calidad interna no se puede determinar de forma fiable. |
| Ensayos de penetración (PT) | Grietas y poros que se abren en la superficie de materiales no porosos | Incapaz de detectar defectos internos cerrados |
| Inspección por partículas magnéticas MT | Defectos superficiales y subsuperficiales en materiales ferromagnéticos | El acero inoxidable austenítico generalmente no es adecuado. |
| Pruebas ultrasónicas (UT) | Reflexión interna anormal de piezas de acero fundido de cierto espesor. | La evaluación de estructuras austeníticas complejas y de grano grueso resulta más difícil. |
| Pruebas radiográficas (RT) | Porosidad volumétrica, cavidades de contracción e inclusiones. | Altas exigencias en cuanto a costes, direccionalidad y gestión de la seguridad. |
¿Se pueden reparar los defectos directamente mediante soldadura?
No es recomendable reparar antes de la evaluación. Primero, confirme las normas del material, el tipo, tamaño y ubicación del defecto, así como si la reparación por soldadura es admisible para el producto. Generalmente, se imponen requisitos más estrictos en zonas de presión, cerca de superficies de sellado, áreas sometidas a fatiga y áreas donde el cliente prohíbe la reparación por soldadura. Incluso cuando se permite la reparación, deben utilizarse procedimientos de soldadura cualificados, con precalentamiento, tratamiento posterior a la soldadura y reinspección según sea necesario.
¿Cómo podemos reducir las disputas por defectos en los planos de adquisición?
- Marque el límite de soporte de presión, la zona de tensión crítica, la superficie de sellado y la superficie mecanizada;
- Especifique las áreas donde se permite o se prohíbe soldar;
- Especifique la ubicación, la proporción y el nivel de aceptación para PT, MT, UT o RT;
- Se acordó el método de tratamiento para los defectos detectados después del procesamiento;
- Defina claramente los requisitos para la confirmación de muestras, el informe del primer artículo y la trazabilidad del lote.
Preguntas frecuentes
¿Se consideran agujeros de aire los pequeños orificios que aparecen después del procesamiento?
No necesariamente. La contracción, las inclusiones y la porosidad pueden causar poros después del procesamiento. Para el diagnóstico, se deben considerar la ubicación, la morfología y las pruebas realizadas.
¿La ausencia de defectos superficiales implica necesariamente que la estructura interna cumple con los estándares?
No. Las cavidades internas de contracción, la porosidad por contracción y las inclusiones solo pueden quedar expuestas después del mecanizado o de la inspección por rayos X/ultrasónicos.
¿Una clasificación de defectos más estricta siempre es mejor?
No todas las áreas deben clasificarse al mismo nivel. Las zonas críticas deben definirse en función de la presión, el estrés, la fatiga y los riesgos de procesamiento para evitar costes innecesarios.
Desde la evaluación de defectos hasta la evaluación de procesos.
Haijin Stainless Steel puede evaluar el espesor de pared, los puntos calientes, los márgenes de mecanizado y los requisitos de ensayo basándose en los planos de fundición de acero inoxidable, acero al carbono y acero aleado. (Véase la imagen adjunta).Control de calidad和Fundiciones personalizadas no estándaro ingreseContacto de AdquisicionesComunicar los problemas existentes.
Este documento tiene como único fin comunicar defectos y no sustituye las pruebas formales ni el análisis de fallos. La aceptación de defectos debe basarse en los planos, las normas del producto, los contratos y los niveles de aceptación confirmados.
Información técnica relevante y ejemplos de productos
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- Evaluar el espesor de la pared, el radio del filete y los riesgos de moldeo.
- Confirmar la tolerancia de fundición y la ubicación posterior al mecanizado.
- Seleccione el proceso en función de la cantidad, la calidad y el tiempo de entrega.
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