一、缩孔和毛刺的产生原因详解
在铸件制造过程中，孤立热节处的铸件由于补缩通道过早凝固，会导致热节部位的钢水补缩不足，从而产生缩孔。这种问题主要出现在铸件的热节部位，如内直角、凹位处，甚至在平面位置也可能出现缩孔或缩松的缺陷。为了减少这类缺陷，可以采取延缓热节前补缩通道凝固的措施，增强对热节部位的补缩效果。提高浇注温度和型壳的焙烧温度也可以有效延缓补缩通道的凝固，但这样会增加钢水所需的补缩量，从而可能增加缩孔或缩松的风险。特别是对于小于100g的铸件，这种方法效果显著。通常提高浇注温度和型壳焙烧温度后，铸件表面又容易出现毛刺问题。这主要是由于高温钢水对表面层的侵蚀，或是面层浆料过于稀薄，导致面层不致密，无法抵挡高温钢水的侵蚀。
二、解决流程与方法
采用正交试验法，对影响铸件热节部位缩孔及表面毛刺缺陷的因素进行全面测试，以明确各因素对问题的影响程度。试验选用了浇注温度、浇注时间、焙烧温度、焙烧时间四个关键因素，并设计了正交试验表（见表1）。试验的铸件为某304不锈钢底座，重1kg，尺寸为120mm×70mm×80mm（见图1）。通过试验发现，铸件存在三处孤立热节，内浇道设置在侧面，可对第三处热节进行补缩。但在浇注后，第一处和第二处出现了明显的缩孔。
使用L9（34）正交表进行试验，通过综合评定不出现缩孔和不出现毛刺的铸件比例，以及缩孔和毛刺的轻重程度来打分。试验结果转化为综合评定的分数，分数越高表示效果越好，即缩孔越小、表面越光滑。
三、结果分析与讨论
3.1 直观分析
在缩孔比较试验中，结果最好的是1号试验，得分为64分，其试验条件为A1B1C3D2。而3号和9号试验结果相近，均为58分。4号和7号试验得分分别为57分和55分，说明这些试验结果相差不大。对于毛刺问题，8号试验结果最为理想，得分为92分，其试验条件为A2B3C2D2。而6号和7号试验结果也相当接近。
3.2 计算分析与结论
通过对各影响因素（如焙烧温度、时间、浇注温度和时间）的极差分析和偏差分析，确定了各因素对问题的影响程度。例如，对于缩孔问题，焙烧温度、焙烧时间、浇注温度、浇注时间的极差值分别为40、19、23、1。还得到了因素的主次顺序及最佳条件。对于毛刺问题，也进行了类似的分析。
四、试验验证与实际应用
根据试验结果确定的工艺参数进行验证试验，取得了较好的效果（见图2）。对其他容易出现缩孔的铸件也进行了类似的工艺改进，大多数都取得了明显的效果。对于不锈钢铸件，可以适当提高浇注温度至1700~1750℃，以减轻或消除缩孔。而对于碳素钢铸件，浇注温度不宜过高，一般在1570~1650℃之间较为适宜。
五、结语与建议
（1）针对有孤立热节的不锈钢铸件，通过提高浇注温度（控制在1700~1780℃）可显著减少或消除缩孔问题。对于有孤立热节的碳素钢铸件，合适的浇注温度应控制在1600~1680℃。