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文檔簡介
1、鑄造鋁合金缺陷及分析一 氧化夾渣缺陷特征:氧化夾渣多分布在鑄件的上表面,在鑄型不通氣的轉角部位。斷口多呈灰白色或黃色,經x 光透視或在機械加工時發現,也可在堿洗、酸洗或陽極化時發現產生原因:1 爐料不清潔,回爐料使用量過多2 .澆注系統設計不良3合金液中的熔渣未清除干凈4澆注操作不當,帶入夾渣5 .精煉變質處理后靜置時間不夠防止方法:1 爐料應經過吹砂,回爐料的使用量適當降低2改進澆注系統設計,提高其擋渣能力3.采用適當的熔劑去渣4澆注時應當平穩并應注意擋渣5精煉后澆注前合金液應靜置一定時間二 氣孔 氣泡缺陷特征:三鑄件壁內氣孔一般呈圓形或橢圓形,具有光滑的表面,一般是發亮的氧化皮,有時呈油黃
2、色。表面氣孔、氣泡可通過噴砂發現,內部氣孔氣泡可通過X 光透視或機械加工發現氣孔氣泡在 X 光底片上呈黑色產生原因:1 澆注合金不平穩,卷入氣體2型(芯 )砂中混入有機雜質(如煤屑、草根馬糞等 )3鑄型和砂芯通氣不良4冷鐵表面有縮孔5澆注系統設計不良防止方法:1 正確掌握澆注速度,避免卷入氣體。2型(芯 )砂中不得混入有機雜質以減少造型材料的發氣量3改善(芯 )砂的排氣能力4正確選用及處理冷鐵5改進澆注系統設計三 縮松缺陷特征:鋁鑄件縮松一般產生在內澆道附近飛冒口根部厚大部位、壁的厚薄轉接處和具有大平面的薄壁處。在鑄態時斷口為灰色,淺黃色經熱處理后為灰白淺黃或灰黑色在x 光底片上呈云霧狀嚴重的
3、呈絲狀縮松可通過X 光、熒光低倍斷口等檢查方法發現<br>產生原因:1 冒口補縮作用差2爐料含氣量太多3內澆道附近過熱4砂型水分過多,砂芯未烘干5合金晶粒粗大6鑄件在鑄型中的位置不當7澆注溫度過高,澆注速度太快防止方法:1 從冒口補澆金屬液,改進冒口設計2爐料應清潔無腐蝕3鑄件縮松處設置冒口,安放冷鐵或冷鐵與冒口聯用4控制型砂水分,和砂芯干燥5采取細化品粒的措施6改進鑄件在鑄型中的位置降低澆注溫度和澆注速度四 裂紋缺陷特征:1 鑄造裂紋。沿晶界發展,常伴有偏析,是一種在較高溫度下形成的裂紋在體積收縮較大的合金和形狀較復雜的鑄件容易出現2熱處理裂紋:由于熱處理過燒或過熱引起,常呈穿晶
4、裂紋。常在產生應力和熱膨張系數較大的合金冷卻過劇。或存在其他冶金缺陷時產生產生原因:1 鑄件結構設計不合理,有尖角,壁的厚薄變化過于懸殊2砂型(芯 )退讓性不良3鑄型局部過熱4澆注溫度過高5自鑄型中取出鑄件過早6熱處理過熱或過燒,冷卻速度過激防止方法:1 改進鑄件結構設計,避免尖角,壁厚力求均勻,圓滑過渡2采取增大砂型(芯 )退讓性的措施3保證鑄件各部分同時凝固或順序凝固,改進澆注系統設計4適當降低澆注溫度5控制鑄型冷卻出型時間6鑄件變形時采用熱校正法7正確控制熱處理溫度,降低淬火冷卻速度氣孔分析壓鑄件缺陷中,出現最多的是氣孔。氣孔特征。有光滑的表面,形狀是圓形或橢圓形。表現形式可以在鑄件表面
5、、或皮下針孔、也可能在鑄件內部。( 1 )氣體來源1) 合金液析出氣體a 與原材料有關b 與熔煉工藝有關2)壓鑄過程中卷入氣體?一a與壓鑄工藝參數有關b與模具結構有關3)脫模劑分解產生氣體? 一 a與涂料本身特性有關b與噴涂工藝有關( 2)原材料及熔煉過程產生氣體分析鋁液中的氣體主要是氫,約占了氣體總量的85%。熔煉溫度越高,氫在鋁液中溶解度越高,但在固態鋁中溶解度非常低,因此在凝固過程中,氫析出形成氣孔。氫的來源:1) 大氣中水蒸氣,金屬液從潮濕空氣中吸氫。2) 原材料本身含氫量,合金錠表面潮濕,回爐料臟,油污。3) 工具、熔劑潮濕。( 3)壓鑄過程產生氣體分析由于壓室、澆注系統、型腔均與大
6、氣相通,而金屬液是以高壓、高速充填,如果不能實現有序、平穩的流動狀態,金屬液產生渦流,會把氣體卷進去。壓鑄工藝制定需考慮以下問題:1) 金屬液在澆注系統內能否干凈、平穩地流動,不會產生分離和渦流。2) 有沒有尖角區或死亡區存在?3) 澆注系統是否有截面積的變化?4) 排氣槽、溢流槽位置是否正確?是否夠大?是否會被堵住?氣體能否有效、順暢排出?應用計算機模擬充填過程,就是為了分析以上現象,以作判斷來選擇合理的工藝參數。( 4)涂料產生氣體分析涂料性能:如發氣量大對鑄件氣孔率有直接影響。噴涂工藝:使用量過多,造成氣體揮發量大,沖頭潤滑劑太多,或被燒焦,都是氣體的來源。( 5)解決壓鑄件氣孔的辦法先
7、分析出是什么原因導致的氣孔,再來取相應的措施。1) 干燥、干凈的合金料。2) 控制熔煉溫度,避免過熱,進行除氣處理。3) 合理選擇壓鑄工藝參數,特別是壓射速度。調整高速切換起點。4) 順序填充有利于型腔氣體排出,直澆道和橫澆道有足夠的長度(>50mm) ,以利于合金液平穩流動和氣體有機會排出。可改變澆口厚度、澆口方向、在形成氣孔的位置設置溢流槽、排氣槽。溢流品截面積總和不能小于內澆口截面積總和的60%,否則排渣效果差。5) 選擇性能好的涂料及控制噴涂量。解決缺陷的思路由于每一種缺陷的產生原因來自多個不同的影響因素,因此在實際生產中要解決問題,面對眾多原因到底是非功過先調機?還是先換料?或先修改模具?建議按難易程度,先簡后復雜去處理,其次序:1) 清理分型面,清理型腔,清理頂桿;改善涂料、改善噴涂工藝;增大鎖模力,增加澆注金屬量。這些靠簡單操作即可實施的措施。2) 調整工藝參數、壓射力、壓射速度、充型時間、開模時間,澆注溫度、模具溫度等。3) 換料,選擇質優的鋁合金錠,改變新料與回爐料的比例,改進熔煉工藝。4) 修改模具,修改澆注系統,增加內澆口,增設溢流槽、排氣槽等。例如壓鑄件產生飛邊的原因有:1) 壓鑄機問題:鎖模力調整不對。2) 工藝問題:壓射速度
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