⑴ 砂型鑄造、金屬鑄造相比,各有何優缺點
金屬鑄造
優點
1、金屬型冷卻速度較快,鑄件組織較緻密,可進行熱處理強化,力學性能比砂型鑄造高15%左右。
2、金屬型鑄造,鑄件質量穩定,表面粗糙度優於砂型鑄造,廢品率低。
3、勞動條件好,生產率高,工人易於掌握。
缺點
1、金屬型導熱系數大,充型能力差。
2、金屬型本身無透氣性。必須採取相應措施才能有效排氣。
3、金屬型無退讓性,易在凝固時產生裂紋和變形。
砂型鑄造
優點
1、砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低、生產工藝簡單、生產周期短。
2、由於砂型鑄造所用的造型材料價廉易得,鑄型製造簡便,對鑄件的單件生產、成批生產和大量生產均能適應。
缺點
型砂和芯砂的質量直接影響鑄件的質量,型砂質量不好會使鑄件產生氣孔、砂眼、粘砂、夾砂等缺陷。
(1)鑄造合金有什麼缺點擴展閱讀
砂型鑄造的適應性很廣,小件、大件,簡單件、復雜件,單件、大批量都可採用。砂型比金屬型耐火度更高,因而如銅合金和黑色金屬等熔點較高的材料也多採用這種工藝。
砂型鑄造用的模具,一般木材製作,通稱木模。為了提高尺寸精度較高,也常使用壽命較長的鋁合金模具或樹脂模具。雖然價格有所提高,但仍比金屬型鑄造用的模具便宜得多,在小批量及大件生產中,價格優勢尤為突出。
採用金屬型鑄造時,必須綜合考慮下列各因素:製造周期長、成本高,不適合單件、小批生產;不適宜鑄造形狀復雜(尤其是內腔)、薄壁和大型鑄件(金屬型的模具受模具材料尺寸和型腔加工設備、鑄造設備能力的限制,所以金屬型不適合於特別大的鑄件生產)模具費比砂型貴,比壓鑄便宜。
⑵ 鑄造鋁合金的缺陷分析
缺陷特徵: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,也可在鹼洗、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.精煉變質處理後靜置時間不夠
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.採用適當的熔劑去渣
4.澆注時應當平穩並應注意擋渣
5.精煉後澆注前合金液應靜置一定時間 缺陷特徵: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,捲入氣體
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,避免捲入氣體。
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 缺陷特徵: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,淺黃色經熱處理後為灰白淺黃或灰黑色在x光底片上呈雲霧狀嚴重的呈絲狀縮松可通過X光、熒光低倍 斷口等檢查方法發現。
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,砂芯未烘乾
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,和砂芯乾燥
5.採取細化品粒的措施
6.改進鑄件在鑄型中的位置降低澆注溫度和澆注速度 缺陷特徵 :
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:由於熱處理過燒或過熱引起,常呈穿晶裂紋。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,壁的厚薄變化過於懸殊
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.採取增大砂型(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.鑄件變形時採用熱校正法
7.正確控制熱處理溫度,降低淬火冷卻速度 壓鑄件缺陷中,出現最多的是氣孔。
氣孔特徵。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、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) 壓鑄過程中捲入氣體¬—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¬—a與塗料本身特性有關 b與噴塗工藝有關
(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,約佔了氣體總量的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 由於壓室、澆注系統、型腔均與大氣相通,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)塗料產生氣體分析 塗料性能:如發氣量大對鑄件氣孔率有直接影響。
噴塗工藝: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
先分析出是什麼原因導致的氣孔,再來取相應的措施。
1) 乾燥、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) 順序填充有利於型腔氣體排出,直澆道和橫澆道有足夠的長度(>50mm),以利於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於內澆口截面積總和的60%,否則排渣效果差。
5) 選擇性能好的塗料及控制噴塗量。
⑶ 鑄造鋁合金會產生哪些缺陷或質量問題
鋁鑄件常見缺陷及整改辦法1、欠鑄(澆不足、輪廓不清、邊角殘缺):形成原因: (1)鋁液流動性不強,液中含氣量高,氧化皮較多。(2)澆鑄系統不良原因。內澆口截面太小。(3)排氣條件不良原因。排氣不暢,塗料過多,模溫過高導致型腔內氣壓高使氣體不易排出。防止辦法:(1)提高鋁液流動性,尤其是精煉和扒渣。適當提高澆溫和模溫。提高澆鑄速度。改進鑄件結構,調整厚度餘量,設輔助筋通道等。(2)增大內澆口截面積。(3)改善排氣條件,增設液流槽和排氣線,深凹型腔處開設排氣塞。使塗料薄而均勻,並待乾燥後再合模。2、裂紋:特徵:毛坯被破壞或斷開,形成細長裂縫,呈不規則線狀,有穿透和不穿透二種,在外力作用下呈發展趨勢。冷、熱裂的區別:冷裂縫處金屬未被氧化,熱裂縫處被氧化。形成原因:(1)鑄件結構欠合理,收縮受阻鑄造圓角太小。(2)頂出裝置發生偏斜,受力不勻。 (3)模溫過低或過高,嚴重拉傷而開裂。(4)合金中有害元素超標,伸長率下降。防止方法:(1)改進鑄件結構,減小壁厚差,增大圓角和圓弧R,設置工藝筋使截面變化平緩。(2)修正模具。(3)調整模溫到工作溫度,去除倒斜度和不平整現象,避免拉裂。(4)控制好鋁塗成份,成其是有害元素成份。3、冷隔:特徵:液流對接或搭接處有痕跡,其交接邊緣圓滑,在外力作用下有繼續發展趨勢。形成原因:(1)液流流動性差。(2)液流分股填充融合不良或流程太長。 (3)填充溫充太低或排氣不良。(4)充型壓力不足。防止方法:(1)適當提高鋁液溫度和模具溫度,檢查調整合金成份。(2)使充填充分,合理布置溢流槽。(3)提高澆鑄速度,改善排氣。(4)增大充型壓力。
⑷ 金屬型鑄件有什麼缺陷
金屬型溫度過高時,會出現下列缺點:
鑄件結晶組織變粗,對於有色合金,還容易產生針孔和縮松;延長鑄件冷卻時間,降低生產率;金屬型溫度過高時,強度和剛度低,容易產生扭曲變形,導致過早損壞。同時,也容易和澆注合金發生熔焊現象。
金屬型工作溫度取決於澆注合金的種類和牌號、鑄件的結構形狀、尺寸大小和壁厚,同時也和合金的澆注溫度有關。具體的金屬型工作溫度可參照相關鑄造手冊。
(4)合金的澆注溫度 金屬型鑄造時,合金的澆注溫度受下列因素的影響:
鑄件結構:形狀復雜、壁薄的大鑄件,澆注溫度應高些;形狀簡單的厚壁鑄件或有較大砂芯的鑄件,澆注溫度應低些;鑄型溫度:金屬型工作溫度愈低,則澆注溫度應愈高。為了完好地充填鑄件的薄斷面,提高合金澆注溫度比提高鑄型溫度有更好的效果;
澆注速度:澆注速度快時,液態金屬在鑄型內流動過程中熱量損失少,流動性的降低也就少,因而澆注溫度可低些。若由於鑄件結構的要求,需緩慢澆注時,則應將澆注溫度提高;
澆注系統:採用頂注式澆注系統時,應該用較低的澆注溫度;採用底注式澆注系統時,應該用較高的澆注溫度,以便合金在溫度相當高時到達頂部和冒口中;
合金的種類和牌號不同,澆注溫度也不同。
(5)澆注過程中金屬型的熱平穩性 金屬型鑄造時,生產量一般都很大,要求同一金屬型成形的鑄件質量應該一致。為此,要求金屬型的工藝規范保持穩定。澆注溫度可以由保溫爐控制,因此,金屬型的工作溫度就成了影響熱規范穩定性的主要因素。在一個澆注周期中,要想讓金屬型溫度始終保持不變是不可能的,但要求在每次澆注時,金屬型溫度能穩定在所選擇的溫度范圍內。在生產過程中,從升溫到降溫保持金屬型的熱平衡規律不變,才能保證鑄造出來的鑄件內、外部質量穩定。
金屬型熱平衡的概念在設計金屬型時應予以足夠的重視。在復雜的金屬型鑄造中,有時會因砂芯組合時間過長,使鑄型不能維持必要的溫度,或者因型壁太厚或太薄而影響熱平衡,降低鑄件質量。金屬型良好的熱平衡對保證批生產中鑄件冶金質量的穩定具有十分重要的意義。小鑄件因澆注周期短,容易調整熱平衡,計算熱平衡的價值不大。但利用金屬型成形大中型鑄件時,熱平衡計算的意義較大,可為設計金屬型壁厚提供一定的依據,同時可確定是否需要設置加熱或冷卻環節,具體的計算方法可參考有關資料。
⑸ 鑄件結構有何缺點
機械性能不如鍛件(組織粗大,缺陷多等),砂性鑄造中,單件,小批,工人勞動強度大,鑄件質量不穩定,工序多,影響因素復雜,易產生許多缺陷。
鑄件是用各種鑄造方法獲得的金屬成型物件,即把冶煉好的液態金屬,用澆注、壓射、吸入或其它澆鑄方法注入預先准備好的鑄型中,冷卻後經打磨等後續加工手段後,所得到的具有一定形狀,尺寸和性能的物件。
鑄件結構注意事項
由於金屬型散熱快,因此不銹鋼鑄造的最小壁厚應比砂型鑄造鑄件的要大一些,各種鑄造合金、不同大小的鑄造最小壁厚;(4)鑄件內壁和內肋的厚度一般應取相連外壁厚度的0.6-0.7,否則由於內壁(肋)冷得慢,在鑄件收縮時易在內外壁交接處產生裂紋。
在設計形狀較復雜的不銹鋼鑄造時,如果生產工藝有較大的困難,應在不影響鑄件使用條件下,盡量使鑄件外形簡單,強構改變,以便於從金屬型中取出鑄件。
⑹ 常見的鑄造缺陷有哪些形成的原因及解決辦法
鑄造縮孔、鑄件表面粗糙不光潔、鑄件發生龜裂、球狀突起和鑄件飛邊這是常見的五種鑄造缺陷,下面就詳細介紹一下形成原因和解決辦法。
鑄造縮孔
原因:有合金凝固收縮產生鑄造縮孔和合金溶解時吸收了大量的空氣中的氧氣、氮氣等,合金凝固時放出氣體造成鑄造縮孔。
解決的辦法:
1、放置儲金球;
2、加粗鑄道的直徑或減短鑄道的長度;
3、增加金屬的用量。
鑄件表面粗糙不光潔
原因:型腔表面粗糙和熔化的金屬與型腔表面產生了化學反應,主要體現出下列情況。
1、包埋料粒子粗,攪拌後不細膩;
2、包埋料固化後直接放入茂福爐中焙燒,水分過多;
3、陪燒的升溫速度過快,型腔中的不同位置產生膨脹差,使型腔內面剝落;
4、焙燒的最高溫度過高或焙燒時間過長,使型腔內面過於乾燥等;
5、金屬的熔化溫度或鑄圈的焙燒的溫度過高,使金屬與型腔產生反應,鑄件表面燒粘了包埋料;
6、鑄型的焙燒不充分,已熔化的金屬鑄入時,引起包埋料的分解,發生較多的氣體,在鑄件表面產生麻點;
7、熔化的金屬鑄入後,造成型腔中局部的溫度過高,鑄件表面產生局部的粗糙。
解決的辦法:
1、不要過度熔化金屬;
2、鑄型的焙燒溫度不要過高;
3、鑄型的焙燒溫度不要過低(磷酸鹽包埋料的焙燒溫度為800度-900度);
4、避免發生組織面向鑄道方向出現凹陷的現象;
5、在蠟型上塗布防止燒粘的液體。
鑄件發生龜裂
原因:1、通常因該處的金屬凝固過快,產生鑄造缺陷(接縫);2、因高溫產生的龜裂。
解決的辦法:使用強度低的包埋料,盡量降低金屬的鑄入溫度,不使用延展性小的.較脆的合金。
球狀突起
原因:包埋料調和後殘留的空氣(氣泡)停留在蠟型的表面而造成。
解決的辦法:
1、真空調和包埋料,採用真空包埋後效果更好;
2、包埋前在蠟型的表面噴射界面活性劑;
3、先把包埋料塗布在蠟型上;
4、採用加壓包埋的方法,擠出氣泡;
5、包埋時留意蠟型的方向,蠟型與鑄道連接處的下方不要有凹陷;
6、防止包埋時混入氣泡;
7、灌滿鑄圈後不得再震盪。
鑄件飛邊
原因:因鑄圈龜裂,熔化的金屬流入型腔的裂紋中。
解決的辦法:
1、改變包埋條件。使用強度較高的包埋料,石膏類包埋料的強度低於磷酸鹽類包埋料,故使用時應謹慎,盡量使用有圈鑄造,無圈鑄造時,鑄圈易產生龜裂。
2、焙燒的條件。勿在包埋料固化後直接焙燒(應在數小時後再焙燒),應緩緩的升溫,焙燒後立即鑄造,勿重復焙燒鑄圈。
(6)鑄造合金有什麼缺點擴展閱讀
鑄造缺陷一直是鑄造行業無法避免和難以解決的問題。修復不合格鑄件,常規方法主要是進行焊補,需要熟練工人,耗費時間,並消耗大量材料。有時受部件材質的影響,焊接還會導致損壞加劇,造成部件報廢,加大了企業設備的生產成本。現市面上有一種金屬修補劑專門針對銅、鐵、鋼、鋁等不同材質進行修復,替代焊補工藝,避免應力損壞,為企業挽回巨大經濟損失。
⑺ 合金鑄造性能不好會引起哪些缺陷
合金的鑄造性能就是提高鑄造性的性能,主要金屬液體的流動性,冷卻時的收縮率和偏析傾向等
收縮率和流動性,共同引起:縮松,大片縮孔
流動性引起:冷隔
欠鑄
偏析引起:機械性能變差及成份不均勻。
當然最直觀的變現當為冷隔和欠鑄,一有發生第一件需要排除的可能因素就是鑄造性,鑄造性能從化學成分上直觀看出,易發現易解決,從簡入手
希望對你有幫助
(另我家的成分一直控制的很好,所以冷隔欠鑄時可以直接將鑄造性因素提前排除)
希望對你有幫助
⑻ 金屬鑄造的優缺點是什麼
金屬鑄造的優點:
1.金屬型的熱導率和熱容量大,冷卻速度快,鑄件組織緻密,力學性能比砂型鑄件高15%左右。
2.能獲得較高尺寸精度和較低表面粗糙度值的鑄件,並且質量穩定性好。
3.因不用和很少用砂芯,改善環境、減少粉塵和有害氣體、降低勞動強度。
缺點:
1.金屬型本身無透氣性,必須採用一定的措施導出型腔中的空氣和砂芯所產生的氣體;
2.金屬型無退讓性,鑄件凝固時容易產生裂紋;
3.金屬型製造周期較長,成本較高。因此只有在大量成批生產時,才能顯示出好的經濟效果。
應用:金屬型鑄造既適用於大批量生產形狀復雜的鋁合金、鎂合金等非鐵合金鑄件,也適合於生產鋼鐵金屬的鑄件、鑄錠等。
⑼ 合金的優缺點
合金的優點:
1、強度高
鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右,僅為鋼的60%,純鈦的密度才接近普通鋼的密度,一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。
2、熱強度高
使用溫度比鋁合金高幾網路,在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450~500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃~500℃范圍內仍有很高的比強度,而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。
3、抗蝕性好
鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作,其抗蝕性遠優於不銹鋼;對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強。
4、低溫性能好
鈦合金在低溫和超低溫下,仍能保持其力學性能。
5、化學活性大
鈦的化學活性大,與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大於0.2%時,會在鈦合金中形成硬質Tic。
合金的缺點:
1、及鈦合金主要限制是在高溫與其它材料的化學反應性差。
2、合金與一般傳統的精煉、熔融和鑄造技術不同,甚至經常造成模具的損壞
3、合金的價格變的十分昂貴,因此剛開始大多用在飛機結構、航空器,以及用在石油和化學工業等高科技工業。
(9)鑄造合金有什麼缺點擴展閱讀:
合金的生成常會改善元素單質的性質,例如,鋼的強度大於其主要組成元素鐵。合金的物理性質,例如密度、反應性、楊氏模量、導電性和導熱性可能與合金的組成元素尚有類似之處,但是合金的抗拉強度和抗剪強度卻通常與組成元素的性質有很大不同。這是由於合金與單質中的原子排列有很大差異。
少量的某種元素可能會對合金的性質造成很大的影響。例如,鐵磁性合金中的雜質會使合金的性質發生變化。
不同於純凈金屬的是,多數合金沒有固定的熔點,溫度處在熔化溫度范圍間時,混合物為固液並存狀態。因此可以說,合金的熔點比組分金屬低。參見低共熔混合物。常見的合金中,黃銅是由銅和鋅的合金;青銅是錫和銅的合金,用於雕象、裝飾品和教堂鍾。一些國家的貨幣都會使用合金(如鎳合金)。
⑽ 鑄造鋁合金會產生哪些缺陷或質量問題
鑄造鋁合金缺陷及分析
[size=3]一 氧化夾渣
缺陷特徵: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,也可在鹼洗、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.精煉變質處理後靜置時間不夠
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.採用適當的熔劑去渣
4.澆注時應當平穩並應注意擋渣
5.精煉後澆注前合金液應靜置一定時間
二 氣孔 氣泡
缺陷特徵: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,捲入氣體
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,避免捲入氣體。
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
缺陷特徵: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,淺黃色經熱處理後為灰白淺黃或灰黑色在x光底片上呈雲霧狀嚴重的呈絲狀縮松可通過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,砂芯未烘乾
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,和砂芯乾燥
5.採取細化品粒的措施
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
缺陷特徵 :
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:由於熱處理過燒或過熱引起,常呈穿晶裂紋。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,壁的厚薄變化過於懸殊
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.採取增大砂型(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.鑄件變形時採用熱校正法
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。
氣孔特徵。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、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) 壓鑄過程中捲入氣體¬—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¬—a與塗料本身特性有關 b與噴塗工藝有關
(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,約佔了氣體總量的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
由於壓室、澆注系統、型腔均與大氣相通,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)塗料產生氣體分析
塗料性能:如發氣量大對鑄件氣孔率有直接影響。
噴塗工藝: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
先分析出是什麼原因導致的氣孔,再來取相應的措施。
1) 乾燥、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) 順序填充有利於型腔氣體排出,直澆道和橫澆道有足夠的長度(>50mm),以利於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於內澆口截面積總和的60%,否則排渣效果差。
5) 選擇性能好的塗料及控制噴塗量。
解決缺陷的思路
由於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,先簡後復雜去處理,其次序:
1) 清理分型面,清理型腔,清理頂桿;改善塗料、改善噴塗工藝;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:壓射速度過高,形成壓力沖擊峰過高。
3) 模具問題:變形,分型面上雜物,鑲塊、滑塊有磨損不平齊,模板強度不夠。解決飛邊的措施順序:清理分型面→提高鎖模力→調整工藝參數→修復模具磨損部位→提高模具剛度。從易到難,每做一步改進,先檢驗其效果,不行再進行第二步。