1. 鑄造的優缺點,常見的缺陷以及如何改造
鑄造鑄鐵件常見的缺陷有:氣孔、粘砂、夾砂、砂眼、脹砂、冷隔、澆不足等
1、氣孔:氣體在金屬液結殼之前未及時逸出,在鑄件內生成的孔洞類缺陷。氣孔的內壁光滑,明亮或帶有輕微的氧化色。鑄件中產生氣孔後,將
會減小其有效承載面積,且在氣孔周圍會引起應力集中而降低鑄件的抗沖擊性和抗疲勞性。氣孔還會降低鑄件的緻密性,致使某些要求承受水壓試驗的鑄件報廢。另外,氣孔對鑄件的耐腐蝕性和耐熱性也有不良的影響。此類問題可採用美嘉華技術修補鑄造缺陷,簡便易行,省時省工,且修復治理效果良好,並且可以針對銅、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。
防止氣孔的產生:降低金屬液中的含氣量,增大砂型的透氣性,以及在型腔的最高處增設出氣冒口等。
2、粘砂:鑄件表面上粘附有一層難以清除的砂粒稱為粘砂。粘砂既影響鑄件外觀,又增加鑄件清理和切削加工的工作量,甚至會影響機器的壽命
。
防止粘砂:在型砂中加入煤粉,以及在鑄型表面塗刷防粘砂塗料等。
3、夾砂:在鑄件表面形成的溝槽和疤痕缺陷,在用濕型鑄造厚大平板類鑄件時極易產生。
鑄件中產生夾砂的部位大多是與砂型上表面相接觸的地方,型腔上表面受金屬液輻射熱的作用,容易拱起和翹曲,當翹起的砂層受金屬液流不斷沖刷時可能斷裂破碎,留在原處或被帶入其它部位。鑄件的上表面越大,型砂體積膨脹越大,形成夾砂的傾向性也越大。
4、砂眼
:在鑄件內部或表面充塞著型砂的孔洞類缺陷。此類問題可採用美嘉華技術修補鑄造缺陷,簡便易行,省時省工,且修復治理效果良好,並且可以針對銅、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。
5、脹砂
:澆注時在金屬液的壓力作用下,鑄型型壁移動,鑄件局部脹大形成的缺陷。為了防止脹砂,應提高砂型強度、砂箱剛度、加大合箱時
的壓箱力或緊固力,並適當降低澆注溫度,使金屬液的表面提早結殼,以降低金屬液對鑄型的壓力
。
6、冷隔和澆不足
:液態金屬充型能力不足,或充型條件較差,在型腔被填滿之前,金屬液便停止流動,將使鑄件產生澆不足或冷隔缺陷。澆不足
時,會使鑄件不能獲得完整的形狀;冷隔時,鑄件雖可獲得完整的外形,但因存有未完全融合的接縫,鑄件的力學性能嚴重受損。
防止澆不足和冷隔:提高澆注溫度與澆注速度。
鑄造缺陷的解決方法:鑄造缺陷如氣孔、縮孔、砂眼、粘砂和裂紋等,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。採用美嘉華技術修補鑄造缺陷,簡便易行,省時省工,且修復治理效果良好,並且可以針對銅、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。
2. 鑄造技術的鑄造技術的問題
1)工藝水平低、質量差
①鑄件加工餘量大。由於缺乏科學的設計指導,工藝設計人員憑經驗難以控制變形問題,鑄造的加工餘量一般比國外大1—3倍。加工餘量大,鑄件的能耗和原材料消耗嚴重,加工周期長,生產效率低,已成為制約行業發展的瓶頸。
②大型鑄件偏析和夾雜物缺陷嚴重。大型鑄鋼件和大型鋼錠在凝固結束後,在冒口根部、鑄件的厚大斷面存在宏觀偏析、晶粒粗大問題。
③鑄件裂紋問題嚴重。
④澆注系統設計不合理。由於設計不當,存在卷氣、夾雜等缺陷,導致鑄件出品率和合格率低。
⑤模擬軟體應用不普及。鑄造過程模擬是鑄件生產的一個必要環節,在國外,如果沒有計算機模擬技術,就拿不到訂單。我國的鑄造業計算機模擬起步較早,雖然核心計算部分開發能力較強,但整體軟體包裝能力較差,導致成熟的商業化軟體開發遠落後於發達國家,相當一部分鑄造企業對計算機模擬技術望而卻步,缺乏信任。這種局面雖有所好轉,但在購買了鑄造模擬軟體的企業中,能夠發揮其作用的還不多見,急需對企業員工進行軟體應用培訓。
⑥普通鑄件的生產能力過剩,高精密鑄件的製造依然困難,核心技術和關鍵產品仍依賴進口。
2)能耗和原材料消耗高
我國鑄造行業的能耗占機械工業總耗能的25%—30%,能源平均利用率為17%,能耗約為鑄造發達國家的2倍。我國每生產1噸合格鑄鐵件的能耗為550—700公斤標准煤,國外為300—400公斤標准煤,我國每生產1噸合格鑄鋼件的能耗為800—1000公斤標准煤,國外為500—800公斤標准煤。據統計,鑄件生產過程中材料和能源的投入約占產值的55%—70%。中國鑄件毛重比國外平均高出10%—20%,鑄鋼件工藝出品率平均為55%,國外可達70%。
3)環境惡劣,污染嚴重
我國除少數大型企業如一汽、二汽、大起大重、沈陽黎明公司等生產設備精良、鑄造技術先進、環保措施基本到位以外,多數鑄造廠點生產設備陳舊、技術落後、一般很少顧及環保問題。上世紀80年代,政府對規模小、技術水平低、污染嚴重的企業進行了專業化調整,提高了企業的集約化程度,但鑄造生產的粗放型特徵沒有得到根本改變。生產現場環境惡劣、作業條件差、技術落後、粗放式生產的鑄造企業佔90%以上;1998年在匈牙利舉辦的第63屆世界鑄造會議上頒發了環境保護獎,獲獎鑄造廠中沒有一個在中國,這與中國的鑄造大國地位極不相稱。我國鑄造業的環境問題還表現在對自然資源的超量消耗上。
鑄造生產中爐料主要是生鐵、廢鋼、焦炭、石灰石等、型砂、芯砂。主要是原砂、粘土、煤粉、樹脂等粘結劑、固化劑、舊砂等的運輸、混砂、造型、制芯、烘烤、熔化、澆注、冷卻、落砂、清理和後處理等工序,就其作業內容來講是在機械振動和雜訊中進行,有的還在高溫?如熔化、澆注中作業,有的產生刺激性氣味,粉塵作業環境更是惡劣。在我國鑄造車間每生產1噸鑄件,約散發50公斤粉塵,熔煉和澆注工序排放廢渣200公斤、廢氣20立方米,造型和清理排廢砂約13—15噸。以年產2200萬噸鑄件計,每年排污物總量為:廢渣440萬噸、廢砂近1650萬噸、廢氣4億立方米。這些數據足以說明我國鑄造行業環境問題的嚴峻程度,採用高技術實現綠色鑄造是當前需要重點解決的關鍵問題。
3. 鋁合金重力鑄造中各種缺陷 產生原因和解決方法
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。
4、凹陷:
特徵:在平滑表面上出現的凹陷部分。
形成原因:
(1)鑄件結構不合理,在局部厚實部位產生熱節。
(2)合金收縮率大。
(3)澆口截面積太小。
(4)模溫太高。
防止方法:
(1)改進鑄件結構,壁厚盡量均勻,多用過渡性連接,厚實部位可用鑲件消除熱節。
(2)減小合金收縮率。
(3)適當增大內澆口截面面積。
(4)降低鋁液溫度和模具溫度,採用溫控和冷卻裝置,改善模具熱平衡條件,改善模具排氣條件,使用發氣量少的塗料。
5、氣泡
特徵:鑄件表皮下,聚集氣體鼓脹所形成的泡。
形成原因:
(1)模具溫度太高。
(2)充型速度太快,金屬液流捲入氣體。
(3)塗料發氣量大,用量多,澆鑄前未揮發完畢,氣體被包在鑄件表層。
(4)排氣不暢。
(5)開模過早。
(6)鋁液溫度高。
防止方法:
(1)冷卻模具至工作溫度。
(2)降低充型速度,避免渦流包氣。
(3)選用發氣量小的塗料,用量薄而均勻,徹底揮發後合模。
(4)清理和增設排氣槽。
(5)修正開模時間。
(6)修正熔煉工藝。
6、氣孔(氣、渣孔)
特徵:捲入鑄件內部的氣體所形成的形狀規則,表面較光滑的孔洞。
形成原因:
(1)鋁液進入型腔產生正面撞擊,產生漩渦。
(2)充型速度太快,產生湍流。
(3)排氣不暢。
(4)模具型腔位置太深。
(5)塗料過多,填充前未揮發完畢。
(6)爐料不幹凈,精煉不良。
(7)模腔內有雜物,過濾網不符合要求或放置不當。
(8)機械加工餘量大。
防止方法:
(1)選擇有利於型腔內氣體排除的導流形狀,避免鋁液先封閉分型面上的排溢系統。
(2)降低充型速度。
(3)在型腔最後填充部位開設溢流槽和排氣道,並避免被金屬液封閉。
(4)深腔處開設排氣塞,採用鑲拼形式增加排氣。
(5)塗料用量薄而均勻。
(6)爐料必須處理干凈、乾燥,嚴格遵守熔煉工藝。
(7)用風槍清潔模腔,過濾網製作符合工藝要求並按規定擺放。
(8)在加湯前後扒干凈機台保溫爐內的渣。
(9)調整慢速充型和快速充型的轉換點。
7、縮孔特徵:鑄件在冷凝過程中,由於內部補償不足所造成的形狀不規則,表面粗糙的孔洞。
形成原因:
(1)鋁液澆鑄溫度高。
(2)鑄件結構壁厚不均勻,產生熱節。
(3)補縮壓力低。
(4)內澆口較小。
(5)模具的局部溫度偏高。
防止方法:
(1)遵守作業標准,降低澆鑄溫度。
(2)改進鑄件結構,消除金屬積聚部位,緩慢過渡。
(3)加大補縮壓力。
(4)增加暗冒口,以利壓力很好的傳遞。
(5)調整塗料厚度,控制模具的局部溫度。
8、花紋
特徵:鑄件表面上呈現光滑條紋,肉眼可見,但用手感覺不出,顏色不同與基體金屬紋路,用0#砂紙稍擦即可除去。
形成原因:
(1)充型速度太快。
(2)塗料用量太多。
(3)模具溫度低。
防止方面:
(1)降低充型速度
(2)塗料用量薄而均勻。
(3)提高模具溫度。
9、變形
特徵:鑄件幾何形狀與設計要求不符的整體變形。
形成原因:
(1)鑄件結構設計不良,引起不均勻的收縮。
(2)開模過早,鑄件剛性不夠。
(3)鑄造斜度小,脫模困難。
(4)取置鑄件的操件不當。
(5)鑄件冷卻時急冷起引的變形。
防止方法:
(1)改進鑄件結構,使壁厚均勻。
(2)確定最佳開模時間,增加鑄件剛性。
(3)放大鑄造斜度。
(4)取放鑄件應小心,輕取輕放。
(5)放置在空氣中緩慢冷卻。
10、錯位
特徵:鑄件一部分與另一部分在分型面錯開,發生相對位移。
形成原因:
(1)模具鑲塊位移。
(2)模具導向件磨損。
(3)模具製造、裝配精美度。
防止方法:
(1)調整鑲塊加以緊固。
(2)交換導向部件。
(3)進行修整,消除誤差。
11、縮松
特徵:在X-RAY的探射下,部位呈點狀、曲線裝、或塊裝的透明狀。
主要表現為以下幾個方面(附低壓鑄造輪轂冷卻方向和輪轂各個部分說明):
鑄件的凝固順序:
A環--B環--(C環、D環)--輻條--斜坡--PCD--分流錐--湯口。A、B環縮松:
(1)適當加快充型速度。
(2)補噴保溫塗料。
(3)塗料太厚或何溫性能差,則擦乾凈塗料後再補噴。
(4)縮短鑄造周期。
C環縮松:
(1)推遲或關掉輪網與輻條交接處風道。
(2)上模輻條補噴保溫塗料,塗料太厚擦乾凈重噴。
(3)可適當加快充型速度。
輻條根部(輻條與輪網交接處)
(1)在上模對應處拉排氣線。
(2)補噴上、下模輻條處的塗料。
(3)適當縮短或延遲上、下模斜坡、PCD處的冷卻參數。
(4)對應處塗料太厚擦乾凈重噴,建議補噴39#塗料。
(5)適當縮短鑄造周期。
斜坡縮松:
(1)推遲或關掉分流錐冷卻參數。
(3)上、下模斜坡冷卻時間延長,期待時間縮短。
(4)局部噴水冷卻。
(5)塗料太厚擦乾凈重噴。
PCD縮松:
(1)適當延長保壓時間及鑄造周期。
(2)適當提前或延長PCD處的冷卻參數。
(3)在上模PCD和下模PCD處採用處吹風或噴水處理。
解決壓鑄件及其它鑄造件縮孔縮松問題的終極方法
4. 如何能解決離心鑄造有凸台法蘭式銅合金產品疏鬆問題。
解決銅合金產品縮松問題這個本來就是一個很大的難題,對於任何合金的鑄造產品,都不可避免或多或少存在著縮松縮孔的問題,我們能做得就是盡量的減少這些缺陷,從而提高產品的性能。對於這個問題的回答其實要講的理論東西很多。
首先,要知道你是用何種銅合金來製造凸台法蘭的。不過據我所知一般應該為青銅。銅合金在凝固的過程中是以糊狀凝固的方式進行的。這樣的凝固方式難免會產生縮松縮孔問題。
其次,還需要知道你是用砂型鑄造的還是用金屬型鑄造的。如果是砂型鑄造,產生縮松的問題就會更加的嚴重。如果是金屬型會相對來說好點。
拋開這兩個疑問我來給你談談解決銅合金產品縮松的通用辦法:
1、澆注溫度的選擇。採用低溫澆注。低溫澆注的優點就是:減少金屬的收縮量,減少金屬的吸氣量,也可以避免嚴重氧化,減少縮松縮孔的產生。低溫澆注的溫度是比合金液相線高50-70℃的這個范圍,例如你這種銅合金的液相線溫度是1100℃,那麼你的低溫澆注溫度應該在1160℃左右。同時需要注意的是澆注溫度也不能過低,過低會產生冷隔澆不足的現象。
2、澆注高度的選擇。提高澆注高度可以細化晶粒,減少偏析。使銅合金能從發達的樹枝狀晶轉變成為細小的等軸晶。
3、離心轉速的選擇。離心澆注分為滿速澆注,升速澆注和降速澆注。滿速澆注就是始終用一個速度進行澆注,升速澆注就是合金澆注初期用低的離心轉速,等澆注結束後凝固的過程中提高離心轉速。降速澆注和升速澆注剛好相反這里就不累述了。這三種澆注方式的優缺點如下:在生產過程中,轉速對鑄型有著十分重要的作用。轉速過低,離心力不足,易導致鑄件充型不良,水平離心鑄造中就會出現雨淋現象;但轉速過高,不但會浪費資源,而且會使鑄件產生縱向裂紋,成分偏析等缺陷。隨著離心速率的增加。氣體的溶解度會變成一個梯度量,形成所謂的梯度溶解度。氣泡的形核功和臨界形核半徑隨著離心半徑和角速度的增大而增大,離心半徑和角速度越大,氣泡形核越困難,因此可提高離心半徑和角速度以減少氣泡的形成。在離心場的作用下氣泡的形核率隨著離心速率的增大而減小。所以說三種離心澆注的方法各有優缺點,滿速澆註:這樣可以保證鑄件充型充實,氣泡少。但是比較容出現微裂紋。升速澆注和降速澆注相當於一個綜合的效果,這個要在實際生產加以實驗來確定用那種方法比較好。所以你也可以從離心方式上加以選擇。
4、根據實際生產條件的選擇看是否可以採用真空+氬氣保護的熔煉方法。
5、可以在原有的合金基礎上加入一些稀土元素。
6、砂型或者金屬型預熱。如果是砂型鑄造的話可以還需要從砂型入手,單單一個砂型的改進就可以解決很大一部分問題。砂型製作的好壞,透氣性的好壞都直接影響產品的質量問題。
以上只是我給你提出的幾點可以參考的改進方法,基本上也是目前解決這個問題的主要入手點了。當然事物是發展的,或許不久的將來會出現更好更簡便的方法。
5. 鑄造零件與鍛造零件相比有何優缺點設計時如何選擇
鑄造和鍛造的區別:
一、鑄造:
1、鑄造:就是將金屬熔煉成符合一定要求的液體並澆進鑄型里,經冷卻凝固、清整處理後得到有預定形狀、尺寸和性能的鑄件(零件或毛坯)的工藝過程。現代機械製造工業的基礎工藝。
2、鑄造生產的毛坯成本低廉,對於形狀復雜、特別是具有復雜內腔的零件,更能顯示出它的經濟性;同時它的適應性較廣,且具有較好的綜合機械性能。
3、但鑄造生產所需的材料(如金屬、木材、燃料、造型材料等)和設備(如冶金爐、混砂機、造型機、造芯機、落砂機、拋丸機、鑄鐵平板等)較多,且會產生粉塵、有害氣體和雜訊而污染環境。
4、鑄造是人類掌握較早的一種金屬熱加工工藝,已有約6000年的歷史。公元前3200年,美索不達米亞出現銅青蛙鑄件。公元前13~前10世紀之間,中國已進入青銅鑄件的全盛時期,工藝上已達到相當高的水平,如商代的重875千克的司母戊方鼎、戰國的曾侯乙尊盤和西漢的透光鏡等都是古代鑄造的代表產品。早期的鑄造受陶器的影響較大,鑄件大多為農業生產、宗教、生活等方面的工具或用具,藝術色彩較濃。公元前513年,中國鑄出了世界上最早見於文字記載的鑄鐵件――晉國鑄鼎(約270千克重)。公元8世紀前後,歐洲開始生產鑄鐵件。18世紀的工業革命後,鑄件進入為大工業服務的新時期。進入20世紀,鑄造的發展速度很快,先後開發出球墨鑄鐵,可鍛鑄鐵,超低碳不銹鋼以及鋁銅、鋁硅、鋁鎂合金,鈦基、鎳基合金等鑄造金屬材料,並發明了對灰鑄鐵進行孕育處理的新工藝。50年代以後,出現了濕砂高壓造型,化學硬化砂造型和造芯、負壓造型以及其他特種鑄造、拋丸清理等新工藝。
5、鑄造種類很多,按造型方法習慣上分為:①普通砂型鑄造,包括濕砂型、干砂型和化學硬化砂型3類。②特種鑄造,按造型材料又可分為以天然礦產砂石為主要造型材料的特種鑄造(如熔模鑄造、泥型鑄造、鑄造車間殼型鑄造、負壓鑄造、實型鑄造、陶瓷型鑄造等)和以金屬為主要鑄型材料的特種鑄造(如金屬型鑄造、壓力鑄造、連續鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等)兩類。
6、鑄造工藝通常包括:①鑄型(使液態金屬成為固態鑄件的容器)准備,鑄型按所用材料可分為砂型、金屬型、陶瓷型、泥型、石墨型等,按使用次數可分為一次性型、半永久型和永久型,鑄型准備的優劣是影響鑄件質量的主要因素;②鑄造金屬的熔化與澆注,鑄造金屬(鑄造合金)主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金;③鑄件處理和檢驗,鑄件處理包括清除型芯和鑄件表面異物、切除澆冒口、鏟磨毛刺和披縫等凸出物以及熱處理、整形、防銹處理和粗加工等。
鑄造鑄鐵件常見的缺陷有:氣孔、粘砂、夾砂、砂眼、脹砂、冷隔、澆不足等
1、氣孔:氣體在金屬液結殼之前未及時逸出,在鑄件內生成的孔洞類缺陷。氣孔的內壁光滑,明亮或帶有輕微的氧化色。鑄件中產生氣孔後,將 會減小其有效承載面積,且在氣孔周圍會引起應力集中而降低鑄件的抗沖擊性和抗疲勞性。氣孔還會降低鑄件的緻密性,致使某些要求承受水壓試驗的鑄件報廢。另外,氣孔對鑄件的耐腐蝕性和耐熱性也有不良的影響。此類問題可採用美嘉華技術修補鑄造缺陷,簡便易行,省時省工,且修復治理效果良好,並且可以針對銅、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。 防止氣孔的產生:降低金屬液中的含氣量,增大砂型的透氣性,以及在型腔的最高處增設出氣冒口等。 2、粘砂:鑄件表面上粘附有一層難以清除的砂粒稱為粘砂。粘砂既影響鑄件外觀,又增加鑄件清理和切削加工的工作量,甚至會影響機器的壽命 。 防止粘砂:在型砂中加入煤粉,以及在鑄型表面塗刷防粘砂塗料等。 3、夾砂:在鑄件表面形成的溝槽和疤痕缺陷,在用濕型鑄造厚大平板類鑄件時極易產生。 鑄件中產生夾砂的部位大多是與砂型上表面相接觸的地方,型腔上表面受金屬液輻射熱的作用,容易拱起和翹曲,當翹起的砂層受金屬液流不斷沖刷時可能斷裂破碎,留在原處或被帶入其它部位。鑄件的上表面越大,型砂體積膨脹越大,形成夾砂的傾向性也越大。 4、砂眼 :在鑄件內部或表面充塞著型砂的孔洞類缺陷。此類問題可採用美嘉華技術修補鑄造缺陷,簡便易行,省時省工,且修復治理效果良好,並且可以針對銅、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。 5、脹砂 :澆注時在金屬液的壓力作用下,鑄型型壁移動,鑄件局部脹大形成的缺陷。為了防止脹砂,應提高砂型強度、砂箱剛度、加大合箱時 的壓箱力或緊固力,並適當降低澆注溫度,使金屬液的表面提早結殼,以降低金屬液對鑄型的壓力 。 6、冷隔和澆不足 :液態金屬充型能力不足,或充型條件較差,在型腔被填滿之前,金屬液便停止流動,將使鑄件產生澆不足或冷隔缺陷。澆不足 時,會使鑄件不能獲得完整的形狀;冷隔時,鑄件雖可獲得完整的外形,但因存有未完全融合的接縫,鑄件的力學性能嚴重受損。 防止澆不足和冷隔:提高澆注溫度與澆注速度。 鑄造缺陷的解決方法:鑄造缺陷如氣孔、縮孔、砂眼、粘砂和裂紋等,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。採用美嘉華技術修補鑄造缺陷,簡便易行,省時省工,且修復治理效果良好,並且可以針對銅、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。
二、鍛造:
1、鍛造:是利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力,使其產生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法。
2、鍛壓的兩大組成部分之一。通過鍛造能消除金屬的鑄態疏鬆,焊合孔洞,鍛件的機械性能一般優於同樣材料的鑄件。機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件,除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外,多採用鍛件。
3、鍛造按成形方法可分為:①開式鍛造(自由鍛)。利用沖擊力或壓力使金屬在上下兩個抵鐵(砧塊)間產生變形以獲得所需鍛件,主要有手工鍛造和機械鍛造兩種。②閉模式鍛造。金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內受壓變形而獲得鍛件,可分為模鍛、冷鐓、旋轉鍛、擠壓等。按變形溫度鍛造又可分為熱鍛(加工溫度高於坯料金屬的再結晶溫度)、溫鍛(低於再結晶溫度)和冷鍛(常溫)。
4、鍛造用料主要是各種成分的碳素鋼和合金鋼,其次是鋁、鎂、鈦、銅等及其合金。材料的原始狀態有棒料、鑄錠、金屬粉末和液態金屬等。金屬在變形前的橫斷面積與變形後的模斷面積之比稱為鍛造比。正確地選擇鍛造比對提高產品質量、降低成本有很大關系
鍛造因為他的反復壓制,讓纖維連續融合,還有鍛壓有細化金屬晶粒的作用,因此強度大於鑄件
6. 看鑄造廠是怎麼解決常見鑄造缺陷的種類有那些
鑄造缺陷是造成廢品的主要原因,是對鑄件質賣段量的嚴重威脅。由於方方面面的原因,存在於鑄件的缺陷五花八門。由於凝固時條件不同,缺陷的形態和表現的部位各不相同。 東莞鑄造缺陷種類很多,可以用來修復的缺陷,一般有氣孔、砂眼、渣眼(夾渣)、縮孔縮松、裂紋等。 氣孔:常出現在鑄中沒譽件內部,表面或近於表面處,大小不等,形狀光滑。 砂眼:常出現在鑄件內部或表面,孔內充塞著型砂。 渣眼:形狀不規則,常出現在鑄件內部或表面,不光滑,孔內全部或部分充塞著熔渣。 縮孔:表面的情況一般出現在厚斷面和薄斷面交接處,形狀不規則,孔內粗糙不平。縮松,由內而外聚集多處,表現在鑄件表面是不察鄭連貫的縮孔。 冷熱裂紋:出現在鑄件表面穿透或不穿透的裂紋,熱裂紋多呈彎曲形狀,冷裂紋多呈直線形狀。
7. 鑄造鋁合金的解決措施
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。 在鑄造鋁合金中添加稀土可以有效的改善鑄造鋁合金的缺陷。
1.稀土在鋁合金中的精煉作用
鋁合金中添加適量稀土元素對精煉效果具有促進作用。稀土元素可以改善夾雜物形態,凈化晶界。採用真空吸鑄法研究了Al RE中間合金對A356合金 流動性的影響,實驗結果證明合金熔體中加入適量的稀土元素,能夠使固液相線溫度差減少,減小合金的糊狀凝固趨勢,並且降低合金熔體表面張力,此外還有去氣、除雜的精煉作用,這都會使熔體流動性提高,粘度降低,有利 於夾雜物和氣體的排除。
已研究開發出一種含有稀土化合物的鋁合金新型熔劑,該熔劑通過發生一系列的物理和化學反應,不僅可使A356合金熔體720℃時的含氫量由大於0.30ml/100g(Al)下降到0.10 ml/100g(Al)以下,除氣效果顯著,並使A356合金的室溫抗拉強度提高7.27%,延伸率提高85.58%。但是,過量的稀土元素也會加劇富RE相的聚集,成為夾雜物,從而降低合金熔體的流動性。
2.稀土對鋁合金的細化作用
有目的地抑制柱狀晶和雙柱狀晶生長,促進細小等軸晶形成,這種工藝過程就叫作晶粒細化處理。由於晶粒得以細化,合金的性能得到提高,同時還使縮松、熱裂、針孔等缺陷下降。細化處理的最基本方法是抑制形核,以及向熔體中添加晶粒細化劑的外來形核質點。目前,添加細化劑的方法成為最有效、最實用的方法。鑄造鋁合金中常用的共有三種類型的晶粒細化劑:二元Al-Ti合金、二元Al-B合金和三元Al-Ti-B合金。中間合金(晶粒細化劑)加入到鋁合金熔體中發生溶解,釋放出金屬間化合物相,成為外來形核核心。
在鋁合金中加入稀土,既可細化晶粒,也可明顯細化枝晶組 織(減小二次枝晶間距),其最佳效果對應於不同的稀土含量。但是,其細化效果弱於Ti、B等元素。稀土加入的臨界值與合金的 熔煉、澆鑄條件有密切關系。只有在一定的生產工藝條件下,一定量的稀土才會有最好的細化效果。
採用一般細化劑,隨著鋁液 靜置時間的延長,細化效果逐漸衰退;採用 Al-5Ti-1B-10RE中間合金,稀土元素能阻止細化元素發生聚集、沉澱,對Ti、B的細化作用有一定的促進作用,可有效抑制鋁硅合金長時間靜置過程中晶粒尺寸的衰退,適合於大批量生產汽車鋁合金鑄件。
3.稀土對鋁硅合金的變質作用
鑄造Al-Si合金中Si相在自然生長條件下會長成塊狀或片狀的脆性相,它嚴重割裂基體,降低合金的強度和塑性,因而需要將它改變成有利的形態。變質處理使共晶Si由粗大的 片狀變成細小纖維狀或層片狀,從而提高合金性能。迄今已發現,鹼金屬中的K、Na,鹼土金屬中的Ca、Sr,稀土元素Eu、La、Ce和混合稀土,氮族元素Sb、Bi,氧族元素S、Te等均 具有變質作用。在Al-Si合金中,添加鋁 稀土中間合金或稀土氯化物和氟化物,可使共晶Si相由片條狀變成球粒狀。不同稀土的變質能力不同,大體上隨著原子半徑由大變小,變質能力由強變弱。
稀土變質劑具有很好的長效性和重熔穩定性,吸氣傾向小,無污染、加入工藝簡便、 無腐蝕作用。研究結果表明,含La為0.056%變質後的合金,重熔10次,每次取樣進行金相檢驗,發現最終仍有變質效果,La的最終濃度仍有0.035%,仍處於最佳變質范圍之內。0.3 %混合稀土變質合金,重熔5次,發現最終仍有良好變質效果。
變質工藝直接影響著稀土的變質效果。對Al-Si合金,獲得穩定變質組織的關鍵是減 少稀土的燒損,並防止稀土的偏聚,使稀土迅速均勻地擴散到鋁液中。稀土變質有一潛伏期 ,即必須在高溫下保持一定時間,稀土才能發揮最大變質作用。
8. 鋁合金鑄造疏鬆,解決方法有哪些,最好寫一下原理特別是下面3條的原理
鋁合金的鑄造,由於往往批量比較大,多半用金屬模、澆注機和金屬熔化爐三者合為一體的裝置自動化或者半自動化生產,效率高,成本低。
如果產品出現疏鬆,往往因為鋁合金溶液被壓縮到模具里以後流通不順暢,工件頭部(液態金屬最後流到部位)液態鋁合金冷卻結晶過程中,熱脹冷縮,後續液態金屬未能及時補充造成的缺陷 。很明顯,其他條件不變,
1、提高澆注製造溫度,液態金屬澆注時的比如得到改善流動性,金屬被澆注到模具里冷卻結晶時間會後延長,對避免疏鬆是有好處的;
2、降低鑄造速度。其本質是對單個模具澆注時間延長,避免液態金屬澆注量不足,工件後期結晶過程沒有充分的液態金屬補充而造成的缺陷;
3、檢查金屬熔爐供氣系統、供氣量,是否合乎要求;熔煉鋁合金原的料是否合乎要求,雜質太多,熔煉困難,影響結晶過程,會導致出現缺陷;
4、至於提高冷卻強度,我認為書本知識要靈活掌握運用。為了減少疏鬆出現,我 認為應該採取液態金屬澆注到模具以後,冷卻速度要減慢,使液態金屬有更多時間流向結晶較慢的位置,避免疏鬆出現。
5、如果是新模具試用,還要考慮產品安排(位置數量)澆道、澆口、冒口(位置及其大小)等等。
供參考。
9. 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。
(9)鑄造可以解決什麼難題擴展閱讀
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。