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(zhuǎn)角部位。斷口多呈灰白色或黃色,經(jīng)x光透視或在機(jī)械加工時(shí)發(fā)現(xiàn),也可在堿洗、酸洗或陽(yáng)極化時(shí)發(fā)現(xiàn)
產(chǎn)生原因:
1.爐料不清潔,回爐料使用量過(guò)多
2.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不良
3.合金液中的熔渣未清除干凈
4.澆注操作不當(dāng),帶入夾渣
5.精煉變質(zhì)處理后靜置時(shí)間不夠
防止方法:
1.爐料應(yīng)經(jīng)過(guò)吹砂,回爐料的使用量適當(dāng)降低
2.改進(jìn)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì),提高其擋渣能力
3.采用適當(dāng)?shù)娜蹌┤ピ?/p>
4.澆注時(shí)應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)并應(yīng)注意擋渣
5.精煉后澆注前合金液應(yīng)靜置一定時(shí)間
二、 氣孔 、氣泡
缺陷特征:三鑄件壁內(nèi)氣孔一般呈圓形或橢圓形,具有光滑的表面,一般是發(fā)亮的氧化皮,有時(shí)呈油黃色。表面氣孔、氣泡可通過(guò)噴砂發(fā)現(xiàn),內(nèi)部氣孔 氣泡可通過(guò)X光透視或機(jī)械加工發(fā)現(xiàn)氣孔 氣泡在X光底片上呈黑色
產(chǎn)生原因:
1.澆注合金不平穩(wěn),卷入氣體
2.型(芯)砂中混入有機(jī)雜質(zhì)(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(tǒng)設(shè)計(jì)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(jī)雜質(zhì)以減少造型材料的發(fā)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(jìn)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
三、 縮松
缺陷特征:鋁鑄件縮松一般產(chǎn)生在內(nèi)澆道附近飛冒口根部厚大部位、壁的厚薄轉(zhuǎn)接處和具有大平面的薄壁處。在鑄態(tài)時(shí)斷口為灰色,淺黃色經(jīng)熱處理后為灰白淺黃或灰黑色在x光底片上呈云霧狀嚴(yán)重的呈絲狀縮松可通過(guò)X光、熒光低倍 斷口等檢查方法發(fā)現(xiàn)
產(chǎn)生原因:
1.冒口補(bǔ)縮作用差
2.爐料含氣量太多
3.內(nèi)澆道附近過(guò)熱
4.砂型水分過(guò)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(dāng)
7.注溫度過(guò)高,澆注速度太快
防止方法:
1.從冒口補(bǔ)澆金屬液,改進(jìn)冒口設(shè)計(jì)
2.爐料應(yīng)清潔無(wú)腐蝕
3.鑄件縮松處設(shè)置冒口,安放冷鐵或冷鐵與冒口聯(lián)用
4.控制型砂水分,和砂芯干燥
5.采取細(xì)化品粒的措施
6.改進(jìn)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(fā)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(fù)雜的鑄件容易出現(xiàn)
2.熱處理裂紋:由于熱處理過(guò)燒或過(guò)熱引起,常呈穿晶裂紋。常在產(chǎn)生應(yīng)力和熱膨張系數(shù)較大的合金冷卻過(guò)劇?;虼嬖谄渌苯鹑毕輹r(shí)產(chǎn)生
產(chǎn)生原因:
1.鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,有尖角,壁的厚薄變化過(guò)于懸殊
2.砂型(芯)退讓性不良
3.鑄型局部過(guò)熱
4.澆注溫度過(guò)高
5.自鑄型中取出鑄件過(guò)早
6.熱處理過(guò)熱或過(guò)燒,冷卻速度過(guò)激
防止方法:
1.改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),避免尖角,壁厚力求均勻,圓滑過(guò)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(shí)凝固或順序凝固,改進(jìn)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.適當(dāng)降低澆注溫度
5.控制鑄型冷卻出型時(shí)間
6.鑄件變形時(shí)采用熱校正法
7.正確控制熱處理溫度,降低淬火冷卻速度
五、氣孔分析
壓鑄件缺陷中,出現(xiàn)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(xiàn)形式可以在鑄件表面、或皮下針孔、也可能在鑄件內(nèi)部。
(1)氣體來(lái)源
1) 合金液析出氣體—a與原材料有關(guān) b與熔煉工藝有關(guān)
2) 壓鑄過(guò)程中卷入氣體?—a與壓鑄工藝參數(shù)有關(guān) b與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)
3) 脫模劑分解產(chǎn)生氣體?—a與涂料本身特性有關(guān) b與噴涂工藝有關(guān)
(2)原材料及熔煉過(guò)程產(chǎn)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(tài)鋁中溶解度非常低,因此在凝固過(guò)程中,氫析出形成氣孔。
氫的來(lái)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(guò)程產(chǎn)生氣體分析
由于壓室、澆注系統(tǒng)、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(shí)現(xiàn)有序、平穩(wěn)的流動(dòng)狀態(tài),金屬液產(chǎn)生渦流,會(huì)把氣體卷進(jìn)去。
壓鑄工藝制定需考慮以下問(wèn)題:
1) 金屬液在澆注系統(tǒng)內(nèi)能否干凈、平穩(wěn)地流動(dòng),不會(huì)產(chǎn)生分離和渦流。
2) 有沒(méi)有尖角區(qū)或死亡區(qū)存在?
3) 澆注系統(tǒng)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(huì)被堵?。繗怏w能否有效、順暢排出?
應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬充填過(guò)程,就是為了分析以上現(xiàn)象,以作判斷來(lái)選擇合理的工藝參數(shù)。
(4)涂料產(chǎn)生氣體分析
涂料性能:如發(fā)氣量大對(duì)鑄件氣孔率有直接影響。
噴涂工藝:使用量過(guò)多,造成氣體揮發(fā)量大,沖頭潤(rùn)滑劑太多,或被燒焦,都是氣體的來(lái)源。
(5)解決壓鑄件氣孔的辦法
先分析出是什么原因?qū)е碌臍饪祝賮?lái)取相應(yīng)的措施。
1) 干燥、干凈的合金料。
2) 控制熔煉溫度,避免過(guò)熱,進(jìn)行除氣處理。
3) 合理選擇壓鑄工藝參數(shù),特別是壓射速度。調(diào)整高速切換起點(diǎn)。
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(zhǎng)度(>50mm),以利于合金液平穩(wěn)流動(dòng)和氣體有機(jī)會(huì)排出??筛淖儩部诤穸?、澆口方向、在形成氣孔的位置設(shè)置溢流槽、排氣槽。溢流品截面積總和不能小于內(nèi)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。
六、解決缺陷的思路
由于每一種缺陷的產(chǎn)生原因來(lái)自多個(gè)不同的影響因素,因此在實(shí)際生產(chǎn)中要解決問(wèn)題,面對(duì)眾多原因到底是非功過(guò)先調(diào)機(jī)?還是先換料?或先修改模具?建議按難易程度,先簡(jiǎn)后復(fù)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(jiǎn)單操作即可實(shí)施的措施。
2) 調(diào)整工藝參數(shù)、壓射力、壓射速度、充型時(shí)間、開(kāi)模時(shí)間,澆注溫度、模具溫度等。
3) 換料,選擇質(zhì)優(yōu)的鋁合金錠,改變新料與回爐料的比例,改進(jìn)熔煉工藝。
4) 修改模具,修改澆注系統(tǒng),增加內(nèi)澆口,增設(shè)溢流槽、排氣槽等。
例如壓鑄件產(chǎn)生飛邊的原因有:
1) 壓鑄機(jī)問(wèn)題:鎖模力調(diào)整不對(duì)。
2) 工藝問(wèn)題:壓射速度過(guò)高,形成壓力沖擊峰過(guò)高。
3) 模具問(wèn)題:變形,分型面上雜物,鑲塊、滑塊有磨損不平齊,模板強(qiáng)度不夠。解決飛邊的措施順序:清理分型面→提高鎖模力→調(diào)整工藝參數(shù)→修復(fù)模具磨損部位→提高模具剛度。從易到難,每做一步改進(jìn),先檢驗(yàn)其效果,不行再進(jìn)行第二步。