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铝铸件缩孔缩松形成和气孔缺陷原因分析_泊头市鑫宇达铸业有限企业
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铝铸件缩孔缩松形成和气孔缺陷原因分析

2019-01-26 10:49:09发布人: 鑫宇达铸业
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铝铸件除含有游离硅之外,还有金属之间的多种化合物以及其他夹杂物。且由于铝铸件组织疏松,因此有可能存在化学成分偏析不均匀等现象,同时在浇铸后冷却时未加工的面会形成致密的氧化膜。碱蚀时间短,则铝铸件有可能不能除尽,且由于碱蚀时铸铝的溶解速度比较快,碱蚀后往往会由此而造成铝铸件的过腐蚀,从而引起公差尺寸的变化,甚至会造成产品报废。

鉴于上述这一情况的存在,可采取改变碱蚀程序来解决,即铸造成型后行碱蚀处理。按此工艺程序操作既可预防因碱蚀而引起制件报废等问题的发生,又有利氧化后的表面质量。采取上述碱蚀方法可避免制件被过腐蚀,碱蚀后还可利用1:1的盐酸进行2~3s的出光,代替毒性较大的氢氟酸,既有利环境保护,劳动条件,又可降低生产成本。

铝铸件缩孔和缩松的形成:

浇入铸型中的液态合金,在随后的冷却和凝固过程中,若其液态收缩和凝固收缩引起的容积缩减得不到补充,则在铸件上后凝固的部位形成一些孔洞。其中容积较大的孔洞叫缩孔,细小且分散的孔叫缩松。

1、缩孔

一般出现在铸件上部或后凝固的部位,形状多呈倒圆锥形,内表面粗糙,通常隐藏在铸件的内层。

结晶温度范围愈窄的铸造合金,愈倾向于逐层凝固,也就愈容易形成缩孔。先液态合金充满铸型,由于铸型的冷却作用,使靠近铸型表面的一层液态合金很快凝固,而内部仍然处于液态;随着铸件温度的继续下降,外壳的厚度不断加厚,内部的液态合金因自身的液态收缩和补充外壳的凝固收缩,使其体积减小,从而引起液面下降,使铸件内部出现空隙。如此下去,铸件逐层凝固,直到凝固,在其上部形成缩孔;继续冷却至室温,固态收缩会使铸件的外形尺寸略有缩小。

总之,铸造合金的液态收缩和凝固收缩愈大,缩孔的体积就愈大。

2、缩松

缩松是铸件后凝固的区域没能液态合金的补造成的分散、细小的缩孔。

根据的分布形态,缩松分为宏观缩松和微观缩松两类:

(1)宏观缩松指用肉眼或放大镜可以看到的细小孔洞。通常出现在缩孔的下方。

(2)微缩缩松是指分布在枝晶间的微小孔洞,在显微镜下才能看到。这种缩松的分布面大,甚至遍及铸件整个截面,也很难避免。对于一般铸件也不作为缺陷对待,除非一些对致密性和机械性能要求很高的铸件。

总之,倾向于逐层凝固的合金,如属、共晶成分的合金或结晶温度范围窄的合金,形成缩孔的倾向大,不易形成缩松;而另一些倾向于糊状凝固的合金如结晶温度范围宽的合金,产生缩孔的倾向小,却极易产生缩松。因此缩孔和缩松可在范围内互相转化。

3、缩孔和缩松的防止

采用适当的工艺措施,使铸件实现“顺序凝固”,即可获得无缩孔的铸件。

所谓顺序凝固是指,采用一些适当的工艺措施,使铸件远离冒口或浇口的部位先凝固。这样,铸件先凝固部位I的由冷却和凝固引起的体积缩减,可由较后凝固的部位II的液态合金补充;部位II的收缩由部位III的液态合金补充;后部位III的收缩由冒口中的液态合金来补充,使铸件各部位的收缩均能补充,将缩孔转移至冒口中。去除冒口,获得致密的铸件。

铝铸件产生气孔缺陷的原因:

1、精炼除气质量不良产生的气孔

当铝合金凝固时,便有大量的氢析出以气泡的形态存在于铝铸件中。

减少铝液中的含气量,防止大量的气体在铝合金凝固时析出而产生气孔,这就是铝合金熔炼过程中精炼除气的目的。如果在铝液中本来就减少了气体的含量,那么凝固时析出气体量就会减少,因而产生的气泡也显著减少。

因此,铝合金的精炼是非常重要的工艺手段,精炼质量好,气孔必然少,精炼质量差,气孔必然多。

2、排气不良产生的气孔

在铝合金压铸中,因模具的排气通道不畅,模具排气设计结构不良,压铸时型腔内的气体无法顺畅排出,造成在产品某些固定部位存在气孔。

3、压铸参数不当

在压铸生产中压铸参数选择不当,铝液压铸充型速度过快,使型腔中气体不能及时平稳的挤出型腔,而被铝液的液流卷入铝液中,因铝合金表面冷却,被包在凝固的铝合金外壳中,无法排出形成了较大的气孔。

4、缩气孔

铝合金同其它材料一样,在凝固时产生收缩,铝合金的浇铸温度愈高,这种收缩就愈大,单一的因体积收缩产生的气孔是存在于合金凝固部位,呈不规则形状,严重时呈网状。往往在产品中,它与凝固时因氢气析出的气孔同时存在,在氢析出气孔或卷气孔的周围存在缩气孔,在气泡周围有伸向外部的丝状或网状气孔。

5、壁厚差过大

壁厚中心是铝液凝固的地方,也是   易产生气孔的部位,这种壁厚处的气孔是析出气孔和收缩气孔的混合体,不是一般措施所能防止的。


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