铸铝件的缩孔形成机理和浇注工序
缩孔就是 铝合金液在凝固收缩过程中得不到金属液的补充而形成的空洞,微观的缩孔即是 缩松,它们 的形成机理基本一致。
1、缺陷形成机理和特征
铸件凝固次序的一般规律是 :较薄处及合金液较先停止流动处往往较先凝固,较厚处及合金液体流过时间较长及较后充满处往往较后凝固,缩孔与缩松的缺陷较易集中在铸件较后凝固的部位。
铝合金液的凝固方式为结晶温度范围比较宽的层状凝固,即由表及里逐层凝固。随着凝固的进行,金属的收缩也在不断地进行,结壳 厚度不断增加,大气压的作用越来越小,使铝铸件内部压力低于大气压造成内部真空,形成缩孔与缩松。
缩松是 铸件上合金晶粒粗大、组织不致密的部位,常产生在铸件内浇口附近,冒口根部、厚大部位,及壁的厚薄转接处等。
缩松的铸态断口为灰白色或浅黄色,严重的缩松就形成缩孔。外缩孔是 铸件上露出凹陷;内缩孔是 铸件体内的空穴,晶粒粗大,表面粗糙。铸铝件内缩孔多于外缩孔,往往要经过粗加工以后才能发现。
2、产生原因
缩孔与缩松缺陷产生的原因在于:
(1)铸造工艺不合理,不能够建立合理的凝固顺序。
(2)冒口设置不当,补缩效果差。
(3)内浇口处局部过热。
(4)浇注温度过高,浇注速度过快,冷却速度太慢。
3、防止措施
针对以上原因,结合具体情况可以采取如下措施:
(1)合理设计铸造工艺,建立顺序凝固条件,使缩孔与缩松排除于冒口中。
(2)合理设置冒口,保证其较后凝固,并能发挥出足够的补缩效力,必要时,可采取一定的工艺措施,如补浇冒口,用木棒捣冒口,使冒口表面较后结壳 ,发挥大气压的作用,实现充分补缩。对于特别厚大件,当冒口补缩能力不够时,可采取铸壁整体加高的办法、实现等温补缩。提高铸件成品率。但这种方法工艺出品率低。
(3)采取分散均布内浇口或内浇口处放冷铁等工艺措施,以减少其附近局部过热,或在内浇口处扩大横浇口,使其起补缩作用以消除内浇口处缩松缺陷。
(4)根据铸件壁厚,适当降低浇注温度和浇注速度。
(5)采取局部激冷,如厚大部位安放冷铁等工艺方法。
(6)改进铸件结构设计,尽量避免热节。
铸造缺陷的产生除了技术方面的因素,还有管理方面的因素。小孔缺陷主要与熔炼有关,气孔、缩孔和缩松缺陷主要与造型工序有关,要消除这些缺陷就必须实行全面质量管理。提高产品质量的有利手段,就是 严格工序控制。应严格控制制砂、造型、烘干、熔炼、浇注等几个主要工序,强调工序间的协调与配合,重点放在造型、熔炼和浇注工序上。
随着铸件行业的快速发展,压铸铝件的使用范围也越来越广。由于铝铸件的使用领域都为精密仪器设备中,这些行业的对于设备的要求极为严格,应该对于铝铸件的要求极为严格。
铸铝件质量对机械产品的性能有很大影响。例如,机床铝铸件的耐磨性和尺寸稳定性,直接影响机床的精度保持寿命;各类泵的叶轮、壳 体以及液压件内腔的尺寸、型线的准确性和表面粗糙度,直接影响泵和液压系统的工作效率,能量消耗和气蚀的发展等;内燃机缸体、缸盖、缸套、活塞环、排气管等铝铸件的强度和耐激冷激热性,直接影响发动机的工作寿命。总而言之,铝铸件质量对机械产品的性能存在很大的影响。因此,在制造铸件产品的过程中,对每道工序都严格按工艺守则和技术条件进行控制和检验,制造出合格产品。
解决铸件的氧 化问题:高电压大电流密度冲击法。即就是 在铸件氧 化初期就采用高压电击,使已被氧 化的部分通过电击再连接成片。表面打磨法。这个方法就是 把打磨下来的铝磨填充已被氧 化部分留下的缝隙,使产生的缝隙连接在一起,作为桥梁的作用。第三,表面喷丸法。这种方法就是 用圆头锤子敲打缝隙,通过敲打使其闭合,可达到连成片的目的。通过实践表明,以上三种情况都可以避免铸铝件因被氧 化出现缝隙的现象,从而可以保证质量。
铸铝件在铸造的过程中常会出现缺陷问题,而热裂就是 很常见的一种缺陷。当然铸铝件出现热裂是 大家都不希望发生的情况,当出现这样的情况时我们 也应该及时的采取措施,做好预防工作甚为关键。下面我们 就来了解预防铸铝件出现热裂的措施。
常见的导致铸铝件热裂的原因是 由于局部过热导致的,因此,我们 在浇注的过程中要避免出现局部过热的情况,这样还能够减少一些内应力。对于铸造中要使用的模具,要先仅需预热。对于涂料的厚度等也要严格进行控制,要让铸件的各个部位冷却的速度一致。
由于铸铝件的薄厚不可能都一样,因此对于薄厚不同的铸铝件来说,也要选择不同的模温。对于有些合金的组织,我们 是 需要进行细化的,这样能够提高合金组织的热裂能力,不容易出现热裂的情况。还可以对铸件的结构进行改造,尤其是 有尖角 的去掉,这样就不会出现热裂了。
还有一点很重要,那就是 要预防压铸件出现气孔。要先避免气孔的出现,要对浇冒口的不合理系统进行修改,这样才能够保证液体流入的比较平稳,而且还不会带进气体。在涂料之前要先进行预热,而且模具本身也应该具有排气措施。关于铸铝件出现热裂的预防措施,相信通过上述的介绍,大家都有所了解了。当然具体的还是 要根据实际情况采取适当的措施的。
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