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鑄造鋁合金模具,常見鑄造缺陷分析

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鑄造鋁合金模具,常見鑄造缺陷分析

發布日期:2018-05-18 作者: 點擊:

鋁合金模具

1 表麵針渣孔(針孔)

鋁合金消失模鑄造采用幹砂造型,泡沫模樣塗敷使用保溫塗料,由於氣化需要吸收大量熱量所以其出爐溫度和澆注溫度比普通砂型鑄造和壓力鑄造以及金屬型重力鑄造的溫度要高,加之鋁元素是活動金屬,所以造成鋁合金熔液氧化吸氣,鋁合金液在熔煉和澆注時與空氣中的水氣反應溶解氫氣和氧化。在其冷卻過程中鋁合金液容易析出氫氣形成分散性針孔和渣孔。另一方麵主要原輔材料和熔煉設備及工具在生產過程中沒有充分嚴格按照生產工藝要求進行操作和技術控製;如熔煉設備和原輔材料以及熔煉工具在生產前沒有充分預熱;在選料熔化、精練、變質、出爐過程沒有嚴格控製鋁合金液吸氣和氧化以及在澆注過程中操作不當使空氣進入鑄型內產生嚴重的鑄造缺陷;所以在整個的生產過程中任何一個小的環節出現疏忽都會造成不良後果。常見的表麵針孔、氣渣孔、針渣孔、渣孔、渣眼。

這些缺陷的產生主要是在生產工藝製定上不科學和不合理;其防止辦法主要有以下幾點:①改變澆注係統;提高澆注速度;控製澆注時不能產生紊流。②提高塗料層和型砂的透氣性③控製泡沫模樣的密度、水份、發泡劑含量。④做到模樣幹透;塗料塗層幹透。⑤控製使用泡沫模樣粘結劑用量和質量,在保證粘接牢靠的前提下;用膠量越少越好同時必須選用低發氣量的膠料。

2 氣孔、夾渣孔、夾砂氣孔在香蕉视频官网下载這裏是指鑄件表麵光滑的孔洞;它的形成主要是泡沫模樣發氣形成以及鋁合金液在凝固過程中。其氣體來不及排出鋁合金液造成。其主要原因是:泡沫模樣密度過大強度不均勻、塗料透氣性差、塗層沒有幹透、出爐和澆注溫度偏低、澆冒口係統設計不合理。

3 粘砂、結瘤粘砂是金屬液滲入型砂中,形成金屬液與型砂的機械混和物,粘砂有兩種情況:一種是金屬液通過塗料層開裂處滲入型砂內,形成金屬液包住型砂;另外一種是金屬液透過塗料層滲入型砂內,形成的粘砂。鋁合金鑄件的粘砂一般都是填充砂不緊或沒有振實以及真空度過高所導致。鑄件粘砂情況如圖10~圖12所示。

生產過程中控製表麵粘砂的措施主要是控製好塗料的製備質量和塗敷質量;要求塗料塗層均勻、塗敷完整;特別是形狀複雜的內腔及拐角處的塗敷質量以及造型型砂粒度和造型時的緊實度。其次在操作過程中要有合理的澆注溫度、澆注速度以及負壓度。

4 縮孔縮鬆鋁合金消失模鑄造其鑄件的澆冒口係統設計是相當關鍵的。其澆冒口開設與普通砂型鑄造不同;其冒口的補縮能力沒有普通砂型鑄造好;原因是消失模鑄造的冒口鋁合金液溫度偏低;冒口內壓力低。所以容易產生縮孔和縮鬆。如圖13~圖15所示。產生縮孔和縮鬆缺陷時要認真發現原因和產生的機理;一般采用改變澆冒口係統的設計,使係統合理科學以及提高補縮能力的方法來防止其缺陷發生。

5 潰型(塌砂)消失模鑄造中型砂的移動、鑄型的破壞造成鋁合金液不能完全置換泡沫模樣使鑄件不能成型或鋁合金液充型速度過慢澆注溫度過低導致。如圖16所示,潰型(塌砂)缺陷防止辦法一般采用提高鑄型強度、合理的造型裝箱工藝、正確的澆注操作來保證。

6 冷隔與重皮在消失模鑄造生產過程中鑄件表麵產生冷隔其原因是鋁合金液澆注溫度偏低、澆注速度慢、澆注壓力頭低、澆注係統開設不合理造成。特別是鋁合金複雜薄壁件更容易產生冷隔;另在充型過程中負壓過大;鋁合金液沿型壁過快上升超過內部鋁合金液的上升速度;在鑄型表麵形成一層殼;而後又被後麵上升慢的鋁合金液填充;如果沒有被後麵的鋁合金液熔化其殼就形成重皮缺陷。如圖17、圖18所示。香蕉视频官网app解決這類缺陷的辦法是:①選擇符合鑄件結構和工藝要求的專用砂箱以及造型時泡沫模樣在專用砂箱中合理的擺放位置。②改進澆注係統,提高澆注溫度和澆注速度。③適當調整負壓,控製好氣化速度。


7 澆不足在泡沫模樣的薄壁處或遠離澆口的位置由於鋁合金液與模樣置換過程中;鋁合金液前沿阻力大、鋁合金液流動距離遠,熱損耗大、降溫速度快;造成鋁合金液流動速度差,產生澆不足。如圖19和圖20所示。

澆不足一般采用以下措施防止:①降低泡沫模樣的密度、改變原始珠粒種類、減少模樣的發氣量;②提高鋁合金液的澆注溫度和澆注速度③提高泡沫模樣塗料的透氣性和型砂的透氣性。

8 表麵孔洞與凹坑缺陷消失模鑄造在工藝操作不當和控製不嚴格的情況下,容易產生表麵孔洞與凹坑的鑄件缺陷這些表麵缺陷產生的原因比較複雜如渣孔、砂孔、縮孔等表麵缺陷。此外如泡沫質量不良的情況下,鑄件表麵還會產生龜紋等缺陷。

消失模鑄造的這一類鑄造缺陷是比較複雜的產生過程,要認真仔細的具體分析,並且要根據自己單位的所有工藝操作過程和控製數據進行整體分析;一般采取以下幾方麵措施同時進行:①嚴格控製組合模樣的工藝操作;提高澆冒口係統的擋渣能力和排渣能力;②提高鑄件的澆注溫度和澆冒口的補縮和擋渣和集渣能力以及澆冒口連接處的連接質量;③控製泡沫模樣質量和塗料的幹燥質量。

9 表麵碳缺陷(皺皮)

表麵碳缺陷(皺皮)是鑄件澆注時由於聚苯乙烯的分解產物形成所致。聚苯乙烯在700℃以下溫度形成粘稠的瀝青狀液體。粘稠的瀝青狀液體一部分被塗料層吸符;一部分在鋁合金液與塗料層之間形成簿膜;在還原氣氛下形成結晶碳。它在鑄件表麵形成碳缺陷影響表麵質量。

碳缺陷的形成主要是泡模模樣的密度大或局部密度過大或塗料和型砂的透氣性以及澆冒口係統和澆注工藝控製不當等造成。要減少其缺陷產生必須嚴格控製預發泡和成型工藝;塗料質量的嚴格把關;設計合理的澆注係統和生產工藝;嚴格控製泡沫原材料的質量、提高鋁合金液熔煉質量以及澆注溫度和澆注速度。

10 珠粒狀表麵和表麵過燒珠粒狀表麵表現在鑄件表麵呈泡沫珠粒狀,其根本原因是珠粒膨脹愈合不良。它會影響其鑄件機械性能以及密封性鑄件滲漏而導致鑄件報廢。另一方麵影響其鑄件的外觀質量用戶不接受有此缺陷的產品。如圖26和圖27所示。其原因是①成型珠粒發泡劑含量不足;②成型時蒸汽壓力低;通蒸汽時間短;③成型鋁合金模具質量有問題。表麵過燒同珠粒狀表麵性質基本相同不同的是一個不足一個是過火造成。表麵過火現象是成型時鋁合金模具的局部位置蒸汽量過大和珠粒充型不實。總體說主要是泡沫成型鋁合金模具有問題,需要對鋁合金模具進行必要的修理;才能解決其缺陷。

11 表麵凹凸現象表麵凹凸現象主要是因為泡沫成型鋁合金模具上麵的排氣塞凹凸和進料口料塞杆定位發生變化以及鋁合金模具工作表麵有破損或鑄造缺陷造成。防止這些小的缺陷產生平時要加強鋁合金模具的定期檢查;成型操作工人要認真檢查觀察生產出來的泡沫模樣的外觀;即時發現即時處理。另外鋁合金模具的製作要到專業的廠家去定作;才能保證鋁合金模具質量;鋁合金模具質量有保障泡沫模樣質量就有了質量保證。

結論

(1)國內鋁合金鑄件的消失模鑄造正是在起步初級階段,生產廠家少、產量低、設備性能要求高、工藝技術複雜、投資大。

(2)鋁合金吸氣、氧化是造成鑄件缺陷的最大原因。必須嚴格控製工藝過程從原輔材料的選擇、熔煉前的準備、熔煉操作技術的監督控製、除氣、精煉、變質、靜置、品質檢查、澆注等全部過程的綜合控製,才能有效防止。

(3)氣孔、渣孔、針孔、冷隔、澆不足、砂眼、表麵氧化、皺皮、夾砂夾渣等等常見缺陷要認真分析綜合考慮並且結合生產單位的現有條件進行考慮解決。

(4)不同的鑄件結構特點有著不同的工藝要求;生產過程出現的缺陷也不相同,認真分析出現的問題;采取有效措施加以控製和預防。

(5)嚴格控製工藝過程;選擇合適合格的生產設備和檢測設備控製和保證其生產能正常進行。


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