压铸件缺陷分析
- 格式:pdf
- 大小:90.86 KB
- 文档页数:6
分甚至全部被金属填充
则形状的空洞,利用扫描电镜可观察到树枝晶,说明是液体收缩所致
在凝固收缩引起的拉应力作用下,铸件
56
皮覆盖这些气泡,结果表皮鼓出而高于胀砂
湿型铸造
凹进去的反飞翅
界限分明
鼠尾
的热节部位
受拉应力且散铸造工艺不当,铝液补缩不充分(不满足
位)
致型壁龟裂,产生脉纹
面
缺陷类别铸造法尺寸、形状缺陷湿型铸造缩孔消失模铸造
气体缺陷普通压力铸
造
裂纹低压铸造
夹杂物石膏型熔模
铸造
外观缺陷自硬性砂型
铸造
型芯缺陷壳型铸造表面缺陷金属型铸造
组织缺陷(铸铁)离心铸造,壳型端盖
断口缺陷二氧化碳硬化型铸造
力学性能缺陷冷压室压力
铸造
使用性能缺陷二氧化碳硬化湿型铸造
铸件后处理及加工缺陷冷室压铸
铸造管理缺陷金属型重力
铸造
残留物二氧化碳砂
型铸造低压铸造湿型铸造,
壳型砂芯自硬性砂型
(呋喃型)低速填充压
力铸造。
铸造铝合金缺陷及分析一氧化夹渣缺陷特征:氧化夹渣多分布在铸件的上表面,在铸型不通气的转角部位;断口多呈灰白色或黄色,经x光透视或在机械加工时发现,也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现产生原因:1.炉料不清洁,回炉料使用量过多2.浇注系统设计不良3.合金液中的熔渣未清除干净4.浇注操作不当,带入夹渣5.精炼变质处理后静置时间不够防止方法:1.炉料应经过吹砂,回炉料的使用量适当降低2.改进浇注系统设计,提高其挡渣能力3.采用适当的熔剂去渣4.浇注时应当平稳并应注意挡渣5.精炼后浇注前合金液应静置一定时间二气孔气泡缺陷特征:三铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形,具有光滑的表面,一般是发亮的氧化皮,有时呈油黄色;表面气孔、气泡可通过喷砂发现,内部气孔气泡可通过X光透视或机械加工发现气孔气泡在X光底片上呈黑色产生原因:1.浇注合金不平稳,卷入气体2.型芯砂中混入有机杂质如煤屑、草根马粪等3.铸型和砂芯通气不良4.冷铁表面有缩孔5.浇注系统设计不良防止方法:1.正确掌握浇注速度,避免卷入气体;2.型芯砂中不得混入有机杂质以减少造型材料的发气量3.改善芯砂的排气能力4.正确选用及处理冷铁5.改进浇注系统设计三缩松缺陷特征:铝铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处;在铸态时断口为灰色,浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍断口等检查方法发现<br>产生原因:1.冒口补缩作用差2.炉料含气量太多3.内浇道附近过热4.砂型水分过多,砂芯未烘干5.合金晶粒粗大6.铸件在铸型中的位置不当7.浇注温度过高,浇注速度太快防止方法:1.从冒口补浇金属液,改进冒口设计2.炉料应清洁无腐蚀3.铸件缩松处设置冒口,安放冷铁或冷铁与冒口联用4.控制型砂水分,和砂芯干燥5.采取细化品粒的措施6.改进铸件在铸型中的位置降低浇注温度和浇注速度四裂纹缺陷特征:1.铸造裂纹;沿晶界发展,常伴有偏析,是一种在较高温度下形成的裂纹在体积收缩较大的合金和形状较复杂的铸件容易出现2.热处理裂纹:由于热处理过烧或过热引起,常呈穿晶裂纹;常在产生应力和热膨张系数较大的合金冷却过剧;或存在其他冶金缺陷时产生产生原因:1.铸件结构设计不合理,有尖角,壁的厚薄变化过于悬殊2.砂型芯退让性不良3.铸型局部过热4.浇注温度过高5.自铸型中取出铸件过早6.热处理过热或过烧,冷却速度过激防止方法:1.改进铸件结构设计,避免尖角,壁厚力求均匀,圆滑过渡2.采取增大砂型芯退让性的措施3.保证铸件各部分同时凝固或顺序凝固,改进浇注系统设计4.适当降低浇注温度5.控制铸型冷却出型时间6.铸件变形时采用热校正法7.正确控制热处理温度,降低淬火冷却速度气孔分析压铸件缺陷中,出现最多的是气孔;气孔特征;有光滑的表面,形状是圆形或椭圆形;表现形式可以在铸件表面、或皮下针孔、也可能在铸件内部;1气体来源1 合金液析出气体—a与原材料有关b与熔炼工艺有关2 压铸过程中卷入气体¬—a与压铸工艺参数有关b与模具结构有关3 脱模剂分解产生气体¬—a与涂料本身特性有关b与喷涂工艺有关2原材料及熔炼过程产生气体分析铝液中的气体主要是氢,约占了气体总量的85%;熔炼温度越高,氢在铝液中溶解度越高,但在固态铝中溶解度非常低,因此在凝固过程中,氢析出形成气孔;氢的来源:1 大气中水蒸气,金属液从潮湿空气中吸氢;2 原材料本身含氢量,合金锭表面潮湿,回炉料脏,油污;3 工具、熔剂潮湿;3压铸过程产生气体分析由于压室、浇注系统、型腔均与大气相通,而金属液是以高压、高速充填,如果不能实现有序、平稳的流动状态,金属液产生涡流,会把气体卷进去;压铸工艺制定需考虑以下问题:1 金属液在浇注系统内能否干净、平稳地流动,不会产生分离和涡流;2 有没有尖角区或死亡区存在3 浇注系统是否有截面积的变化4 排气槽、溢流槽位置是否正确是否够大是否会被堵住气体能否有效、顺畅排出应用计算机模拟充填过程,就是为了分析以上现象,以作判断来选择合理的工艺参数;4涂料产生气体分析涂料性能:如发气量大对铸件气孔率有直接影响;喷涂工艺:使用量过多,造成气体挥发量大,冲头润滑剂太多,或被烧焦,都是气体的来源;5解决压铸件气孔的办法先分析出是什么原因导致的气孔,再来取相应的措施;1 干燥、干净的合金料;2 控制熔炼温度,避免过热,进行除气处理;3 合理选择压铸工艺参数,特别是压射速度;调整高速切换起点;4 顺序填充有利于型腔气体排出,直浇道和横浇道有足够的长度>50mm,以利于合金液平稳流动和气体有机会排出;可改变浇口厚度、浇口方向、在形成气孔的位置设置溢流槽、排气槽;溢流品截面积总和不能小于内浇口截面积总和的60%,否则排渣效果差;5 选择性能好的涂料及控制喷涂量;解决缺陷的思路由于每一种缺陷的产生原因来自多个不同的影响因素,因此在实际生产中要解决问题,面对众多原因到底是非功过先调机还是先换料或先修改模具建议按难易程度,先简后复杂去处理,其次序:1 清理分型面,清理型腔,清理顶杆;改善涂料、改善喷涂工艺;增大锁模力,增加浇注金属量;这些靠简单操作即可实施的措施;2 调整工艺参数、压射力、压射速度、充型时间、开模时间,浇注温度、模具温度等;3 换料,选择质优的铝合金锭,改变新料与回炉料的比例,改进熔炼工艺;4 修改模具,修改浇注系统,增加内浇口,增设溢流槽、排气槽等;例如压铸件产生飞边的原因有:1 压铸机问题:锁模力调整不对;2 工艺问题:压射速度过高,形成压力冲击峰过高;。
压铸基础知识压铸的优缺点压铸是一种金属铸造工艺,其特点是利用模具腔对融化的金属施加高压。
那么你对压铸了解多少呢?以下是由店铺整理关于压铸知识的内容,希望大家喜欢!压铸使用的模具压铸模具由两部分组成,分别是覆盖部分与活动部分,它们结合的部分则被称为分型线。
在热室压铸中,覆盖部分拥有浇口,而在冷室压铸中则为注射口。
熔融金属可以从这里进入模具,这个部位的形状同热室压铸中的注射嘴或是冷室压铸中的注射室相匹配。
活动部分通常包括推杆以及流道,所谓流道是浇口和模腔之间的通道,熔化的金属通过这个通道进入模腔。
覆盖部分通常连接在固定压板或前压板上,而活动部分则连接在可动压板上。
模腔被分成了两个模腔镶块,它们是独立的部件,可以通过螺栓相对容易地从模具上拆下或安装。
模具是经过特别设计的,当打开模具后铸件会留在活动部分内。
这样活动部分的推杆就会把铸件给推出去,推杆通常是通过压板驱动的,它会准确地用同样大小的力量同时驱动所有的推杆,这样才能保证铸件不被损坏。
当铸件被推出后,压板收缩把所有的推杆收回,为下一次压铸做好准备。
由于铸件脱模时仍然处于高温状态,只有推杆的数量足够多,才能保证平均到每根推杆上的压力足够小,不至于损坏铸件。
不过推杆仍然会留下痕迹,因此必须仔细设计,让推杆的位置不会对铸件的运作造成过多影响。
模具中的其它部件包括型芯滑板等。
型芯是用来在铸件上开孔或开口的部件,它们也能用来增加铸件的细节。
型芯主要有三种:固定、活动以及松散型。
固定型芯的方向同铸件脱出模具的方向平行,它们要么是固定的,要么永久性地连接在模具上。
可动型芯可以布置在除了脱出方向以外的任何方向上,铸件凝固后打开模具之前,必须利用分离装置把活动型芯从模腔内拿出。
滑块和活动型芯很接近,最大的区别在于滑块可以用来制造倒凹表面。
在压铸中使用型芯和滑块会大幅增加成本。
松散型芯也被称作取出块,可以用来制造复杂的表面,例如螺纹孔。
在每个循环开始之前,需要先手动安装滑块,最后再同铸件一起被推出。
压铸产品缺陷图示缺陷种类图例1.流痕其他名称:条纹特征:铸件表面上呈现与金属液流动方向相一致的,用手感觉得出的局部下陷光滑纹路。
此缺陷无发展倾向,用抛光法能去除。
2.冷隔其他名称:冷接特征:温度较低的金属流互相对接但未熔合而出现的缝隙。
呈现不规则的线形,有穿透的和不穿透的两种,在外力作用下有发展趋势。
3.擦伤其他名称:拉伤、拉痕、粘模伤痕特征:顺着脱模方向,由于金属粘附,模具制造斜度太小而造成铸件表面的拉伤痕迹,严重时称为拉伤面。
4. 凹陷其他名称:缩凹、缩陷、憋气、塌边特征:铸件平滑表面上出现凹瘪的部分,其表面呈自然冷却状态。
5.气泡其他名称:鼓泡特征:铸件表皮下,聚集气体鼓胀所形成的泡。
6.气孔其他名称:空气孔特征:卷入压铸件内部的气体所形成的形状较为规则,表面较为光滑的空洞。
7.缩孔其他名称:缩空、缩眼特征:压铸件在冷凝过程中,由于内部补偿不足所造成的形状不规则,表面较粗糙的孔洞。
8.花纹特征:铸件表面上呈现的光滑条纹,肉眼可见,但用手感觉不出,颜色不同于基体金属的纹路,用砂布稍擦几下即可去除。
9.裂纹特征:铸件上合金基体被破坏或断开形成细丝状的缝隙,有穿透的和不穿透的两种,有发展趋势。
裂纹可以分为冷裂纹和热裂纹两种,他们的主要区别是冷裂纹铸件开裂处金属未被氧化,热裂纹铸件开裂处金属被氧化。
10.欠铸其他名称:浇不足、轮廓不清、边角残缺特征:金属液未充满型腔,铸件上出现填充不完整的部位。
11.印痕其他名称:推杆印痕、镶块或活动块拼接印痕。
特征:铸件表面由于模具型腔磕碰及推杆、镶块、活动块等零件拼接所留下的凸出和凹下的痕迹。
12.网状毛刺其他名称:网状痕迹、网状花纹、龟裂毛刺特征:由于模具型腔表面产生热疲劳而形成的铸件表面上的网状凸起痕迹和金属刺。
13.有色斑点其他名称:油斑、黑色斑点、积炭特征:铸件表面上呈现的不同于基体金属的斑点,一般由涂料碳化物形成。
14.麻面特征:充型过程中由于模具温度或合金温度太低,在近似于欠压条件下铸件表面形成的细小麻点状分布区域。
常见铸件缺陷分析缺陷种类,缺陷名称生产原因多肉类飞翅(飞边)1.砂型表面不光洁,分型面不增整2.合理操作xx准确3.砂箱未固紧4.未放压铁,或过早除去压铁5.芯头与芯座间有空隙6.压射前机器调整、操作不正确7•模具镶块、活块已磨损或损坏,锁紧元件失效8.模具强度不够,发生变形9.铸件投影面积过大,锁模力不够10.型壳内层有裂隙,涂料层太薄毛刺1•合型操作不准确2•砂箱未固紧3•芯头与芯座间有空隙4•分型面加工精度不够5•参考飞翅内容抬箱1.砂箱未固紧2.压铁质量不够,或过早除去压铁胀砂1.砂型紧实度低:壳型强度低2.砂型表面硬度低3.金属液压头过高冲砂1.砂型紧实度不够,型壳强度不够2.浇注系统设计不合理3.金属流速过快,充型不稳定4.压射压力过高,压射速度过快5.金属液头过高掉砂1.合型操作不正确2.型砂紧实度不够3.型壳强度不够,发生破裂铸件缺陷分析缺陷种类缺陷名称产生原因多肉类外渗物(外渗豆)内渗物(内渗豆)1.铸型、型号、型芯发气最大,透气性低,排气不畅2.合金液有偏析倾向3.凝固温度范围宽或凝固速度过慢xx类气孔、针孔1.铸件结构设计不正确,热节过多、过大2.铸型、型壳、型芯、涂料等发气量大,透气性低,排气不畅3•凝固温度范围宽,凝固速度数低4.合金液含气量高,氧化夹杂物多5 •凝固时外压低6.冷铁表面未清理干净,未挂涂料或涂料烘透7.铜合金脱氧不彻底8.浇注温度过高,浇注速度过快缩孔1.铸件结构设计不合理,壁厚悬殊,过渡外圆角太小:热节过多、过大2.浇注系统、冷铁、冒口安放不合理,不利于定向凝固3.冒口补缩效率低4.浇注温度过高5.压射建压时间长,增压不起作用撮终补压压力不足,或压室的充满度不合理6.比压太小,余料饼术薄,补压不起作用7.内浇道厚度过小,溢流槽容量不够8.熔模的模组分布不合理,造成局部散热困难缩松疏松1.合金的凝固温度范围宽,或凝固速度低2.合金液体含气量高,透气性差3.参见缩孔类裂纹、冷隔类冷裂1.铸件结构设计不合理,如易变形产品道部位未加工艺加强肋,未给出预变形量:壁厚悬殊等2.铸型、型壳、砂芯、模具等退让性差3.铸件冷却过程中,冷却不均匀4.铸型、型壳、模具温度过低5.钢液中含氧量过高6.铸件落砂过早7.水爆温度过高热裂1.铸件结构设计不合理,壁厚悬殊,造成过渡区应力集中2.铸型、型壳、型芯,模具退让性差3.压铸件留模时间过长4.浇注温度过高:晶粒粗大5.合金液中气体、夹杂含量过高6.凝固温度过高,凝固速度慢7.抽芯、顶出机构在工作中偏料,受力不均匀8.铸件冷却时,热量分布不均匀,有局部过热冷隔1.铸型,模具等温度过低2.浇注系统设计不合理,浇道流程过长3.浇注温度过低4.全金液在型腔中分股过细,融合不良5.合金液压头过小,流速度过低6 .溢流槽位置不正确表面缺陷类鼠尾沟槽1.砂型紧实度不够:或紧实度过紧2.型砂湿拉伸强度低3.型壳内表面层的热膨胀大于加固层,熔烧、浇注时发生分层表面缺陷类砂结疤1.型砂紧实度不够,表面不光洁2.熔烧、浇注时,型壳分层、破裂3.合金液压头过高4.浇注时混入熔渣、熔剂等5.浇注温度过高机械粘砂1.砂型紧实度不够2.型砂粒度太粗3.合金液压头过高4.浇注温度过高化学粘砂1.合金液压头过高2.浇注温度过高3.型砂、型壳耐火度不够4.制壳材料中,杂质含量过高,和钢液发生化学作用5.钢液中含氧量过高表面粗糙、皱皮1.型砂强度不够2.砂型紧实度不足,表面粗糙:未挂涂料3.制壳时表面层涂挂后未经充分自然干燥立即刊进行硬化,表面层因急剧收缩而变成皱皮,同时有NaCL及水分浓缩现象,脱腊后型壳内表面就形成皱皮缩陷1.铸件结构设计不合理,有水平的大平面:热节过多,过大2.铸型、型壳发气量大,排气不畅3.xx、冒口配合不合理,补缩效率低4.压射压力不稳定,比压过低5.参考缩孔各内容夹杂物1.砂型紧实度不够2.型壳涂料涂层不均匀,用量过多,涂料堆积3.型壳表面残留硬化剂冷豆1.浇注时断流2.浇注速度过大,充型不平稳3.压射压力过高,压射速度快夹渣类渣气孔砂眼1.铸型或模具表面不清洁,有锈蚀或残留物2.xx不彻底,型壳内残留蜡料3.xx表面未清干净,未挂涂料4.型壳存放时间长,表面长白毛,内表面酥松,剥落5.合金熔化时间过长,气体、夹杂物含量高6.充型速度过快7.合金液压头过大8.浇注温度过高9.模组焊接处有沟槽、缝隙,涂料被合金液冲刷10.砂型紧实度不够残缺类浇不到1.型壳、铸型、型芯发气时高,排气不畅,形成背压2.铸型、模具等温度过低3.合金液压头过小4.浇注温度过低5.铸件局部壁厚太小6.参见冷隔各内容未浇满7•合金液质量不够跑火1.合金液压头过大2.浇注温度过高3.参见飞翅、毛刺各条内容形状及质量差错类变形1.铸件结构设计不合理,壁厚悬殊,易变形,易变部位未加工艺加强肋或放预变形量2.铸型,模具退让等3.浇注系统,冒口位置设计不合理,不利定向凝固,冷却时不均匀4.铸件顶出温度过高5.铸件顶出力不均匀,顶出机构偏斜6.排溢系统设计不合理,引起收缩时变形性能、成分、组织不合格类石墨漂浮1.炭当量过高2.壁厚过大球化不良1.含硫、氧量过高2 •球化剂不足3.球化处理不、工艺不正确脱碳1.钢液和型壳内氧化性气氛相互作用,浇注后又未用罩壳盖紧,也未滴煤油之类,在型内制造还原性气氛2.浇注温度过低。
AZ91D 镁合金压铸件之表面缺陷分析— NB 上盖由于镁合金具有优异的刚性、散热能力和良好的电磁遮蔽效果等好处,所以现在已被广泛运用在3C电子产品上。
而在众多的镁合金成形制程中又以压铸制程最被广为采用,因此本文将针对以热室机压铸法所制造NB上盖产品(AZ91D),由现场取得具表面缺陷的不良品,如热裂模、表面氧化、热裂、顶出变形、流纹等,然后藉由外观和微观分析找出各个缺陷确切的形态,再配合上统计缺陷位置分布和成分分析,以证实缺陷发生的原因。
前言镁合金具有质轻、高比强度、耐震等优点,以此在航空器材、运输工具、信息产品上均有相当广泛的应用实例;另外,镁合金与工程塑料比较,也具有优异的刚性、散热能力和良好的电磁遮蔽效果,所以近年来在3C(计算机、通讯、消费性电子)可携式产品大展光芒。
目前镁合金零组件制造方式大多是以压铸法为主,例如:热室机压铸法或冷室机压铸法,虽然近年来还有以半固态射出成形为主的触变成形(Thixo-molding)及流变成形(Rheo-molding)等新制程的推出,但由于技术上仍无法突破,所以一般还是以压铸法生产镁合金为主。
在各种不同镁合金种类当中,都含有相当比例的铝元素(铝含量约介于1-10%)以作为主要添加合金元素,它与镁元素会析出的β 相,使基地具有散布强化的效果,以便提升铸造性能、抗腐蚀能力以及机械性能。
其它次要添加合金元素,例如:锌元素的添加亦会提升机械性质和铸造性能;锰元素则会和铝形成化合物,同时固溶铁、钴、镍元素,可将Fe+Ni+Co/Mn控制在一定值之下,并改善耐蚀性;添加铍元素则可以有效减少熔融时氧化物的形成,提升熔汤的清净度。
此外,控制少量重金属元素的添加,也可有效提升镁合金抗腐蚀的效果。
而目前利用镁合金作成的3C 产品(NB机壳、手机外壳、PDA等),仍以AZ91D(Mg-9%Al-1%Zn)镁合金为主,主要是因为其机械性、铸造性、耐蚀性均能满足产品的需求,所以最常被采用。
锌合金压铸件起泡缺陷分析锌合金压铸件目前广泛应用于各种装饰方面,如家具配件、建筑装饰、浴室配件、灯饰零件、玩具、领带夹、皮带扣、各种金属饰扣等,因而对铸件表面质量要求高,并要求有良好的表面处理性能。
而锌合金压铸件最常见的缺陷是表面起泡。
1.缺陷表征:压铸件表面有突起小泡。
∙压铸出来就发现。
∙抛光或加工后显露出来。
∙喷油或电镀后出现。
2.产生原因:1.孔洞引起:主要是气孔和收缩机制,气孔往往是圆形,而收缩多数是不规则形。
(1)气孔产生原因:a 金属液在充型、凝固过程中,由于气体侵入,导致铸件表面或内部产生孔洞。
b 涂料挥发出来的气体侵入。
c 合金液含气量过高,凝固时析出。
当颓恢械钠 濉⑼苛匣臃⒊龅钠 濉⒑辖鹉 涛龀龅钠 澹 谀>吲牌 涣际保 钪樟粼谥 行纬傻钠 住?/font>(2)缩孔产生原因: a 金属液凝固过程中,由于体积缩小或最后凝固部位得不到金属液补缩,而产生缩孔。
b 厚薄不均的铸件或铸件局部过热,造成某一部位凝固慢,体积收缩时表面形成凹位。
由于气孔和缩孔的存在,使压铸件在进行表面处理时,孔洞可能会进入水,当喷漆和电镀后进行烘烤时,孔洞内气体受热膨胀;或孔洞内水会变蒸气,体积膨胀,因而导致铸件表面起泡。
2.晶间腐蚀引起:锌合金成分中有害杂质:铅、镉、锡会聚集在晶粒交界处导致晶间腐蚀,金属基体因晶间腐蚀而破碎,而电镀加速了这一祸害,受晶间腐蚀的部位会膨胀而将镀层顶起,造成铸件表面起泡。
特别是在潮湿环境下晶间腐蚀会使铸件变形、开裂、甚至破碎。
(如右图1)3.裂纹引起:水纹、冷隔纹、热裂纹。
∙水纹、冷隔纹:金属液在充型过程中,先进入的金属液接触型壁过早凝固,后进入金属液不能和已凝固金属层熔合为一体,在铸件表面对接处形成叠纹,出现条状缺陷,见图2。
水纹一般是在铸件表面浅层;而冷隔纹有可能渗入到铸件内部。
∙热裂纹:a 当铸件厚薄不均,凝固过程产生应力;b 过早顶出,金属强度不够;c 顶出时受力不均d 过高的模温使晶粒粗大;e 有害杂质存在。
目前各种装饰方面,如家具配件、建筑装饰、浴室配件、灯饰零件、玩具、领带夹、皮带扣、各种金属饰扣等都广泛用到锌合金压铸件,这也就要求其铸件表面的质量要高,并需具有良好的表面处理性能。
而锌合金压铸件最常见的缺陷是表面起泡。
缺陷表征:压铸件表面有突起小泡。
主要表现在:压铸出来就发现,抛光或加工后显露出来,还有喷油或电镀后会出现。
产生原因:1.孔洞引起:主要是气孔和收缩机制,气孔往往是圆形,而收缩多数是不规则形。
(1)气孔产生原因:a 金属液在充型、凝固过程中,由于气体侵入,导致铸件表面或内部产生孔洞。
b 涂料挥发出来的气体侵入。
c 合金液含气量过高,凝固时析出。
当型腔中的气体、涂料挥发出的气体、合金凝固析出的气体,在模具排气不良时,最终留在铸件中形成的气孔。
(2)缩孔产生原因: a 金属液凝固过程中,由于体积缩小或最后凝固部位得不到金属液补缩,而产生缩孔。
b 厚薄不均的铸件或铸件局部过热,造成某一部位凝固慢,体积收缩时表面形成凹位。
由于气孔和缩孔的存在,使压铸件在进行表面处理时,孔洞可能会进入水,当喷漆和电镀后进行烘烤时,孔洞内气体受热膨胀;或孔洞内水会变蒸气,体积膨胀,因而导致铸件表面起泡。
2.晶间腐蚀引起:锌合金成分中有害杂质:铅、镉、锡会聚集在晶粒交界处导致晶间腐蚀,金属基体因晶间腐蚀而破碎,而电镀加速了这一祸害,受晶间腐蚀的部位会膨胀而将镀层顶起,造成铸件表面起泡。
特别是在潮湿环境下晶间腐蚀会使铸件变形、开裂、甚至破碎。
3.裂纹引起:水纹、冷隔纹、热裂纹。
水纹、冷隔纹:金属液在充型过程中,先进入的金属液接触型壁过早凝固,后进入金属液不能和已凝固金属层熔合为一体,在铸件表面对接处形成叠纹,出现条状缺陷。
水纹一般是在铸件表面浅层;而冷隔纹有可能渗入到铸件内部。
热裂纹: a 当铸件厚薄不均,凝固过程产生应力;b 过早顶出,金属强度不够;c 顶出时受力不均d 过高的模温使晶粒粗大;e 有害杂质存在。
以上因素都有可能产生裂纹。
常见铸造缺陷图⽂并茂,内附视频⼀、铸造的定义及原理⾦属铸造是将把熔化的⾦属液注⼊⽤耐⾼温材料制作的中空铸型内,冷凝后得到预期形状的制品,这就是铸造。
所得到的制品就是铸件。
液体⾦属→充型→凝固收缩→铸件⼆、铸造的分类1. 重⼒铸造是指⾦属液在地球重⼒作⽤下注⼊铸型的⼯艺,也称浇铸。
其⾦属液⼀般采⽤⼿⼯倒⼊浇⼝,依靠⾦属液⾃重充满型腔、排⽓、冷却、开模得到产品。
2.压⼒铸造在⾼压作⽤下,使液态或半液态⾦属以较⾼的速度充填压铸型(压铸模具)型腔,并在压⼒下成型和凝固⽽获得铸件的⽅法。
三、⼯艺常见缺陷⼀、⽓孔形成原因:1.液体⾦属浇注时被卷⼊的⽓体在合⾦液凝固后以⽓孔的形式存在于铸件中2.⾦属与铸型反应后在铸件表⽪下⽣成的⽪下⽓孔3.合⾦液中的夹渣或氧化⽪上附着的⽓体被混⼊合⾦液后形成⽓孔因砂芯未烘⼲造成的侵⼊性⽓孔 | ⽓孔实物,1x⼆、疏松形成原因1.合⾦液除⽓不⼲净形成疏松2.最后凝固部位不缩不⾜3.铸型局部过热、⽔分过多、排⽓不良铸件疏松三、夹杂形成原因1.外来物混⼊液体合⾦并浇注⼈铸型2.精炼效果不良3.铸型内腔表⾯的外来物或造型材料剥落四、夹渣形成原因1.精炼变质处理后除渣不⼲净2.精炼变质后静置时间不够3.浇注系统不合理,⼆次氧化⽪卷⼊合⾦液中4.精炼后合⾦液搅动或被污染五、裂纹形成原因1.铸件各部分冷却不均匀2.铸件凝固和冷却过程受到外界阻⼒⽽不能⾃由收缩,内应⼒超过合⾦强度⽽产⽣裂纹六、偏析形成原因合⾦凝固时析出相与液相所含溶质浓度不同,多数情况液相溶质富集⽽⼜来不及扩散⽽使先后凝固部分的化学成分不均匀七、成分超差形成原因1.中间合⾦或预制合⾦成分不均匀或成分分析误差过⼤2.炉料计算或配料称量错误3.熔炼操作失当,易氧化元素烧损过⼤4.熔炼搅拌不均匀、易偏析元素分布不均匀⼋、针孔形成原因合⾦在液体状态下溶解的⽓体(主要为氢),在合⾦凝固过程中⾃合⾦中析出⽽形成的均布形成的孔洞下⾯是常见铸造缺陷的视频,看完后理解更深刻:四. 铸造缺陷专业词汇A . 尺⼨,形状缺陷铸造缺陷 casting defects尺⼨超差 impropershrinkage allowance尺⼨不合格 wrong size模样错误 excess rappingof pattern, deformed pattern, pattern error壁厚不均 differentthickness铸型下垂 mold sag错型 mold shift,shift, miss-match, cross-joint舂移 ram off, ramaway塌型 mold drop,drop off, drop out, drop sticker上型下沉,沉芯 sag( 上型和型芯下垂导致壁厚减⼩)飞翅 fins, jointflash翘曲 warp age,buckling, warping, camber铸件变形 warped casting挤箱 push up, cramp-off型裂 broken mold,cracked掉砂 crush ofmold, crush变形 deformation,casting distortion, warped castingB. 缩孔(由凝固收缩引起 )缩孔 shrinkage,shrinkaged cavity内部缩孔 internal shrinkage,dispersed shrinkage, blind shrinkage敞露缩孔 open shrinkage,external shrinkages, sink marks, depression缩松 porosity,shrinkage porosity, leakers, micro shrinkage, disperded shrinkage缩陷 sink marks,draw, suck-in芯⾯缩孔 core shrinkage内⾓缩孔 cornershrinkage, fillet shrinkage出汗孔 extruded bead,exudation线状缩孔 fissure likeshrinkageC. ⽓体缺陷(由⽓体引起的孔)⽓孔 blowholes,gas hole, blow针孔 pinholes裂纹状缺陷,线状缺陷 fissure defectsD. 裂纹裂纹 crack缩裂 shrinkagecrack季裂 seasoncracking, season crack应⼒热裂 hot cracking,hot tearing, hot tear淬⽕裂纹 quench crack,quenching crack应⼒冷裂 cold cracking,breakage, cold tearing, cold tear龟裂 crack激冷层裂纹,⽩裂 chill crackE. 夹杂物夹渣 slaginclusion, slag blowholes砂眼 sandinclusion, raised sand, sand hole其他夹杂物 the other inclusion胀砂 push up,cramp-off, sand hole掉砂 crush, crushof mold硬点 hard spot浮渣 dross ( 浇注后在铸型内形成的缺陷,尤其是⽯墨、氧化物和硫化物的线状缺陷的总称,另外,浇注过程中被卷进去的缺陷成为夹渣和砂眼,两者的区别是形成原因不同)⽯墨浮渣 graphite dross,carbon dross氧化⽪夹渣 oxide dross, oxideinclusion, skins, seams硫化物熔渣 sulfide dross沉淀物 sludge夹渣物 sand inclusion,oxide inclusion, skins, seams⿊点,⿊渣 black spots, lustrous carbon涂料夹渣 blacking,refractory coating inclusions光亮碳膜 lustrous carbonfilms, kish tracksF. 外观缺陷浇不⾜ misrun, shortrun, cold lap, cold shut冷隔 cold shut,cold laps轻度冷隔 seam两重⽪ plate皱⽪ surface fold,gas run, elephant skin, seams, scare, flow marks漏箱 run-out,runout, break-out, bleeder漏芯 mold drop,stiker未浇满 short pours,short run, poured short⽓孔 blowholes, blow飞翅 fins,joint flash胀砂,⽓疱 swell, blister芯撑未融合 chaplet shut,insert cold shut, unfused chaplet热粘砂 burn in热痕 flow marks内渗⾖,冷⾖,冷隔 internal sweating, coldshot, shot iron外渗物 sweating磷化物渗⾖ phosphide sweat铅渗⾖ lead sweat锡渗⾖ tin sweat掉砂 rat, sticker (型砂的⼀部分附着在模样上⽽形成的表⾯缺陷)G. 型芯缺陷砂芯断裂 crushed core,broken core砂芯压碎 broken core芯⾯缩孔 core blow砂芯缩孔 core blow砂芯下垂 sag core,deformed core砂芯弯曲 deformed core漂芯 shiftedcore, core raise, raised core, mold element cutout偏芯 core shiftH. 表⾯缺陷沾砂 burn on,sand burning, burn in , penetration粘型(⾦属型) fusion两重⽪ laminations ,plat机械粘砂 penetration ,metal penetration夹渣结疤 scabs ,expansion scabs , corner scab表⾯粗糙 rough casting ,rough surface⿏尾 buckle , rattail涂料结疤 blacking scab ,wash scabs烘⼲不⾜ sever surface ,wash scabs熟痕 surfacedefect casting by combination of gas and shrinkage ( 在靠近厚断⾯处形成下陷的蛇状伤痕)涂料剥落 wash erosion⽓疱 blister ,surface or subsurface blow hole⽓疱 blister ,surface or subsurface blow hole表⾯粗糙 rough surface ,seems , scars起⽪ stripping剥落结疤 pull down ,spalling scab伤痕 crow’s feet⿇⾯ pittingsurface , orange peel , alligator skin热裂痕 surface folds, gas runs泡疤表⾯ surface folds ,gas runs象⽪状皱⽪ surface fold , gasrun , elephant skin皱⽪ surface fold, gas run , seams , scare , flow marks波纹 wave冲砂 wash冲蚀 erosionI. 组织缺陷(铸铁 )球化不良 poor nodularity, degenerated graphite蠕墨化不良 degeneratedgraphite异常⽯墨 abnormalgraphite开花状⽯墨 exploded graphite过冷⽯墨 under cooledgraphite , D-type graphite⽯墨细⼩颗粒 chunky graphite⽯墨粗⼤ kish graphite ,kish整列⽯墨 aligned graphite⽯墨漂浮 floated graphite⽯墨魏⽒组织 Widmannstattengraphite⿇⼝ mottled castiron , mottle灰点 mottle反⿇⼝ inverse mottle( 与⿇⼝相反,在薄断⾯处和尖⾓处形成的⿇⼝)⽩⼝ chill反⽩⼝ reverse chill ,inverse chill冷⾖ extruded bead, exudation , internal sweating退⽕不⾜ miss annealing ,incomplete annealing粗⼤枝晶组织 coarsened dendritic反偏析 inversesegregation⽐重偏析 gravity segregation溶质偏析 solutesegregation宏观偏析 macroscopicsegregation微观偏析 microscopicsegregationJ. 断⼝缺陷表⾯铁素体 ferrite rim表⾯珠光体 pearlite rim⽩缘,脱碳 pearlitic rim ,picture frame , pearlite layer不均匀断⼝ heterogeneousfractured surface不均匀断⼝ heterogeneousfractured surface破碎激冷层 scattered chillstructure , cold flakes晶粒粗⼤ rough grain尖钉状断⼝ spiky fracturedsurface冰糖状断⼝ rock candy fracturesurfaceK. ⼒学性能缺陷硬点 hard spot ( 对铸件,硬点是硬区、⽩⼝或冷⾖等⼒学性能缺陷的总称;对铝合⾦,硬点是铸件内各种⾼硬度相,如初晶Si相、⾦属间化合物、氧化物,偏析等总称)硬度不良 poor hardness ,too high or low hardnessL. 使⽤性能缺陷腐蚀性不良 poor corrosionresistance切削性不良 poor machinability⿇点 torn surface锌晶间腐蚀 zinc intergranularcorrosion电导率不良 poor electricalconductivityM. 其他缺陷残留飞翅 residual fin残留⿊⽪ residual blackskin浇道冒⼝断⼝缺⾁ broken casting at gate ,riser or vent端部缺⾁ inside cut切⼝缺⾁(压铸件) inside cut翘曲 ( 喷丸引起) camber , excessivecleaning铸件弯曲 ( 铸件变形) warped casting , casting distortion , deformed mold , mold creep打磨缺⾁ crow’s feet铸造管理缺陷裂纹 crack压痕 impression残留物型砂残留 sand inclusions喷丸粒残留 residual shot锌蒸汽向炉壁渗透 zinc infiltration intorefractory航空⽆损检测砖家NDT 微论坛官⽅公众号。
锌合金压铸件起泡缺陷分析锌合金压铸件目前广泛应用于各种装饰方面,如家具配件、建筑装饰、浴室配件、灯饰零件、玩具、领带夹、皮带扣、各种金属饰扣等,因而对铸件表面质量要求高,并要求有良好的表面处理性能。
而锌合金压铸件最常见的缺陷是表面起泡。
1.缺陷表征:压铸件表面有突起小泡。
•压铸出来就发现。
•抛光或加工后显露出来。
•喷油或电镀后出现。
2.产生原因:1.孔洞引起:主要是气孔和收缩机制,气孔往往是圆形,而收缩多数是不规则形。
(1)气孔产生原因:a 金属液在充型、凝固过程中,由于气体侵入,导致铸件表面或内部产生孔洞。
b 涂料挥发出来的气体侵入。
c 合金液含气量过高,凝固时析出。
当型腔中的气体、涂料挥发出的气体、合金凝固析出的气体,在模具排气不良时,最终留在铸件中形成的气孔。
(2)缩孔产生原因: a 金属液凝固过程中,由于体积缩小或最后凝固部位得不到金属液补缩,而产生缩孔。
b 厚薄不均的铸件或铸件局部过热,造成某一部位凝固慢,体积收缩时表面形成凹位。
由于气孔和缩孔的存在,使压铸件在进行表面处理时,孔洞可能会进入水,当喷漆和电镀后进行烘烤时,孔洞内气体受热膨胀;或孔洞内水会变蒸气,体积膨胀,因而导致铸件表面起泡。
2.晶间腐蚀引起:锌合金成分中有害杂质:铅、镉、锡会聚集在晶粒交界处导致晶间腐蚀,金属基体因晶间腐蚀而破碎,而电镀加速了这一祸害,受晶间腐蚀的部位会膨胀而将镀层顶起,造成铸件表面起泡。
特别是在潮湿环境下晶间腐蚀会使铸件变形、开裂、甚至破碎。
(如右图1)3.裂纹引起:水纹、冷隔纹、热裂纹。
•水纹、冷隔纹:金属液在充型过程中,先进入的金属液接触型壁过早凝固,后进入金属液不能和已凝固金属层熔合为一体,在铸件表面对接处形成叠纹,出现条状缺陷,见图2。
水纹一般是在铸件表面浅层;而冷隔纹有可能渗入到铸件内部。
•热裂纹:a 当铸件厚薄不均,凝固过程产生应力;b 过早顶出,金属强度不够;c 顶出时受力不均d 过高的模温使晶粒粗大;e 有害杂质存在。
缺陷种类 缺陷
影响压铸低速○●○●●○○○●○○●●○○●●○○压铸高速○●●●●●○●●○●●○○●●●●●●●●○●●高速切换点○●●●●○○●●●○○●○●●●○●增压压力○●●●●●●●●●○○●●●●●●●●●●●●●●●●●●持压时间○●●●●●●●●●○○●●●●●●●●●●●●●●●●合模与周期时间○●●●○●●●●●●●●●○●●●冲头直径○●●●○○●○○○●○●●●●●●●压室充填率●●●●●○○○●○○●○○●○○压室温度○●●●●○○●○○○●○○●●○○冲头润滑●●○●●●●○○●○○○○○○○○熔汤温度●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●杂质/保护气体●●●○●●●○○●○○○●●○○○○合金成份●●●●●●●○●●○●●●○●●●浇口速度●●●●●●○●●●●○○●●●●●●●○●充填时间○●●●●●●○●●●●○○●●●●●●●○○浇口位置○●●●●●●●○●●●●●○●●●○●●●●●●浇口形状设计○●●●●●○●●●●●○○●●○●●●●○浇口厚度○●●●●●●●○●●●●○○●●●○●●○○模具温度○●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●加热/冷却需求计○●●●●●●●●●●●●●●●●●●●○●●●●导热油温度控制○○●●●○●●●●●●●●●●○●●●●●脱模剂量○●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●○●●●●●●●脱模剂浓度与规格●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●○●●●●●●●排气●●●○○●●●○○○●●○○●○○●●●○○模具表面状态○○○●○●●○○●●●●●○○○○●●●○产品几何形状○○○●○○○○○○○○●●●○●●●●●●
尺寸不良裂纹毛边充填不良气泡拉模粘模气孔变色流纹夹杂连续孔类别工艺参数压铸机及熔炼压铸模具设计缩孔冷室压铸缺陷成因对照表 无影响 稍有影响 有影响 重大影响 内部缺陷表面缺陷形状缺陷缩陷冷接纹变形缺陷种类
压铸件内部气孔产生的原因
压铸是一种常见的金属铸造工艺,广泛应用于各种行业。
然而,在压铸过程中,气孔是常见的缺陷之一,它对压铸件的质量和性能有很大的影响。
本文将详细分析压铸件内部气孔产生的原因,并提供一些防止气孔产生的建议。
一、气孔产生的原因
1.金属液中气体含量高
金属液在熔炼、浇注过程中会吸收大量的气体,这些气体在金属液中形成气泡。
当气泡无法从金属液中逸出时,就会随着金属液进入压铸件内部,形成气孔。
2.模具温度过高
模具温度过高会导致金属液在模具内的流动性增加,使得气体更容易进入金属液中。
同时,高温还会降低气体在金属液中的溶解度,使得气泡更容易形成和长大。
3.模具设计不合理
模具设计不合理也是导致气孔产生的原因之一。
例如,浇口位置不当、模具排气不良等都会使得气体无法顺利排出,从而形成气孔。
4.操作不当
操作不当也是导致气孔产生的原因之一。
例如,浇注速度过快、浇注温度过低等都会使得气体难以从金属液中逸出,从而形成气孔。
二、防止气孔产生的建议
1.控制金属液中的气体含量
通过采用真空熔炼、离心熔炼等方法降低金属液中的气体含量,从而减少气孔的产生。
2.控制模具温度
合理控制模具温度,避免温度过高或过低,从而减少气孔的产生。
3.优化模具设计
优化模具设计,确保浇口位置得当、模具排气通畅,从而减少气孔的产生。
压铸裂纹的成因和预防措施压铸裂纹是指在压铸过程中产生的裂纹缺陷,对压铸件的性能和可靠性造成严重影响。
了解压铸裂纹的成因及采取预防措施对于保证产品质量和延长使用寿命至关重要。
在本文中,我将从简单到复杂,由浅入深地探讨压铸裂纹的成因以及可能的预防措施。
1. 压铸裂纹的成因:1.1 温度问题:在压铸过程中,金属液体受到高温和高压的作用,如果温度过高或压力不合适,会导致压铸件内部产生应力过大,从而引发裂纹。
1.2 材料质量:低质量的原材料(如含有过多的杂质)常常会导致裂纹形成。
1.3 设计缺陷:如果产品的设计有缺陷,如壁厚不均匀、结构过于复杂等,容易在压铸过程中产生应力集中,从而引发裂纹。
1.4 压力问题:压铸过程中的冷却时间、冷却速度以及压力的控制不当,往往也会导致裂纹的产生。
2. 预防措施:2.1 控制温度和压力:在压铸过程中,确保金属液体的温度和压力处于合适的范围内,避免应力过大。
2.2 优化材料选择:选择高质量的原材料,并对原材料进行严格的检测,以确保杂质含量在合理范围内。
2.3 设计合理性:在产品设计阶段,要考虑材料的性能和加工过程中的应力分布情况,尽量避免应力集中的情况发生。
2.4 控制压力和冷却过程:在压铸过程中,合理控制压力和冷却过程,确保产品快速冷却,减少应力积累。
2.5 严格的质量控制:在生产过程中,要加强对每个环节的质量控制,确保每个压铸件的质量符合标准要求。
压铸裂纹作为一种常见的缺陷,对于压铸产品的性能和可靠性有着重要的影响。
通过探究压铸裂纹的成因,我们可以有针对性地采取预防措施,从而减少压铸裂纹的发生。
尽管无法完全消除压铸裂纹的风险,但通过合理的措施和严格的质量控制,可以有效降低其发生的概率,提高压铸产品的质量和可靠性。
以上就是关于压铸裂纹的成因和预防措施的文章,希望对您有所帮助。
如有任何问题或需要进一步了解,欢迎随时与我沟通。
一、选择高质量的原材料,并对原材料进行严格的检测,以确保杂质含量在合理范围内。
金属铸件常见缺陷与工艺对策分析摘要:利用各种铸造方法获取金属成型物件就是铸件,其主要是借助铸造及注射、吸入、喷射铸造等方法,在预先准备好的模具中注入冶炼良好的液态金属,之后进行研磨、冷却等处理,使预期的金属铸造形体、形状逐步形成,并具备相关尺寸及性能等方面要求。
铸件有广泛的用途,目前已经在金属及整个机械企业电子商务行业等得到广泛应用,与此同时,其用途也在不断拓宽,如建筑业及航天航空等领域。
但是,在金属铸件中一些缺陷极为常见,如砂眼及气孔、裂纹等,所以必须要分析工艺的优化,关键词:金属铸件;常见缺陷;工艺对策金属铸件实际生产中,需要通过多种工艺的综合应用,达到产品的有效生产目的,而综合应用诸多工艺,也能促进铸件性能、质量的提升,保障金属铸件能够在工程机械及矿山设备等领域得到顺利应用并发挥应有价值。
但值得注意的是,实际的金属铸件生产中,存在的一些缺陷往往会干扰、影响铸件的有效应用,最终极有可能会引发相关隐患问题。
面对此种情况,必须要研究、分析金属铸件常见缺陷,之后基于具体工艺对策的应用,使铸件整体质量得到有效改善,保障铸件功能、价值的充分发挥。
一、金属铸件特征金属铸件的主要原料是合金材料,其一般是利用铸造及热处理、切削等工艺方法,将合金材料铸成众多设备所需的零部件,保障设备基本功能需求得到充分满足。
金属铸件特征如下:第一,设计灵活度、自由度较高,能自主控制金属铸件形状与大小,可保障设计、使用需求的充分满足。
第二,冶金制造的灵活度、可变性较强,能以实际使用需求为依据,调整铸件化学成分、组织结构,并与不同热处理工艺相结合,保障与实际应用需求相符的金属铸件有效铸造而成。
第三,整体具备较强可控性,即利用热处理方式即可调整铸件强度,且具体制造中,金属铸件生产并不会消耗较多时间。
二、金属铸件常见缺陷(一)砂眼在金属铸件中,一个常见缺陷就是砂眼,该种缺陷会频繁发生,也会严重影响金属铸件,最终不得不报废处理[1]。