铝合金压铸件主要缺陷特征
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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;。
铝合金压铸件常见缺陷及改进方案铝合金压铸件作为一种高强度、高韧性的材料,被广泛应用于工业制造和家用电器等领域。
然而,由于不同生产厂家的生产工艺和技术水平不同,压铸件在生产中容易出现一些常见的缺陷。
本文将介绍铝合金压铸件常见的缺陷,并提出相应的改进方案。
一、铝合金压铸件常见缺陷1.气孔在铝合金压铸件的制造过程中,容易在铸件内部形成气孔,这是由于铸造中熔铸金属与模具表面接触时产生的气体无法完全排除而形成的。
气孔会降低铸件的强度和韧性,甚至会在使用过程中产生裂纹。
2.缩孔与气孔相似,缩孔是由于熔铸金属冷却收缩后引起的。
缩孔也会降低铸件的强度和韧性。
缩孔缺陷通常存在于压铸件的壁厚和角部。
3.毛刺毛刺是由于铸模不当或模具磨损所引起的,通常发生在铝合金压铸件的壁薄处或边缘。
毛刺会影响铸件的外观和功能,甚至会划伤使用者的手部。
4.裂纹裂纹是由于铝合金压铸件在制造和使用过程中所受到的应力超过了材料的耐受能力所引起的。
这种缺陷通常在压铸件的角部和连接处发生,会导致铸件失去强度和稳定性。
二、铝合金压铸件改进方案1.优化材料制备为了避免铸件在制造和使用过程中的开裂、气孔等缺陷,可以通过优化材料制备的过程来提高铸件的质量。
当前,用于铝合金压铸件制造的材料通常采用钙处理、收尾处理和特殊合金添加等改进技术,这些改进技术可以大幅减少气孔、缩孔和裂纹等缺陷的出现。
2.改进模具设计压铸模具的设计是影响压铸件质量的关键因素之一。
为了避免铸件的毛刺和纹路等缺陷,可以采用最新的3D打印技术设计模具,并优化模具的表面质量和耐磨性,从而确保铝合金压铸件的成形质量。
3.控制铸造过程铝合金压铸件的铸造工艺也是影响铸件质量的关键因素之一。
为了达到较好的铸造效果,可以优化铸造过程参数,例如控制铸造温度、在压铸件内部加压、运用真空铝合金熔铸等技术,以减少缺陷的出现。
4.采用热处理技术热处理可改变铝合金压铸件的微观组织和物理性能,从而使之具有更好的耐热性、耐蚀性和机械性能。
铝合金压铸件缺陷的产生原因铝合金压铸件的缺陷及产生的原因压铸生产中遇到的质量问题很多,其原因也是多方面。
生产中必须对产生的质量问题作出正确的判断。
找出真正的原因,才能提出相应切实可行的有效的改进措施,以便不断提高铸件质量。
压铸件生产所出现的质量问题中,有关缺陷方面的特征、产生的原因(包括改进措施)分别叙述于后。
一、欠铸压铸件成形过程中,某些部位填充不完整,称为欠铸。
当欠铸的部位严重时,可以作为铸件的形状不符合图纸要求来看待。
通常对于欠铸是不允许存在的。
造成欠铸的原因有:1)填充条件不良,欠铸部位呈不规则的冷凝金属当压力不足、不够、流动前沿的金属凝固过早,造成转角、深凹、薄壁(甚至薄于平均壁厚)、柱形孔壁等部位产生欠铸。
模具温度过低合金浇入温度过低内浇口位置不好,形成大的流动阻力2)气体阻碍,欠铸部位表面光滑,但形状不规则难以开设排溢系统的部位,气体积聚熔融金属的流动时,湍流剧烈,包卷气体3)模具型腔有残留物涂料的用量或喷涂方法不当,造成局部的涂料沉积成型零件的镶拼缝隙过大,或滑动配合间隙过大,填充时窜入金属,铸件脱出后,并未能被完全带出而呈现片状夹在缝隙上。
当之种片状的金属(金属片,其厚度即为缝隙的大小)又凸于周围型面较多,便在合模的情况下将凸出的高度变成适为铸件的壁厚,使以后的铸件在该处产生穿透(对壁厚来说)的沟槽。
这种穿透的沟槽即成为欠铸的一种特殊形式。
这种欠铸现象多在由镶拼组成的深腔的情况下出现。
浇料不足(包括余料节过薄)。
立式压铸机上,压射时,下冲头下移让开喷嘴孔口不够,造成一系列的填充条件不良。
二、裂纹铸件的基体被破坏或断开,形成细长的缝隙,呈现不规则线形,在外力作用下有发展的趋势,这种缺陷称为裂纹。
在压铸件上,裂纹是不允许存在的。
造成裂纹的原因有:1.铸件结构和形状铸件上的厚壁与薄壁的相接处转变避剧烈铸件上的转折圆角不够铸件上能安置推杆的部位不够,造成推杆分布不均衡铸件设计上考虑不周,收缩时产生应力而撕裂。
铝合金压铸产品铸造缺陷产生原因及处理办法1、表面铸造缺陷1.1 拉伤(1)特征:(2)产生原因:(3)处理方法:1.2 气泡(1)特征:(2)产生原因(3)处理方法1.3 裂纹(1)特征:(2)产生原因:(3)处理方法:1.4 变形(1)特征:(2)产生原因:(3)处理办法:1.5 流痕、花纹(1)特征:(2)产生原因:(3)处理方法:1.6 冷隔(1)特征(2)产生原因:(3)处理方法:1.7 变色、斑点(1)特征:(2)产生原因:(3)处理方法:1.8 网状毛翅(1)特征:(2)产生原因:(3)处理方法:1.9 表面凹陷(1)特征:(2)产生原因:(3)处理方法:1.10 欠铸(1)特征:(2)产生原因:(3)处理方法:1.11 毛刺飞边(1)特征:(2)产生原因:(3)处理方法:2、压铸件内部缺陷2.1 气孔(1)特征及检查方法:(2)产生原因:(3)处理方法:2.2 缩孔、缩松(1)特征及检查方法:(2)产生原因:(3)处理方法:2.3 夹杂(1)特征及检查方法:(2)产生原因:(3)处理方法:2.4 脆性(1)特征及检查方法:(2)产生原因:(3)处理方法:2.5 渗漏(1)特征及检查方法:(2)产生原因:(3)处理方法:2.6 非金属硬点(1)特征及检查方法:(2)产生原因:(3)处理方法:2.7 金属硬点(1)特征及检查方法:(2)产生原因:(3)处理方法:3、缺陷产生的影响因素3.1 压铸件常见缺陷及影响因素,见表13.2 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先调机?或是先修模具?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;改变涂料、改善喷涂工艺;增大锁模力;增加浇注金属量;这些是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。
缺陷1----冷隔缺陷现象:温度较低的金属流互相对接但未熔合而出现的缝隙,呈不规则的线形,有穿透的和不穿透的两种,在外力的作用下有发展的趋势。
1、产品发黑,伴有流痕。
适当提高浇注温度和模具温度;2、改变合金成分,提高流动性;3、烫模件看铝液流向,金属液碰撞产生冷隔出现一般为涡旋状,伴有流痕。
改进浇注系统,改善内浇口的填充方向。
另外可在铸件边缘开设集渣包以改善填充条件;4、伴有远端压不实。
更改浇口位置和截面积,改善排溢条件,增大溢流量;5、产品发暗,经常伴有表面气泡。
提高压射速度,6、铸件整体压不实。
提高比压(尽量不采用)。
1、金属液浇注温度低或模具温度低;2、合金成分不符合标准,流动性差;3、金属液分股填充,熔合不良;4、浇口不合理,流程太长;5、填充速度低或排气不良;6、压射比压偏低。
分析判断及解决办法产生原因其他名称:冷接(对接)缺陷2----擦伤缺陷现象: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,严重时成为拉伤面甚至产生裂纹。
其他名称:拉伤、拉痕、粘模伤痕缺陷3----欠铸缺陷现象:金属液未充满型腔,铸件上出现填充不完整的部位。
多出现在铸件末端或狭窄深腔处。
其他名称:浇不足、轮廓不清、边角残缺缺陷4----气泡其他名称:鼓泡缺陷现象:铸件表皮下,聚集气体鼓胀所形成的泡,有时会崩裂,存在贯通和非贯通两种。
缺陷5----流痕缺陷现象:首先进入型腔的金属液形成一个极薄而又不完全的金属层后,被后来的金属液所弥补而留下的痕迹。
铸件表面上呈现与金属液流动方向相一致,用手感觉得出局部下陷。
此缺陷无发展方向,用抛光法能去处。
1、涂黑油烫模,能看出金属流的流向和填充顺序。
调整内浇口截面积、位置或填充方向,以达到同步填充的目的;2、用模具测温枪测量模具温度。
调整模具温度至工艺要求范围内;3、产品表面,内浇口处的金属流会出现特亮的部位。
适当调整填充速度以改变金属液填充型腔的流态;4、产品表面发黑,局部会出现涂料堆积现象。
NO.1表面铸造缺陷NO.1.1拉伤⑴特征:①沿开模方向铸件表面呈线条状的拉伤痕迹,有一定深度,严重时为整面拉伤;②金属液与模具表面粘黏,导致铸件表面缺料。
(2)产生原因:①模具型腔表面有损伤;②出模方向无斜度或斜度过小;③顶出不平衡模具松动:⑤浇铸温度过高或过低,模具温度过高导致合金液粘附;⑥脱模剂使用效果不好:⑦铝合金成分含铁量低于0.8%;目冷却时间过长或过短。
(3)处理方法:①修理模具表面损伤;②修正斜度,提高模具表面光洁度;③调整顶杆,使顶出力平衡;④紧固模具;⑤控制合理的浇铸温度和模具温度180-250o C;⑥更换脱模剂:⑦调整铝合金含铁量;@调整冷却时间;⑨修改内浇口,改变铝液方向。
NO.1.2气泡⑴特征:铸件表面有米粒大小的隆起表皮下形成的空洞.(2)产生原因①合金液在压室充满度过低,易产生卷气,压射速度过高;②模具排气不良;③熔液未除气,熔炼温度过高;④模温过高,金属凝固时间不够,强度不够,而过早开模顶出铸件,受压气体膨胀起来;⑤脱模剂太多;⑥内浇口开设不良,充填方向交接。
(3)处理方法①改小压室直径,提高金属液充满度;②延长压射时间,降低第一阶段压射速度,改变低速与高速压射切换点;③降低模温,保持热平衡;④增设排气槽、溢流槽,充分排气,及时清除排气槽—上的油污、废料;⑤调整熔炼工艺,进行除气处理;⑥留模时间适当延长:⑦减少脱模剂用量。
NO.1.3裂纹⑴特征:①铸件表面有呈直线状或波浪形的纹路,狭小而长,在外力作用下有发展趋势;②冷裂隙开裂处金属没被氧化;③热裂-开裂处金属已被氧化。
(2)产生原因:①合金中铁含量过高或硅含量过高;②何孚有害杂质的含量过高,降低了合金的塑性;③铝硅铜合金含锌量过高或含铜量过低;④模具,特别是模腔整体温度太低;⑤铸件壁厚、薄存有剧烈变化之处收缩受阻,尖角位形成应力;⑥留模时间过长,应力大;⑦顶出时受力不均匀。
(3)处理方法:①正确控制合金成分,在某些情况下可在合金中加纯铝锭降低合金中含镁量或铝合金中加铝硅中间合金以提高硅含量;②改变铸件结构,加角,改变出模斜度,减少壁厚差;③变更或增加顶出位置,使顶出受力均匀;④缩短开模及抽芯时间提高模温,保持模具热平衡。