铝合金铸锭主要缺陷特征
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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;。
铝合金压铸件主要缺陷特征、形成原因及防止、补救方法缺陷名称缺陷特征及发现方法形成原因防止办法及补救措施1、化学成份不合格主要合金元素或杂质含量与技术要求不符,在对试样作化学分析或光谱分析时发现。
1、配料计算不正确,元素烧损量考虑太少,配料计算有误等;2、原材料、回炉料的成分不准确或未作分析就投入使用;3、配料时称量不准;4、加料中出现问题,少加或多加及遗漏料等;5、材料保管混乱,产生混料;6、熔炼操作未按工艺操作,温度过高或熔炼时间过长,幸免于难烧损严重;7、化学分析不准确。
1、对氧化烧损严重的金属,在配料中应按技术标准的上限或经验烧损值上限配料计算;配料后并经过较核;2、检查称重和化学分析、光谱分析是否正确;3、定期校准衡器,不准确的禁用;4、配料所需原料分开标注存放,按顺序排列使用;5、加强原材料保管,标识清晰,存放有序;6、合金液禁止过热或熔炼时间过长;7、使用前经炉前分析,分析不合格应立即调整成分,补加炉料或冲淡;8、熔炼沉渣及二级以上废料经重新精炼后掺加使用,比例不宜过高;9、注意废料或使用过程中,有砂粒、石灰、油漆混入。
2、气孔铸件表面或内部出现的大或小的孔1、炉料带水气,使熔炉内水蒸气浓度增加;2、熔炉大、中修后未烘干或烘干不透;3、合金液过热,氧化吸气严重;4、熔炉、浇包工具氧等未烘干;5、脱模剂中喷涂过重或含发气量大;1、严禁把带有水气的炉料装入炉中,装炉前要在炉边烘干;2、炉子、坩埚及工具未烘干禁止使用;比较规则;有分散的和比较集中的两类;在对铸件作X 光透视或机械加工后可发现。
7、煤、煤气及油中的含水量超标。
机时间要把炉调至保温状态;4、精炼剂、除渣剂等未烘干禁止使用,使用时禁止对合金液激烈搅拌;5、严格控制钙的含量;6、选用挥发性气体量小的脱模剂,并注意配比和喷涂量要低;7、未经干燥的氯气等气体和未经烘干的氯盐等固体不得使用。
3、涡流孔铸件内部的细小孔洞或合金液流汇处的大孔洞。
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。
铝合金铸锭主要缺陷特征、形成原因及防止、补救方法1、化学成份不合格▲缺陷特征及发现方法最终分析结果主要合金元素或杂质含量超标●形成原因1、配料中宜烧损元素取值不合适或计算有误;2、中间合金不符合标准;3、清炉、洗炉不彻底残留有上炉的铝合金及杂质;4、不同合金料相混;5、加镁后停留时间过长,并且无覆盖剂保护、使合金液氧化烧损严重;6、没有彻底搅拌,成分不均匀,导致取样不能反应出真实情况;7、炉前分析不正确。
★防止办法及补救措施1、在配料中,易烧损元素取技术标准上限或经验烧损值的上限,并经过仔细校对,;2、选用符合标准的成分分析值准确的中间合金配料;3、转炉前彻底清炉、洗炉,清洗浇包及工具;4、检查和鉴定炉前分析仪表是否有故障,如有故障,应送有关计量部门或出产厂家或其他维修站修复鉴定;5、严禁加镁后停留时间超过十分钟,并用保护性覆盖剂;6、按分析化验取样技术要求规定取样,取样前要充分搅拌合金液;7、严禁使用混装的废料和不明成份的炉料。
2、气孔▲缺陷特征及发现方法铸锭表面或内部出现的大或小的孔洞,形状比较规则;有分散的和比较集中的两类;在对铸锭作外观检查或机械加工后可发现。
●形成原因1、炉料带水气,使熔炉内水蒸气浓度增加;2、熔炉大、中修后未烘干或烘干不透;3、合金液没有覆盖保护或过热;4、熔炉、浇包工具等未烘干;5、浇注时合金液流动不连续平稳、产生涡流,卷入了气体;6、合金液精去气不充分;7、煤、煤气及油中的含水量超标。
★防止办法及补救措施1、严禁把带有水气的炉料装入炉中,装炉前要在400度左右温度下烘烤2H;2、严格按工艺对大修、中修后的炉子进行烘烤;3、熔化前按工艺要求对熔炉、浇注工具、熔剂等进行烘烧,然后才可使用;4、选用合适的精炼方法和效果好的精炼剂充分精炼合金液,精炼后加覆盖剂保护。
如果精炼后静置时间超过6H,则要进行二次精炼方可浇注或使用;5、控制浇注时液流连续均匀地浇注,未注完锭模不要中断;6、使用含水量符合要求的煤或煤气、油等燃料熔化合金液。
铝合金的铸造缺陷及其解决方案关键信息项:1、铝合金铸造缺陷的类型名称:____________________________描述:____________________________2、造成铸造缺陷的原因因素:____________________________详细解释:____________________________3、解决方案的具体措施方法:____________________________实施步骤:____________________________4、预防铸造缺陷的策略策略:____________________________执行要点:____________________________11 铝合金铸造缺陷的类型111 气孔气孔是铝合金铸造中常见的缺陷之一。
气孔通常呈圆形或椭圆形,其尺寸大小不一。
112 缩孔和缩松缩孔是由于铸件在凝固过程中,金属液补缩不足而形成的较大孔洞。
缩松则是分散的细小缩孔。
113 夹渣夹渣指在铸件内部或表面存在的非金属夹杂物。
114 裂纹裂纹分为热裂纹和冷裂纹。
热裂纹在凝固末期高温下形成,冷裂纹则在较低温度下产生。
12 造成铸造缺陷的原因121 熔炼工艺不当熔炼过程中,如果温度控制不合理、熔炼时间过长或过短、搅拌不均匀等,都可能导致合金成分不均匀,气体和夹杂物含量增加。
122 浇注系统设计不合理浇注系统的结构和尺寸如果设计不当,可能导致金属液的流动不畅,产生卷气、冲砂等问题,从而形成气孔、夹渣等缺陷。
123 模具问题模具的温度不均匀、模具的排气不畅、模具的表面粗糙度不合适等,都可能影响铸件的质量,导致缺陷的产生。
124 铸造工艺参数不合理包括浇注温度、浇注速度、冷却速度等参数,如果选择不当,会直接影响铸件的凝固过程,从而引发各种缺陷。
13 解决方案的具体措施131 优化熔炼工艺严格控制熔炼温度和时间,采用合适的搅拌方式,确保合金成分均匀,减少气体和夹杂物的含量。
铝及铝合金圆铸锭缺陷目录前言………………………………………………………………………………………………………………21.铝及铝合金圆铸锭的表面缺陷 (3)Q001 拉痕、拉裂 (4)Q002 偏析浮出物(偏析瘤) (5)Q003 冷隔(成层) (6)Q004 弯曲 (7)Q005 竹节 (8)2.铝及铝合金圆铸锭的内部组织缺陷 (9)Q006 晶内偏析 (10)Q007 逆偏析 (11)Q008 非金属夹杂 (12)Q009氧化膜 (13)Q010 白斑 (14)Q011疏松 (15)Q012 气孔 (17)Q013 光亮晶粒 (18)Q014 羽毛状晶 (19)Q015 粗大晶粒 (20)Q016 过烧 (21)3.铝及铝合金圆铸锭的裂纹缺陷 (22)Q017 冷裂纹 (23)Q018 热裂纹 (24)前言1.在铝及铝合金的熔铸生产过程中,产生的各种缺陷,主要可分为三类,即圆铸锭的表面缺陷、圆铸锭的内部组织缺陷、圆铸锭的裂纹缺陷。
2.圆铸锭的表面缺陷,在生产现场产生能够立即发现,出现频度较高。
最主要的有拉痕拉裂、偏析浮出物(偏析瘤)、冷隔(成层)、弯曲、竹节等。
3.圆铸锭的内部组织缺陷,主要有晶内偏析、逆偏析、夹杂、氧化膜、白斑、疏松、气孔、光亮晶粒、羽毛状晶、粗大晶粒、粗晶硅、过烧等,这些缺陷往往使整根、整批产品报废,必须注意防止,特别是工业铝材的生产中应该特别注意。
4.圆铸锭的裂纹缺陷,按形成机理可分为冷裂纹、热裂纹两种,也有冷裂纹和热裂纹的混合裂纹。
裂纹缺陷属于致命缺陷,生产中必须严格控制;5.下面以列表的方式对各种缺陷的名称(英文对照按美国AA标准和数据技术语篇)、起因、定义、特征及对策进行较为全面的说明,供广大技术人员、生产人员、质检人员作为工作和学习参考。
1.铝及铝合金圆铸锭的表面缺陷铝合金圆铸锭的表面缺陷,大都在铸造过程中产生。
最主要的有拉痕、拉裂、偏析浮出物、冷隔(成层)、铸锭弯曲、竹节等。
铝铸件常见缺陷及分析--------------------------------------------------------------------------------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。
铝合金压铸件常见缺陷及改进方案铝合金压铸件是制造工业中常见的一种零部件。
虽然铝合金压铸件具有轻量、强度高、导热性能好等优点,但是在生产过程中常会出现一些缺陷。
这些常见缺陷包括气孔、夹渣、缩松、热裂纹和尺寸不符等问题。
为了提高铝合金压铸件的质量,需要采取相应的改进方案。
首先是气孔问题。
由于铝合金熔融过程中的氧化反应,会产生气体,导致铸件中出现气孔缺陷。
改进的方法是提高熔炼铝合金的纯度,控制熔温和减小由废气带入的氧气含量。
此外,还可以采用真空压铸工艺,将熔融铝合金中的氧气抽出,避免气孔的生成。
其次是夹渣问题。
夹渣是指在压铸过程中,熔融铝合金流动过程中,夹带了一些熔渣。
这些夹渣会影响铝合金压铸件的密封性和强度。
改进的方法是通过优化铝合金的熔炼工艺和提高铸型的质量,减少熔渣的产生。
此外,可以采用滤网等装置来过滤熔融铝合金中的熔渣,提高铸件的质量。
第三是缩松问题。
缩松是铝合金压铸件中常见的缺陷,即铝合金在凝固过程中产生的收缩引起的空洞。
改进的方法是优化铝合金的成分配比和熔炼工艺,提高铝合金的流动性和凝固性能。
此外,适当增加压铸工艺中的压力和温度,也可以减少产生缩松的可能性。
第四是热裂纹问题。
热裂纹是指压铸过程中,由于温度变化引起的铝合金的裂纹。
改进的方法是优化压铸工艺,控制铸件的冷却速率和冷却温度梯度。
此外,可以采用提前预热模具的方法,使得铝合金在注入模具之前达到与模具相近的温度,减少热裂纹的产生。
最后是尺寸不符问题。
铝合金压铸件的尺寸不符可能是由于模具磨损、材料收缩等原因引起的。
改进的方法是定期检查和维护模具,修复磨损的部分。
此外,可以通过合理的设计和加工工艺,控制铝合金的收缩率,使得铝合金压铸件的尺寸更加符合要求。
综上所述,铝合金压铸件常见的缺陷包括气孔、夹渣、缩松、热裂纹和尺寸不符等问题。
通过优化铝合金的成分和熔炼工艺、改进压铸工艺、提高模具的质量和维护等方法,可以有效地解决这些问题,提高铝合金压铸件的质量。