压铸常见缺陷原因和改善方法
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压铸件常缺陷原因及解决方法压铸件常缺陷原因及解决方法压铸件常缺陷分析压铸件抛丸后产品表面变色,主要是使用的抛丸有问题。
若是使用不锈钢丸,在里面加少量铝丸,抛后产品表面白亮。
压铸件表面经常有霉点,严重影响铸件的外观质量,主要是脱模剂造成。
目前,市面上大大小小生产脱模剂的厂家有一大批,其中不少厂质量存在各种问题,最主要的就是对压铸件会产生腐蚀作用。
一般压铸件厂不太注意,压铸件时间放得长一些,表面就会有白斑(霜状、去掉后呈黑色)出现,实际上已产生腐蚀。
主要是脱模剂中有会产生腐蚀作用的成分。
所以选择脱模剂一定不要只追求价格低,要讲性价比。
压铸件在抛丸后经常出现表面起皮现象,般由如下一些原因造成:1.模具或压射室(熔杯)未清理干净;2.压射压力不够,(还需注意压射时动模有否退让现象);3. 浇注系统开设有点问题,合金液进入型腔有紊流现象;4.模温问题等5.压射时金属液飞溅严重。
脱模剂一般不会渗透到压铸件里面。
但劣质脱模剂会对压铸件表面产生腐蚀作用,而且会向内部渗透;另外,脱模剂发气量大的话,会卷入压铸件里面形成气孔。
如果使用脱模膏之类的涂料不当时,会产生夹渣等缺陷。
用7005焊丝焊接7005压铸件,在焊接处出现油污和气泡,焊接方式为氩弧焊。
一般存在如下问题:1.焊丝与压铸件表面有油污,未清洗干净;2.氩气不纯净,市售氩气有的里面杂质多,甚至含有水气,应选优质气。
合金压铸如果出模角度控制不好,经常出现粘模现角,如何来计算这个角度?压铸模出模斜度根据合金和铸件高度不同,有所不同。
一般铝合金压铸件拔模高度从3mm~250mm内壁出模斜度按5o30'~0o30',外壁出模斜度取其一半;圆型芯的出模斜度,按4o~0o30'。
文字符号的出模斜度按10o~15o具体如何细分挡次和各挡次斜度值的选取,请参阅模具设计手册或压铸件标准等资料。
压铸件一般不进行T6处理.2.若进行T6处理,表面会变色(灰暗3.变形与否, 取决于压铸件本身的形状和在加热炉里放置是否得当.只要注意,一般不会变形.4. 把刚出模的压铸件放进水里,起不到T6的效果.锌合金电镀起泡。
常见压铸件缺陷解决方法
压铸是一种常见的金属零件生产方法,其中常见的缺陷包括气孔、气泡、冷隔、热裂、热蚀等。
下面是一些常见压铸件缺陷的解决方法。
1.气孔:气孔是压铸件常见的缺陷,主要由于铸件内部的空气未能完
全排出导致。
解决方法包括增加铸件设计中的浇口和通气孔,增加浇注压
力和速度,增加模具的散热能力,增加浇注温度,减小合金的含气量等。
2.气泡:气泡是指由铸件中的气体引起的表面或内部的空洞。
解决方
法包括优化模具设计,提高浇注速度和压力,使用合适的合金成分,减小
金属液中的气体含量等。
3.冷隔:冷隔是铸件中金属流动不畅导致的缺陷,主要表现为局部充
填不良或填充不均匀。
解决方法包括优化模具设计,增加浇注温度和压力,增加金属液的流动性,提高模具的加热温度等。
4.热裂:热裂是因为压铸件在冷却过程中产生的内应力超过材料的强
度而导致的裂纹。
解决方法包括优化模具设计,控制浇注温度和速度,采
用合适的冷却方式,控制模具的冷却速率等。
5.热蚀:热蚀是因为金属在高温下与模具相互反应而导致的表面缺陷。
解决方法包括优化模具设计,合理控制浇注温度和压力,增加模具涂层的
抗热蚀性能,减小模具与铸件的接触面积等。
除了以上常见的缺陷,压铸件还可能出现其他一些问题,比如尺寸偏差、变形等。
解决这些问题的方法包括优化模具结构,调整压铸工艺参数,控制压铸机的力和速度,使用合适的合金材料等。
总的来说,解决压铸件缺陷的方法需要综合考虑材料、模具设计、工艺参数等多个因素,通过不断的实验和改进来提高铸件的质量。
压铸件常见缺陷及解决办法
1、尖角缺陷:表现为在压铸件的边缘和表面出现尖利的角,其
原因是模具的固定不牢,模具合模前没有铂精加光等操作,模具和表
面间的空隙较大,导致铸件连续流和溅射的金属物料的冷凝无法完全
填充到模具内。
解决办法是在压铸件的模具制作中要注意模具的固定,还要在合模前进行铂精加光,使模具缝隙尽量控制在最小。
2、翘曲缺陷:表现为铸件胚体过大或模具设计不当,导致部分
孔表面被填充的金属物料过度凝固后发生变形。
解决办法是提高铸件
的成型质量,在模具设计时应注意做到模具中高低正常,同时要增加
相应的引流装置,降低铸件表面在压铸过程中的温度,减少物料凝固
时间。
3、凹槽缺陷:表现为压铸件内壁或内孔出现浅深不均、粗糙凹槽,一般出现在内壁与模穴孔面间,其原因是模具合模时并未完全排
除空气,另外铸件内孔口位、形喉与内壁模穴间距过大,空气中的熔
融物料的细沙子难以充分清除也会导致此缺陷的产生。
解决办法是采
取真空压铸成型,即采用真空室和真空阀将空气真空,以消除空气;
另外应改变合模方式和模具设计,减少内孔口位与形喉与内壁模穴间距。
常见压铸件缺陷及解决方法常见的压铸件缺陷包括疏松、气孔、烧结、裂纹、砂眼等。
下面将对这些缺陷进行逐一解释,并提供相应的解决方法。
1.疏松:疏松是由于熔融金属凝固时形成的气体或未熔化的固体杂质在压铸件内部形成气孔而导致的。
疏松不仅会降低压铸件的强度和硬度,还会引起气门席位不密封、变形等问题。
解决方法包括合理选择冷料铸造工艺、提高铸型制备技术、优化压铸工艺参数等。
2.气孔:气孔是由于熔金属在充型过程中,未排出液态金属中的气体而形成的。
气孔通常呈现为孔洞状,会严重影响压铸件的表面质量和机械性能。
解决方法包括改善金属液的质量、提高模具排气性能、优化压铸工艺参数、采用真空压铸等。
3.烧结:烧结是指在压铸过程中,由于金属在高温高压条件下与模具接触过久而发生的表面热蚀伤。
烧结会引起表面孔洞、氧化和金属元素丢失等问题。
解决方法包括使用合适的模具材料、降低模具温度、缩短冷却时间等。
4.裂纹:压铸件中的裂纹可以是细小的微裂纹,也可以是较大的结构性裂纹。
裂纹会导致压铸件的破坏、漏气和泄漏等问题。
解决方法包括增加浇注系统的冷却时间、提高模具的强度和刚度、优化压铸工艺参数等。
5.砂眼:砂眼是因为铸件表面存在颗粒状材料,如砂粒等而形成的凹陷或凸起。
砂眼会影响压铸件的美观性和表面质量。
解决方法包括优化型腔冷却系统、提高浇注系统的冷却时间、改善铸型制备工艺等。
总的来说,要解决常见的压铸件缺陷,需要从改善熔融金属的质量、优化模具设计和制备工艺、调整压铸工艺参数等多个方面入手。
此外,还需要采用适当的检测手段,如金相分析、X射线检测、超声波检测等,对压铸件进行质量检验,及时排除可能存在的缺陷。
压铸件常见缺陷及改善对策压铸件是常用的金属制造工艺之一,用于制造各种产品,如汽车零件、电子设备外壳等。
然而,压铸件在制造过程中往往会出现一些常见的缺陷,例如气孔、缩松、热裂纹等。
为了提高压铸件的质量,需要采取适当的改善对策。
首先,气孔是压铸件中常见的缺陷之一、这主要是由于金属液中溶解的气体在凝固时无法完全排除,导致气孔形成。
改善对策包括以下几个方面:1.改善炉内冶炼过程:合理调节熔化温度和熔化时间,增加金属液中的液体相和气体相之间的接触时间,有助于气体的溶解和脱除。
2.调节压铸机参数:增加射压和射速,可以改善金属液流动性,减少气体残留的可能性。
3.优化压铸模具结构:设计合理的浇口和废渣口,有利于气体的排除,减少气孔的生成。
其次,缩松是另一个常见的缺陷。
缩松是指压铸件中因内部金属液冷却不均匀而形成的孔洞或松散区域。
改善对策包括以下几个方面:1.控制金属液的冷却速度:通过调整铸型温度、浇注温度和浇注速度等参数,使金属液冷却均匀,减少缩松的可能性。
2.优化浇口和冷却系统:设计合理的浇口和冷却系统,有利于金属液的流动和冷却,减少缩松的生成。
3.采用适当的金属合金:一些合金具有较好的流动性和凝固性,能够减少缩松的产生。
最后,热裂纹是压铸件常见的缺陷之一、这是由于金属在冷却过程中由于内部应力过大而发生裂纹。
改善对策包括以下几个方面:1.控制冷却速率:通过调节冷却速率,使金属在冷却过程中应力得到释放,减少热裂纹的发生。
2.优化模具设计:设计合理的模具结构,减少金属液在冷却过程中的应力集中,可以减少热裂纹的生成。
3.采用合适的退火工艺:通过合适的退火工艺,使金属在冷却过程中应力得到释放,减少热裂纹的发生。
总之,压铸件常见的缺陷包括气孔、缩松和热裂纹等,需要采取一系列的改善对策来提高压铸件的质量。
通过优化工艺参数、改善模具设计和采用合适的金属合金,可以减少这些缺陷的发生,并提高压铸件的品质。
压铸常见缺陷原因及其改善方法1).冷纹:原因:熔汤前端的温度太低,相叠时有痕迹.改善方法:1.检查壁厚是否太薄(设计或制造),较薄的区域应直接充填.2 .检查形状是否不易充填;距离太远、封闭区域(如鳍片(fin)、凸起)、被阻挡区域、圆角太小等均不易充填.并注意是否有肋点或冷点.3. 缩短充填时间.缩短充填时间的方法:…4. 改变充填模式.5. 提高模温的方法:…6. 提高熔汤温度.7. 检查合金成分.8. 加大逃气道可能有用.9. 加真空装置可能有用.2).裂痕:原因:1.收缩应力.2. 顶出或整缘时受力裂开.改善方式:1. 加大圆角.2. 检查是否有热点.3. 增压时间改变(冷室机).4. 增加或缩短合模时间.5. 增加拔模角.6. 增加顶出销.7. 检查模具是否有错位、变形.8. 检查合金成分.3).气孔:原因:1.空气夹杂在熔汤中.2. 气体的来源:熔解时、在料管中、在模具中、离型剂.改善方法:1. 适当的慢速.2. 检查流道转弯是否圆滑,截面积是否渐减.3. 检查逃气道面积是否够大,是否有被阻塞,位置是否位於最后充填的地方.4.检查离型剂是否喷太多,模温是否太低.5.使用真空.4) .空蚀:原因:因压力突然减小,使熔汤中的气体忽然膨胀,冲击模具,造成模具损伤.改善方法:流道截面积勿急遽变化.5) .缩孔:原因:当金属由液态凝固为固态时所占的空间变小,若无金属补充便会形成缩孔.通常发生在较慢凝固处.改善方法:1.增加压力.2.改变模具温度.局部冷却、喷离型剂、降低模温、.有时只是改变缩孔位置,而非消缩孔.6) .脱皮:原因:1.充填模式不良,造成熔汤重叠.2.模具变形,造成熔汤重叠.3.夹杂氧化层.改善方法:1.提早切换为高速.2.缩短充填时间.3.改变充填模式,浇口位置,浇口速度.4.检查模具强度是否足够.5.检查销模装置是否良好.6.检查是否夹杂氧化层.7) .波纹:原因:第一层熔汤在表面急遽冷却,第二层熔汤流过未能将第一层熔解,却又有足够的融合,造成组织不同.改善方法:1.改善充填模式.2.缩短充填时间.8) .流动不良产生的孔:原因:熔汤流动太慢、或是太冷、或是充填模式不良,因此在凝固的金属接合处有孔.改善方法:1.同改善冷纹方法.2.检查熔汤温度是否稳定.3.检查模具温充是否稳定.9) .在分模面的孔:原因:可能是缩孔或是气孔.改善方法:1.若是缩孔,减小浇口厚度或是溢流井进口厚度.2.冷却浇口.3.若是气孔,注意排气或卷气问题.10) .毛边:原因:1.锁模力不足.2.模具合模不良.3.模具强度不足.4.熔汤温度太高.11) .缩陷:原因:缩孔发生在压件表面下面.改善方法:1.同改善缩孔的方法.2.局部冷却.3.加热另一边.12) .积碳:原因:离型剂或其他杂质积附在模具上.改善方法:1.减小离型剂喷洒量.2.升高模温.3 •选择适合的离型剂.4 •使用软水稀释离型剂.13) .冒泡:原因:气体卷在铸件的表面下面. 改善方式:1. 减少卷气(同气孔).2. 冷却或防低模温.14) .粘模:原因:1.锌积附在模具表面.2.熔汤冲击模具,造成模面损坏. 改善方法:1. 降低模具温度.2. 降低划面粗糙度.3. 加大拔模角.4. 镀膜.5. 改变充填模式.6. 降氏浇口速度.引言:在纯铝中加入一些金属或非金属元素所熔制的铝合金是一种新型的合金材料,由于其比重小,比强度高,具有良好的综合性能,因此被广泛用于航空工业、汽车制造业、动力仪表、工具及民用器具制造等方面。
产生原因分析判断及解决办法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。
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)。
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。
其他名称:冷接(对接)缺陷2 ---- 擦伤其他名称:拉伤、拉痕、粘模伤痕缺陷现象: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。
产生原因 分析判断及解决办法 1、型芯、型壁的铸造斜度太小或出现倒斜度; 2、型芯、型壁有压痕; 3、合金粘附模具;4、铸件顶出偏斜,或型芯轴线偏斜;5、型壁表面粗糙;6、涂料常喷涂不到;7、铝合金中含铁量低于0.6%; 8、合金浇注温度高或模具温度太高;9、浇注系统不正确, 直接冲击型壁或型芯 ; 10、填充速度太高;11、型腔表面未氮化。
1、产品一般拉出亮痕,不起毛。
修正模具,保证制造斜度; 2、产生拉毛甚至拉裂。
打光压痕、更换型芯或焊补型壁; 3、拉伤起毛。
抛光模具; 4、单边大面积拉伤,顶出时有异声修正模具结构; 5、拉伤为细条状,多条。
打磨抛光表面; 6、模具表面过热,均匀粘铝。
涂料用量薄而均匀,不能漏喷涂料; 7、型腔表面粘附铝合金。
适当增加含铁量至0.6~0.8%;8、型腔表面粘附铝合金,尤其是内浇口附近。
压铸不良原因与措施压铸是一种常见的金属加工方法,用于制造各种各样的金属零件。
然而,在压铸过程中常常会出现一些不良情况,导致产品质量下降或无法使用。
以下是一些常见的压铸不良原因及相应的措施。
1.缩孔(针眼)原因:高温熔融金属凝固时,金属液缩小所形成的孔洞。
措施:-控制材料的熔点和凝固温度,避免温度过高。
-提高注入压力和速度,确保金属充实完全。
-控制铸造工艺参数,如浇注温度、压力和速度,减少气体夹杂物。
2.气孔原因:熔融金属中混入空气或水分,冷凝成孔洞。
措施:-净化材料,确保金属液没有杂质。
-增加浇注温度,减少金属和气体冷凝。
-提高注入速度,使气体远离金属液。
3.热裂纹原因:金属在凝固过程中,由于残余应力、金属浓缩和组织缺陷等原因引起的开裂。
措施:-优化铸造工艺,减少或消除金属残余应力。
-控制金属的凝固速度,避免快速凝固造成应力集中。
-添加合适的合金元素,改善金属组织结构。
4.狭长缺陷原因:熔融金属填充模腔的过程中,金属液流动不均匀,形成局部过渡缩小的缺陷。
措施:-设计合理的铸造模具,确保金属液能够均匀填充模腔。
-调整铸造工艺参数,如入口和出口位置、浇注温度和速度,改善金属液流动状态。
-使用合适的流道和浇口设计,使金属流动更加均匀。
5.长气孔原因:金属液注入模腔的过程中,气体无法顺利排出,形成长而突出的孔。
措施:-增大出口尺寸,提高气体排出的通道。
-调整浇注顺序,避免气泡在金属液中积聚。
-使用适当的排气装置,确保顺畅排出气体。
6.表面不良原因:压铸件表面出现裂纹、气孔、疤痕等缺陷。
措施:-增加模具的冷却系统,提高金属液凝固速度。
-优化模具表面处理,减少摩擦和热传导。
-控制铸造工艺参数,如浇注温度和速度,减少金属液与模具的接触时间。
总之,压铸不良的原因和措施是多种多样的,需要根据不同情况采取相应的措施。
通过优化材料、设计模具、调整工艺参数等方法,可以有效地减少压铸不良,提高产品质量。
压铸件常见缺陷及解决办法
一、压铸件缺陷
1、压铸凹痕:压铸凹痕是指在压铸后件表面出现的凹痕或沟等处的缺陷。
2、拉伤表面:这种缺陷是指当件拉伸出模后,件毛刺或表面斑点等特
征缺陷。
3、起火晶:起火晶是指压铸件中凝固过程中熔料里存在的大量小气泡
缺陷。
4、压型:这种缺陷是指模具中几个竖向型腔偏移位置,影响压铸件内
部夹紧、定位等缺陷。
二、解决办法
1、压铸凹痕:首先要检查有没有流淌痕或模具内应有的空气渗入,来
找出原因,同时要及时修整和修复模具。
2、拉伤表面:要检查压铸模具表面的震动是否合理,如果表面粗糙可
以适当采用打磨,以降低拉伤表面。
3、起火晶:保证熔料温度合适,及时移动和改变拳头垫针,使熔料流
动均匀;改进圠充,减少浪涌现象;改变压力以降低小气泡形成的机会;合理的检查温度之间的差异。
4、压型:检查模具的型腔,确保它们定位准确,消除产品的分离现象;合理更换冷却介质等以降低成型环境的温度差异。
导致压铸模具常见缺陷的原因及解决方法对于铸造模具来说,一些缺陷的出现导致整件产品出现瑕疵甚至报废。
那么,当缺陷出现的`时候,我们怎样去寻找原因并找到解决方案呢? 下面,小编为大家分享导致压铸模具常见缺陷的原因及解决方法,希望对大家有所帮助!铸件表面有花纹,并有金属流痕迹产生原因:1、通往铸件进口处流道太浅;2、压射比压太大,致使金属流速过高,引起金属液的飞溅。
调整方法:1、加深浇口流道;2、减少压射比压。
铸件表面有细小的凸瘤产生原因:1、表面粗糙;2、型腔内表面有划痕或凹坑、裂纹产生。
调整方法:1、抛光型腔;2、更换型腔或修补。
铸件表面有推杆印痕,表面不光洁,粗糙产生原因:1、推件杆(顶杆)太长;2、型腔表面粗糙,或有杂物。
调整方法:1、调整推件杆长度;2、抛光型腔,清除杂物及油污。
铸件内有气孔产生产生原因:1、金属液流动方向不正确,压铸件型腔发生正面冲击,产生涡流,将空气包围,产生气泡;2、内浇口太小,金属液流速过大,在空气未排出前过早地堵住了排气孔,使气体留在铸件内;3、动模型腔太深,通风排气困难;4、排气系统设计不合理,排气困难。
调整方法:1、修正分流锥大小及形状,防止造成与金属流对型腔的正面冲击;2、适当加大内浇口;3、改进模具设计;4、合理设计排气孔,增加空气穴。
铸件内含杂质产生原因:1、金属液不清洁,有杂质;2、合金成分不纯;3、模具型腔不干净。
调整方法:1、浇注时把杂质及渣清掉;2、更换合金;3、清理模具型腔,使之干净。
压铸过程中金属液溅出产生原因:1、动、定模间密合不严密,间隙较大;2、锁模力不够;3、压机动、定模板不平行。
调整方法:1、重新安装模具;2、加大锁模力;3、调整压铸机,使动、定模相互平行。
铸件表面有裂纹或局部变形产生原因:1、顶料杆分布不均或数量不够,受力不均;2、推料杆固定板在工作时偏斜,致使一面受力大,一面受力小,使产品变形及产生裂纹;3、铸件壁太薄,收缩后变形。
压铸常见缺陷原因及改善方法1).冷纹:原因分析:熔汤前端的温度太低,相迭时有痕迹.改善方法:1.检查壁厚是否太薄(设计或制造),较薄的区域应直接充填.2.检查形状是否不易充填;距离太远、封闭区域(如鳍片(fin) 、凸起) 、被阻挡区域、圆角太小等均不易充填.并注意是否有肋点或冷点.3.缩知充填时间.4.改变充填模式.5.提高模温的方法6.提高熔汤温度.7.检查合金成分.8.加大逃气道可能有用.9.加真空装置可能有用.2).裂痕:原因分析:1.收缩应力.2.顶出或整缘时受力裂开.改善方式:1.加大圆角.2.检查是否有热点.3.增压时间改变(冷室机).4.增加或缩短合模时间.5.增加拔模角.6.增加顶出销.7.检查模具是否有错位、变形.8.检查合金成分.3).气孔:原因分析:1.空气夹杂在熔汤中.2.气体的来源:熔解时、在料管中、在模具中、离型剂.改善方法:1.适当的慢速.2.检查流道转弯是否圆滑,截面积是否渐减.3.检查逃气道面积是否够大,是否有被阻塞,位置是否位于最后充填的地方.4.检查离型剂是否喷太多,模温是否太低.5.使用真空.4).空蚀:原因分析:因压力突然减小,使熔汤中的气体忽然膨胀,冲击模具,造成模具损伤. 改善方法:1.流道截面积勿急遽变化5).缩孔:原因分析:当金属由液态凝固为固态时所占的空间变小,若无金属补充便会形成缩孔.通常发生在较慢凝固处.改善方法:1.增加压力.2.改变模具温度.局部冷却、喷离型剂、降低模温、.有时只是改变缩孔位置,而非消缩孔.6).脱皮:原因分析:1.充填模式不良,造成熔汤重迭.2.模具变形,造成熔汤重迭.3.夹杂氧化层.改善方法:1.提早切换为高速.2.缩短充填时间.3.改变充填模式,浇口位置,浇口速度.4.检查模具强度是否足够.5.检查销模装置是否良好.6.检查是否夹杂氧化层.7).波纹:原因分析:第一层熔汤在表面急遽冷却,第二层熔汤流过未能将第一层熔解,却又有足够的融合,造成组织不同.改善方法:1.改善充填模式.2.缩短充填时间.8).流动不良产生的孔:原因分析:熔汤流动太慢、或是太冷、或是充填模式不良,因此在凝固的金属接合处有孔.改善方法:1.同改善冷纹方法.2.检查熔汤温度是否稳定.3.检查模具温充是否稳定.9).在分模面的孔:原因分析:可能是缩孔或是气孔.改善方法:1.若是缩孔,减小浇口厚度或是溢流井进口厚度.2.冷却浇口.3.若是气孔,注意排气或卷气问题.10).毛边:原因分析:1.锁模力不足.2.模具合模不良.3.模具强度不足.4.熔汤温度太高.11).缩陷:原因分析:缩孔发生在压件表面下面.改善方法:1.同改善缩孔的方法.2.局部冷却.3.加热另一边.12).积碳:原因分析:离型剂或其他杂质积附在模具上.改善方法:1.减小离型剂喷洒量.2.升高模温.3.选择适合的离型剂.4.使用软水稀释离型剂.13).冒泡:原因分析:气体卷在铸件的表面下面.改善方式:1.减少卷气(同气孔).2.冷却或防低模温.14).黏膜:原因分析:1.锌积附在模具表面.2.熔汤冲击模具,造成模面损坏. 改善方法:1.降低模具温度.2.降低划面粗糙度.3.加大拔模角.4.镀膜.5.改变充填模式.6.降氏浇口速度.。
压铸常见缺陷原因及其改善方法1).冷紋:原因:熔汤前端的温度太低,相叠时有痕迹.改善方法:1.检查壁厚是否太薄(設計或制造) ,较薄的区域应直接充填.2.检查形狀是否不易充填;距离太远、封閉区域(如鳍片(fin) 、凸起) 、被阻挡区域、圆角太小等均不易充填.並注意是否有肋点或冷点.3.缩短充填时间.缩短充填时间的方法:…4.改变充填模式.5.提高模温的方法:…6.提高熔汤温度.7.检查合金成分.8.加大逃气道可能有用.9.加真空裝置可能有用.2).裂痕:原因:1.收缩应力.2.頂出或整缘时受力裂开.改善方式:1.加大圆角.2.检查是否有热点.3.增压时间改变(冷室机).4.增加或缩短合模时间.5.增加拔模角.6.增加頂出銷.7.检查模具是否有錯位、变形.8.检查合金成分.3).气孔:原因:1.空气夾杂在熔汤中.2.气体的来源:熔解时、在料管中、在模具中、离型剂.改善方法:1.适当的慢速.2.检查流道转弯是否圆滑,截面积是否渐減.3.检查逃气道面积是否够大,是否有被阻塞,位置是否位於最后充填的地方.4.检查离型剂是否噴太多,模温是否太低.5.使用真空.4).空蚀:原因:因压力突然減小,使熔汤中的气体忽然膨胀,冲击模具,造成模具損伤.改善方法:流道截面积勿急遽变化.5).缩孔:原因:当金属由液态凝固为固态时所占的空间变小,若无金属补充便会形成缩孔.通常发生在较慢凝固处.改善方法:1.增加压力.2.改变模具温度.局部冷却、噴离型剂、降低模温、.有时只是改变缩孔位置,而非消缩孔.6).脫皮:原因:1.充填模式不良,造成熔汤重叠.2.模具变形,造成熔汤重叠.3.夾杂氧化层.改善方法:1.提早切換为高速.2.缩短充填时间.3.改变充填模式,浇口位置,浇口速度.4.检查模具強度是否足夠.5.检查銷模裝置是否良好.6.检查是否夾杂氧化层.7).波紋:原因:第一层熔汤在表面急遽冷却,第二层熔汤流過未能将第一层熔解,却又有足夠的融合,造成組织不同.改善方法:1.改善充填模式.2.缩短充填时间.8).流动不良产生的孔:原因:熔汤流动太慢、或是太冷、或是充填模式不良,因此在凝固的金属接合处有孔.改善方法:1.同改善冷紋方法.2.检查熔汤温度是否稳定.3.检查模具温充是否稳定.9).在分模面的孔:原因:可能是缩孔或是气孔.改善方法:1.若是缩孔,減小浇口厚度或是溢流井进口厚度.2.冷却浇口.3.若是气孔,注意排气或捲气問题.10).毛边:原因:1.鎖模力不足.2.模具合模不良.3.模具強度不足.4.熔汤温度太高.11).缩陷:原因:缩孔发生在压件表面下面.改善方法:1.同改善缩孔的方法.2.局部冷却.3.加热另一边.12).积碳:原因:离型剂或其他杂质积附在模具上.改善方法:1.减小离型剂喷洒量.2.升高模温.3.选择适合的离型剂.4.使用软水稀釋离型剂.13).冒泡:原因:气体捲在铸件的表面下面.改善方式:1.減少捲气(同气孔).2.冷却或防低模温.14).粘模:原因:1.鋅积附在模具表面.2.熔汤冲击模具,造成模面损坏.改善方法:1.降低模具温度.2.降低划面粗糙度.3.加大拔模角.4.镀膜.5.改变充填模式.6.降氏浇口速度.引言:在纯铝中加入一些金属或非金属元素所熔制的铝合金是一种新型的合金材料,由于其比重小,比强度高,具有良好的综合性能,因此被广泛用于航空工业、汽车制造业、动力仪表、工具及民用器具制造等方面。
随着民经济的发展以及经济一体化进程的推进,其生产量和耗用量大有超过钢铁之势。
加强对铝合金材料性能的研究,保证铝合金铸件具有优良品质,既是我们每一个科技工作者义不容辞的责任,也是同我们的日常生活息息相关的头等大事。
本文结合作者铝合金铸件生产实践经验谈谈铝合金铸件气孔与预防问题。
1.气孔类别由于铝合金具有严重的氧化和吸气倾向,熔炼过程中又直接与炉气或外界大气相接触,因此,如熔炼过程中控制稍许不当,铝合金就很容易吸收气体而形成气孔,最常见的是针孔。
针孔(gas porosity/pin-hole),通常是指铸件中小于1mm 的析出性气孔,多呈圆形,不均匀分布在铸件整个断面上,特别是在铸件的厚大断面和冷却速度较小的部位。
根据铝合金析出性气孔的分布和形状特征,针孔又可以分为三类①,即:(1) 点状针孔:在低倍组织中针孔呈圆点状,针孔轮廓清晰且互不连续,能数出每平方厘米面积上针孔的数目,并能测得出其直径。
种针孔容易与缩孔、缩松等予以区别开来。
(2) 网状针孔:在低倍组织中针孔密集相连成网状,有少数较大的孔洞,不便清查单位面积上针孔的数目,也难以测出针孔的直径大小。
(3) 综合性气孔:它是点状针孔和网状针孔的中间型,从低倍组织上看,大针孔较多,但不是圆点状,而呈多角形。
铝合金生产实践证明,铝合金因吸气而形成气孔的主要气体成分是氢气,并且其出现无一定的规律可循,往往是一个炉次的全部或多数铸件均存在有针孔现象;材料也不例外,各种成分的铝合金都容易产生针孔。
2.针孔的形成铝合金在熔炼和浇注时,能吸收大量的氢气,冷却时则因溶解度的下降而不断析出。
有的资料介绍②,铝合金中溶解的较多的氢,其溶解度随合金液温度的升高而增大,随温度的下降而减少,由液态转变成固态时,氢在铝合金中的溶解度下降19倍。
(氢在纯铝中的溶解度与温度的关系见图1③)。
因此铝合金液在冷却的凝固过程中,氢的某一时刻,氢的含量超过了其溶解度即以气泡的形式析出。
因过饱和的氢析出而形成的氢气泡,来不及上浮排出的,就在凝固过程中形成细小、分散的气孔,即平常我们所说的针孔(gas porosity)。
在氢气泡形成前达到的过饱和度是氢气泡形核的数目的函数,而氧化物和其他夹杂物则在起气泡核心的作用在一般生产条件下,特别是在厚大的砂型铸件中很难避免针孔的产生。
在相对湿度大的气氛中溶炼和浇注铝合金,铸件中的针孔尤其严重。
这就是我们在生产中常常有纳闷干燥的季节总比多雨潮湿的时节铝合金铸件针孔缺陷少些的原因。
一般说来,对铝合金而言,如果结晶温度围较大,则产生网状针孔的机率也就大得多③。
这是因为在一般铸造生产条件下,铸件具有宽的凝固温度围,使铝合金容易形成发达的树枝状结晶。
在凝固后期,树枝状结晶间隙部分的残留铝液可能相互隔绝,分别存在于近似封闭的小小空间之中,由于它们受到外界大气压力和合金液体的静压作用较小,当残留铝液进一步冷却收缩时能形成一定程度的真空(即补缩通道被阻塞),从而使合金中过饱和的氢气析出而形成针孔。
3.形成气孔的氢气的来源与析出铝合金中气孔的产生,是由于铝合金吸气而形成的,但气体分子状态的气体一般不能溶解于合金液中,只有当气体分子分解为活性原子时,才有可能溶解。
合金液中气体能溶解的数量多少,不仅与分子是否容易分解为活性原子有关,还直接与气体原子类别有关。
在铝合金熔炼过程中,通常接触的炉气有:氢气、氧气、水蒸气、二氧化碳、二氧化硫等,这些气体主要是由燃料燃烧后产生的,而耐火材料、金属炉料及熔剂、与气体接触的工具等也可以带入一定量的气体,如新砌的炉衬、炉子的耐火材料、坩埚等,通常需要使用几天或几周的时间,其化学结合的氢才能充分从粘结剂中释放出来。
一般而言,炉气成分是由燃料种类以及空气量来决定的。
普通焦炭坩埚炉,炉气成分主要为二氧化碳、二氧化硫和氮气;煤气、重油坩埚炉主要为水蒸气、氮气;而对目前大多数熔炼厂家使用的电炉熔炼来说,炉气成分主要是氢气。
因此,采用不同的熔炼炉熔炼时,铝合金的吸气量和产生气孔的程度是不同的。
铝合金生产实践证明,氢是唯一能大量溶解于铝或铝合金中的气体,是导致铝合金形成气孔的主要原因,是铝合金中最有害的气体,也是铝合金中溶解度最大的气体。
在铸件凝固过程中由于氢的析出而产生的孔隙,不仅减少了铸件的实际截面积而且是裂纹源。
惰性气体不能溶于铝或铝合金,其他气体一般与铝或铝合金反应形成铝的化合物,如Al2O3、AlCl3、AlN、Al4C3等等。
由图1可知,氢在液态铝或铝合金中的溶液解度很大,而几乎不溶解于固态铝(在室温条件下,其溶解度约在0.003﹪以下)。
在铝合金熔炼时,周围空气中的氢气含量并不多,氢的最通常的来源是铝和水蒸气的反应,而水蒸气主要来源于炉气中的水分、设备及工具吸附的水分、一些材料的结晶水与铝锈Al(OH)2分解出来的水分等,其反应式如下:3H2O(水蒸气)+2Al=Al2O3+6[H](1)含镁铝合金由于还发生下列反应,更容易吸收氢:H2O(水蒸气)+ Mg=MgO+2[H](2)另外,金属炉料或回炉料带入的油污、有机物、盐类熔剂等与铝液反应也能生成氢:4mAl+3CmHn=mAl4C3+3n[H] (3)镁、钠、锂可以改变铝的表面的氧化膜,使活性氢原子容易进入;金属氟和铍则能在铝的表面形成更致密的氧化膜,降低氢向铝液或铝合金中扩散的速度,对铝合金起到保护作用。
形成氢化物的元素,如钙、钛、锂、铯等金属均能强烈地扩大氢在铝液中的溶解度。
不同温度下活性氢原子在铝液或铝合金中的溶解度见表1。
4.气孔对铝合金铸件性能的影响针孔对铝合金性能的影响主要表现在能使铸件组织致密度降低,力学性能下降。
为此,在铝合金铸件生产实践中,加强对气孔等级对力学性能的影响研究,通过控制针孔等级来保证铝合金铸件品质是非常重要的。
针孔等级评定,低倍检验按GB10851-89进行,当有争议时按表2规定执行;X射线照相按GB11346-89铝合金铸件针孔分级标准执行,该标准选用目前工业生产中常用的两种合金ZL101(Al-Si-Mg系)和ZL201(Al-Cu-Mn系), 并在T4状态测定бb和σ5的试验结果表明(ZL101T4、ZL201ST4各种针孔试样的力学性能分别见表3、表4):铸件力学性能与针孔等级之间是线性相关关系,随着针孔等级级别增加,力学性能逐步下降;针孔等级每增加一级,力学性бb下降3%左右,σ5下降 5%左右。
对铝合金铸件切取性能试样要求,铸件允许存在的针孔级别详见GB9438-8这里应当指出的是,由于铸件壁厚效应的影响,即使针孔严重程度相同,壁厚大的部位力学性能下降,壁厚小的则较高。
由于铸件的力学性能取决于多种因素,不仅与针孔等级有关,还与合金的化学成分的波动、铸件的凝固速度、热处理效果、其他缺陷的存在因素有关,所以同一级别的针孔试样,力学性能将在一个相当大的围波动。
5.铝合金铸件针孔形成的主要因素综上所述,针孔是铝合金铸件中容易出现的且对铸件品质造成一定影响的一种铸造缺陷,氢是造成针孔的主要原因(有的资料介绍,铝液中所溶解的气体中80%-90%是氢),而氢的主要来源是水蒸气分解所产生的。
因此,铝合金在熔炼过程中造成水蒸气产生的原因,也就是直接影响针孔形成的主要因素。
影响针孔形成的主要因素有:5.1 原材料、辅助材料的影响在铝合金熔炼浇注过程中,所使用的原材料、辅助材料、一些材料中的结晶水和铝锈AL(OH)2分解会产生水分,造型材料中有多种有机和无机辅料带有的水分,铸型材料中的辅料、涂料等因为预热不良含有的水分等等,在铝合金熔炼浇注时,会因水蒸气的分解而产生大量的气体,这些气体都有可能导致铸件产生气孔。