




鋁合壓鑄或金鑄造常見缺陷
鋁鑄件常見缺陷及整改辦法
1、欠鑄(澆不足、輪廓不清、邊角殘缺):
形成原因:
(1)鋁液流動(dòng)性不強(qiáng),液中含氣量高,氧化皮較多。
(2)澆鑄系統(tǒng)不良原因。內(nèi)澆口截面太小。
(3)排氣條件不良原因。排氣不暢,涂料過多,模溫過高導(dǎo)致型腔內(nèi)氣壓高使氣體不易排出。
防止辦法:
(1)提高鋁液流動(dòng)性,尤其是精煉和扒渣。適當(dāng)提高澆溫和模溫。提高澆鑄速度。改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu),調(diào)整厚度余量,設(shè)輔助筋通道等。
(2)增大內(nèi)澆口截面積。
(3)改善排氣條件,增設(shè)液流槽和排氣線,深凹型腔處開設(shè)排氣塞。使涂料薄而均勻,并待干燥后再合模。
2、裂紋:
特征:毛坯被破壞或斷開,形成細(xì)長(zhǎng)裂縫,呈不規(guī)則線狀,有穿透和不穿透二種,在外力作用下呈發(fā)展趨勢(shì)。冷、熱裂的區(qū)別:冷裂縫處金屬未被氧化,熱裂縫處被氧化。
形成原因:
(1)鑄件結(jié)構(gòu)欠合理,收縮受阻鑄造圓角太小。
(2)頂出裝置發(fā)生偏斜,受力不勻。
(3)模溫過低或過高,嚴(yán)重拉傷而開裂。
(4)合金中有害元素超標(biāo),伸長(zhǎng)率下降。
防止方法:
(1)改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu),減小壁厚差,增大圓角和圓弧R,設(shè)置工藝筋使截面變化平緩。
(2)修正模具。
(3)調(diào)整模溫到工作溫度,去除倒斜度和不平整現(xiàn)象,避免拉裂。
(4)控制好鋁涂成份,成其是有害元素成份。
3、冷隔:
特征:液流對(duì)接或搭接處有痕跡,其交接邊緣圓滑,在外力作用下有繼續(xù)發(fā)展趨勢(shì)。
形成原因:
(1)液流流動(dòng)性差。
(2)液流分股填充融合不良或流程太長(zhǎng)。
(3)填充溫充太低或排氣不良。
(4)充型壓力不足。
防止方法:
(1)適當(dāng)提高鋁液溫度和模具溫度,檢查調(diào)整合金成份。
(2)使充填充分,合理布置溢流槽。
(3)提高澆鑄速度,改善排氣。
(4)增大充型壓力。
4、凹陷:
特征:在平滑表面上出現(xiàn)的凹陷部分。
形成原因:? ?
(1)鑄件結(jié)構(gòu)不合理,在局部厚實(shí)部位產(chǎn)生熱節(jié)。
(2)合金收縮率大。
(3)澆口截面積太小。
(4)模溫太高。
防止方法:
(1)改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu),壁厚盡量均勻,多用過渡性連接,厚實(shí)部位可用鑲件消除熱節(jié)。
(2)減小合金收縮率。
(3)適當(dāng)增大內(nèi)澆口截面面積。
(4)降低鋁液溫度和模具溫度,采用溫控和冷卻裝置,改善模具熱平衡條件,改善模具排氣條件,使用發(fā)氣量少的涂料。
5、氣泡
特征:鑄件表皮下,聚集氣體鼓脹所形成的泡。
形成原因:
(1)模具溫度太高。
(2)充型速度太快,金屬液流卷入氣體。
(3)涂料發(fā)氣量大,用量多,澆鑄前未揮發(fā)完畢,氣體被包在鑄件表層。
(4)排氣不暢。
(5)開模過早。
(6)鋁液溫度高。
防止方法:
(1)冷卻模具至工作溫度。
(2)降低充型速度,避免渦流包氣。
(3)選用發(fā)氣量小的涂料,用量薄而均勻,徹底揮發(fā)后合模。
(4)清理和增設(shè)排氣槽。
(5)修正開模時(shí)間。
(6)修正熔煉工藝。
6、氣孔(氣、渣孔)
特征:卷入鑄件內(nèi)部的氣體所形成的形狀規(guī)則,表面較光滑的孔洞。
形成原因:
(1)鋁液進(jìn)入型腔產(chǎn)生正面撞擊,產(chǎn)生漩渦。
(2)充型速度太快,產(chǎn)生湍流。
(3)排氣不暢。
(4)模具型腔位置太深。
(5)涂料過多,填充前未揮發(fā)完畢。
(6)爐料不干凈,精煉不良。
(7)模腔內(nèi)有雜物,過濾網(wǎng)不符合要求或放置不當(dāng)。
(8)機(jī)械加工余量大。
防止方法:? ?
(1)選擇有利于型腔內(nèi)氣體排除的導(dǎo)流形狀,避免鋁液先封閉分型面上的排溢系統(tǒng)。
(2)降低充型速度。
(3)在型腔最后填充部位開設(shè)溢流槽和排氣道,并避免被金屬液封閉。
(4)深腔處開設(shè)排氣塞,采用鑲拼形式增加排氣。
(5)涂料用量薄而均勻。
(6)爐料必須處理干凈、干燥,嚴(yán)格遵守熔煉工藝。
(7)用風(fēng)槍清潔模腔,過濾網(wǎng)制作符合工藝要求并按規(guī)定擺放。
(8)在加湯前后扒干凈機(jī)臺(tái)保溫爐內(nèi)的渣。
(9)調(diào)整慢速充型和快速充型的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。
7、縮孔特征:鑄件在冷凝過程中,由于內(nèi)部補(bǔ)償不足所造成的形狀不規(guī)則,表面粗糙的孔洞。
形成原因:
(1)鋁液澆鑄溫度高。
(2)鑄件結(jié)構(gòu)壁厚不均勻,產(chǎn)生熱節(jié)。
(3)補(bǔ)縮壓力低。
(4)內(nèi)澆口較小。
(5)模具的局部溫度偏高。
防止方法:
(1)遵守作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),降低澆鑄溫度。
(2)改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu),消除金屬積聚部位,緩慢過渡。
(3)加大補(bǔ)縮壓力。
(4)增加暗冒口,以利壓力很好的傳遞。
(5)調(diào)整涂料厚度,控制模具的局部溫度。
8、花紋
特征:鑄件表面上呈現(xiàn)光滑條紋,肉眼可見,但用手感覺不出,顏色不同與基體金屬紋路,用0#砂紙稍擦即可除去。
形成原因:
(1)充型速度太快。
(2)涂料用量太多。
(3)模具溫度低。
防止方面:
(1)降低充型速度
(2)涂料用量薄而均勻。
(3)提高模具溫度。
9、變形
特征:鑄件幾何形狀與設(shè)計(jì)要求不符的整體變形。
形成原因:
(1)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不良,引起不均勻的收縮。
(2)開模過早,鑄件剛性不夠。
(3)鑄造斜度小,脫模困難。
(4)取置鑄件的操件不當(dāng)。
(5)鑄件冷卻時(shí)急冷起引的變形。
防止方法:
(1)改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu),使壁厚均勻。
(2)確定最佳開模時(shí)間,增加鑄件剛性。
(3)放大鑄造斜度。
(4)取放鑄件應(yīng)小心,輕取輕放。
(5)放置在空氣中緩慢冷卻。
10、錯(cuò)位
特征:鑄件一部分與另一部分在分型面錯(cuò)開,發(fā)生相對(duì)位移。
形成原因:
(1)模具鑲塊位移。
(2)模具導(dǎo)向件磨損。? ?
(3)模具制造、裝配精美度。
防止方法:? ?
(1)調(diào)整鑲塊加以緊固。
(2)交換導(dǎo)向部件。
(3)進(jìn)行修整,消除誤差。
11、縮松
特征:在X-RAY的探射下,部位呈點(diǎn)狀、曲線裝、或塊裝的透明狀。
主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面(附低壓鑄造輪轂冷卻方向和輪轂各個(gè)部分說明):
鑄件的凝固順序:
A環(huán)--B環(huán)--(C環(huán)、D環(huán))--輻條--斜坡--PCD--分流錐--湯口。A、B環(huán)縮松:
(1)適當(dāng)加快充型速度。
(2)補(bǔ)噴保溫涂料。
(3)涂料太厚或何溫性能差,則擦干凈涂料后再補(bǔ)噴。
(4)縮短鑄造周期。
C環(huán)縮松:
(1)推遲或關(guān)掉輪網(wǎng)與輻條交接處風(fēng)道。
(2)上模輻條補(bǔ)噴保溫涂料,涂料太厚擦干凈重噴。
(3)可適當(dāng)加快充型速度。
輻條根部(輻條與輪網(wǎng)交接處)
(1)在上模對(duì)應(yīng)處拉排氣線。
(2)補(bǔ)噴上、下模輻條處的涂料。
(3)適當(dāng)縮短或延遲上、下模斜坡、PCD處的冷卻參數(shù)。
(4)對(duì)應(yīng)處涂料太厚擦干凈重噴,建議補(bǔ)噴39#涂料。
(5)適當(dāng)縮短鑄造周期。
斜坡縮松:
(1)推遲或關(guān)掉分流錐冷卻參數(shù)。
(3)上、下模斜坡冷卻時(shí)間延長(zhǎng),期待時(shí)間縮短。
(4)局部噴水冷卻。
(5)涂料太厚擦干凈重噴。
PCD縮松:
(1)適當(dāng)延長(zhǎng)保壓時(shí)間及鑄造周期。
(2)適當(dāng)提前或延長(zhǎng)PCD處的冷卻參數(shù)。
(3)在上模PCD和下模PCD處采用處吹風(fēng)或噴水處理。
解決壓鑄件及其它鑄造件縮孔縮松問題的終極方法
壓鑄件存在縮孔縮松問題是一個(gè)普遍的現(xiàn)象,有沒有徹底解決這個(gè)問題的方法?答案應(yīng)該是有的,但它會(huì)是什么呢?
1.壓鑄件縮孔縮松現(xiàn)象存在的原因
壓鑄件縮孔縮松現(xiàn)象產(chǎn)生的原因只有一個(gè),那就是由于金屬熔體充型后,由液相轉(zhuǎn)變成固相時(shí)必然存在的相變收縮.由于壓鑄件的凝固特點(diǎn)是從外向內(nèi)冷卻,當(dāng)鑄件壁厚較大時(shí), 內(nèi)部必然產(chǎn)生縮孔縮松問題.
所以,就壓鑄件來說,特別是就厚大的壓鑄件來說,存在縮孔縮松問題是必然的,是不可以解決的.
2.解決壓鑄件縮孔縮松缺陷的唯一途徑
壓鑄件縮孔縮松問題,不能從壓鑄工藝本身得到徹底解決,要徹底解決這個(gè)問題,只能超越該工藝,或者說是從系統(tǒng)外尋求解決的辦法.
這個(gè)辦法又是什么呢?
從工藝原理上說,解決鑄件縮孔縮松缺陷,只能按照通過補(bǔ)縮的工藝思想進(jìn)行.鑄件凝固過程的相變收縮,是一種自然的物理的現(xiàn)象,我們不能逆這種自然現(xiàn)象的規(guī)律,而只能遵循它的規(guī)律,解決這個(gè)問題.
3.補(bǔ)縮的兩種途徑
對(duì)鑄件的補(bǔ)縮,有兩種途徑,一是自然的補(bǔ)縮,一是強(qiáng)制的補(bǔ)縮.
要實(shí)現(xiàn)自然的補(bǔ)縮,我們的鑄造工藝系統(tǒng)中,就要有能實(shí)現(xiàn)”順序凝固”的工藝措施.很多人直覺地以為,采用低壓鑄造方法就能解決鑄件的縮孔縮松缺陷,但事實(shí)并不是這么回事.運(yùn)用低壓鑄造工藝,并不等于就能解決鑄件的縮孔縮松缺陷,如果低壓鑄造工藝系統(tǒng)沒有設(shè)有補(bǔ)縮的工藝措施,那么,這種低壓鑄造手段生產(chǎn)出來的毛坯,也是可能百分之一百存在縮孔縮松缺陷的.
由于壓鑄工藝本身的特點(diǎn),要設(shè)立自然的”順序凝固”的工藝措施是比較困難的,也是比較復(fù)雜的.最根本的原因還可能是, ”順序凝固”的工藝措施,總要求鑄件有比較長(zhǎng)的凝固時(shí)間,這一點(diǎn),與壓鑄工藝本身有點(diǎn)矛盾.
強(qiáng)制凝固補(bǔ)縮的最大特點(diǎn)是凝固時(shí)間短,一般只及”順序凝固”的四分之一或更短,所以,在壓鑄工藝系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,增設(shè)強(qiáng)制的補(bǔ)縮工藝措施,是與壓鑄工藝特點(diǎn)相適應(yīng)的,能很好解決壓鑄件的縮孔縮松問題.
4.強(qiáng)制補(bǔ)縮的兩種程度:擠壓補(bǔ)縮和鍛壓補(bǔ)縮
實(shí)現(xiàn)鑄件的強(qiáng)制補(bǔ)縮可以達(dá)到有兩種程度.一種是基本的可以消除鑄件縮孔縮松缺陷的程度,一種是能使毛坯內(nèi)部達(dá)到破碎晶粒或鍛態(tài)組織的程度.如果要用不同的詞來表述這兩種不同程度話,那么,前者我們可以用”擠壓補(bǔ)縮”來表達(dá),后者,我們可以用”鍛壓補(bǔ)縮”來表達(dá).
要充分注意的一個(gè)認(rèn)識(shí),分清的一個(gè)概念是,補(bǔ)縮都是一種直接的手段,它不能間接完成.工藝上,我們可以有一個(gè)工藝參數(shù)來表達(dá),這就是”補(bǔ)縮壓強(qiáng)”.
物理原理上,壓強(qiáng)這個(gè)概念有兩種情況可出現(xiàn),一種是在液體場(chǎng)合,即”帕斯卡定律”的場(chǎng)合,為分清楚,我們定義它為”液態(tài)壓強(qiáng)”,而另一種出現(xiàn)在固態(tài)場(chǎng)合,我們定義它為”固態(tài)壓強(qiáng)”.要注意的是,這兩種不同狀態(tài)下出現(xiàn)的壓強(qiáng)概念的適用條件.我們?nèi)绻煜?就會(huì)出現(xiàn)大問題.
“液態(tài)壓強(qiáng)”,它只適用于液體系統(tǒng),它的壓強(qiáng)方向是可以傳遞的,可以轉(zhuǎn)彎的,但在固相系統(tǒng)完全不適用.
壓鑄件的補(bǔ)縮,是在半固態(tài)與固態(tài)之間出現(xiàn)的,它的壓強(qiáng)值,是有方向的,是一種矢量壓強(qiáng),它的方向與施加的補(bǔ)縮力方向相同.
所以,那種以為通過提高壓鑄機(jī)壓射缸的壓力,通過提高壓射充型比壓來解決壓鑄件的縮孔縮松,以為這個(gè)壓射比壓可以傳遞到鑄件凝固階段的全過程,實(shí)現(xiàn)鑄件補(bǔ)縮思想,是完全錯(cuò)誤的.
5.采用”先壓鑄充型,后模鍛補(bǔ)縮”的工藝,是解決鑄件縮孔縮松缺陷的有效途徑,也是一種終極手段.
”先壓鑄充型,后模鍛補(bǔ)縮”的工藝,我們可簡(jiǎn)稱為”壓鑄模鍛”工藝.它的本質(zhì),是一種連鑄連鍛工藝,就是將壓鑄工藝與液態(tài)模鍛(熔湯鍛造)工藝相結(jié)合,將這兩種設(shè)備的最有效功能組合在一起,完成整個(gè)工藝過程.
這種連鑄連鍛的”壓鑄模鍛”設(shè)備,外型與普通立式或臥式的壓鑄機(jī)很相似,其實(shí)就是在壓鑄機(jī)上,增加了液壓的鍛壓頭.可以加上的最大鍛壓補(bǔ)縮力,能等于壓鑄機(jī)的最大鎖模力.
要注意的是,這種壓鑄模鍛機(jī)最重要的公稱參數(shù),并不是鎖模力,而是模鍛補(bǔ)縮力,相當(dāng)于四柱油壓機(jī)的鍛壓力意義,這是我們?cè)谠O(shè)備選擇時(shí)必須充分留意的.不然,買了一臺(tái)鎖模力很大,但模鍛補(bǔ)縮力很小的壓鑄模鍛設(shè)備,其使用價(jià)值就大打折扣了.
運(yùn)用這種壓鑄模鍛機(jī)生產(chǎn)的毛坯,尺寸精度很高,表面光潔度也極高,可以相當(dāng)于6級(jí)以上機(jī)加工手段所能達(dá)到的精度與表面粗糙度水平.它已能歸屬于”極限成形”----的工藝手段,比”無切削少余量成形”工藝更進(jìn)了一大步.
直觀來看,當(dāng)顏色轉(zhuǎn)淡液面中心會(huì)凹下去,說明已超過760℃;顏色紅色轉(zhuǎn)鮮開始略帶黃色且液面呈較明顯的下凹,已在780℃以上。鋁水應(yīng)控制不超過780℃,絕對(duì)不能超過800℃,因?yàn)殇X在熔化過程中的氣體吸收量隨著溫度的升高而增加,尤其在800℃以上時(shí)吸氣非常嚴(yán)重,使工件的氣孔很多。
一、710-730是保溫爐內(nèi)溫度,還是澆口杯中溫度,另有一問題請(qǐng)問嫁人,澆溫高了還是低了,哪種更容易形成二次氧化圈氣。
答:710-730度指得是保溫爐內(nèi)的溫度,澆口杯內(nèi)的忽略不計(jì)。如果是抬包的話,那么你要控制到達(dá)澆口杯前的溫度。溫度低了澆口對(duì)面容易形成冷隔,且補(bǔ)縮效果差。溫度高了容易出現(xiàn)縮松,試壓時(shí)小漏較多。至于二次氧化圈氣,這個(gè)取決你澆道的位置和充型速度和平穩(wěn)性,與溫度的因素影響不是太大。
二、扒渣是兩人同時(shí)澆完后,鋁液晃動(dòng)不是太大時(shí),進(jìn)行扒渣。如果第一人倒完后扒渣,第二人再倒,這樣還是會(huì)形成氧化物,還要扒一次,不劃算,也影響工效。
這個(gè)問題問得好!第一種和第二種我也在同一個(gè)產(chǎn)品上用過,我作一一說明:
第一種:保溫爐與澆注機(jī)離得較遠(yuǎn),鋁水重量較多,一般會(huì)選用抬包的方法。但由于距離遠(yuǎn),溫度損失較大,所以保溫爐的溫度需達(dá)到750度,澆注時(shí)也容易出現(xiàn)冷隔現(xiàn)象。且轉(zhuǎn)包形成二次氧化,不利于產(chǎn)品質(zhì)量。所以不建議采用抬包形式。
第二種:距離較近,直接從爐子里舀入到澆口杯里,溫度可以適當(dāng)?shù)停?10-730左右即可。二人倒入后需在澆口杯內(nèi)扒渣。所以第二種方法有利于產(chǎn)品質(zhì)量。
但樓上的兄弟說的是20KG,我想找一個(gè)大個(gè)子一個(gè)人澆就行了。舀一次倒一次質(zhì)量比以上兩種都好。
如果有條件,買一臺(tái)直線式伺服給湯機(jī)(15W)或機(jī)器人(80W),這樣也可以解決舀鋁的問題。
這位兄弟這么小氣,沒讓你發(fā)數(shù)模,發(fā)個(gè)圖片總可以吧.沒有圖片我不知道怎么回答你的問題呀.兩人澆倒是小事一樁,先搞個(gè)大包,將所用鋁水倒入包里,兩個(gè)人抬過來一起倒就行了.初始沒有機(jī)器人澆都是用這種方法的.只是穩(wěn)定性會(huì)差一點(diǎn),影響合格率.習(xí)慣了也能控制好質(zhì)量的.至于初始工藝,你是要澆注溫度還是澆注速度?溫度要滿足澆注成型,所以到達(dá)模具后的溫度應(yīng)該在710度,而不是在保溫爐內(nèi)的溫度.因?yàn)檗D(zhuǎn)包兩次溫度會(huì)損失30-50度,所以爐內(nèi)溫度要高于澆注溫度,這個(gè)中間損失值你測(cè)量一下就知道了.還有是澆注速度,保證澆口杯處于充滿狀態(tài),不能出現(xiàn)斷流.一般會(huì)在10-12秒左右澆完.如果溫度保證了,澆注方法保證了,還出現(xiàn)澆不足或其它缺陷,那么你的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的比例有問題.
都告訴你了,看來我得少上來一會(huì)兒,不想說但心里又憋不住,哎!以后發(fā)財(cái)?shù)臋C(jī)會(huì)越來越來少了....
開會(huì)開了一天了,趕緊回來答題。
“溫度低了補(bǔ)縮效果差,是不是鋁水溫度低了,冒口溫度也低(澆口進(jìn)冒口除外),造成補(bǔ)縮差,溫度低是否有個(gè)限度,比如ZL102最低溫度能到多少。傾轉(zhuǎn)澆注,鋁液流程長(zhǎng)(長(zhǎng)管件,階梯澆口),是不是容易氧化卷氣,傾轉(zhuǎn)速度快好還是慢一些好。另外鋁水處理不好,是否也易氧化卷氣。”
答:冒口溫度低與澆注溫度有關(guān)這只是一部分,當(dāng)然如果與澆口連接能連接最好,但有些冒口無法連,那么冒口的保溫效果與冒口的容積及高度就存在很大關(guān)系。不能說冒口溫度低了補(bǔ)縮效果差,要看鑄件本體與冒口之間的兩個(gè)溫差如何控制。如桌鑄件在溫度低的時(shí)候能充型,那么這時(shí)的冒口就起到排氣的作用,補(bǔ)縮效果不明顯了。
溫度低肯定有限度,至于最低是多少,主要還看你模具溫度如何控制。如果模溫高鋁溫低,這時(shí)干出來的鑄件比模具高鋁溫高的鑄件好。合金的性能依材料不同流動(dòng)性能不同,ZL102這種合金我目前沒做過,不這就其成份來講,高硅接近共晶點(diǎn),鑄造性能是較好的一種,從流動(dòng)性,收縮都優(yōu)于其他合金。
還有上述例的長(zhǎng)管件,階梯澆注,會(huì)不會(huì)氧化卷氣?這個(gè)從我的觀點(diǎn)來講,會(huì)不會(huì)卷氣與你澆口設(shè)計(jì)的進(jìn)料順序有關(guān)系,與澆注速度有關(guān)系。你可以通過產(chǎn)品拋丸來驗(yàn)證一下表面是否有表皮氣孔,如果較多,說明該產(chǎn)品充型中存在氧化卷氣,你要考慮如何擋渣,如何解決充型中引起的二次氧化。鋁水的渣只是其中的一部分,一般排除在外,因?yàn)檫@是最起碼的處理工藝。主要還要在澆注系統(tǒng)中或澆口杯中設(shè)置過濾系統(tǒng)。
看了工藝圖片我才有點(diǎn)明白缺陷產(chǎn)生的原因了:因?yàn)榇蟛糠咒X水從產(chǎn)品本體進(jìn)入,且兩個(gè)內(nèi)澆道相隔太遠(yuǎn),所以造成大部分鋁水從底注法蘭面進(jìn)入,造成該處過熱,且該處有兩個(gè)鐵抽芯,溫度高,又?jǐn)嚅_補(bǔ)縮通道,所以芯子中間的壁會(huì)形成縮松,位于側(cè)法蘭面的冒口過小,熱容量不足,造成冒口先凝固。形成產(chǎn)品補(bǔ)冒口的現(xiàn)象,所以你取消一個(gè)冒口問題反而有所好轉(zhuǎn)。
目前有四種方案可以改進(jìn)這個(gè)產(chǎn)品:
1、將現(xiàn)有的內(nèi)澆口與冒口相連,取消與鑄件本體的連接,實(shí)現(xiàn)連澆帶冒的系統(tǒng),局部調(diào)整抽芯處的冒口大小或位置。縮小最后一個(gè)內(nèi)澆口的截面積,增加上部?jī)?nèi)澆道截面積,實(shí)現(xiàn)分流。
2、取消所有澆道,直接從最大頭處冒口內(nèi)進(jìn)行傾轉(zhuǎn),這與你在旁邊放個(gè)澆道傾轉(zhuǎn)的原理是一樣的,而且省略了澆道的費(fèi)用。
3、利用現(xiàn)有澆道和冒口,產(chǎn)品橫向傾轉(zhuǎn)澆注,流程從原900降到200左右,流程短,熱量分布均勻。有利于充型和補(bǔ)縮。
4、改用立澆方式,產(chǎn)品為橫向擺放,采用澆口杯和過濾網(wǎng)的形式澆注。
以上四種方式都可以在現(xiàn)有的模具上實(shí)現(xiàn)。
這個(gè)件其實(shí)并不難,只是工藝有點(diǎn)復(fù)雜化了。傾轉(zhuǎn)鑄造的原理我認(rèn)為就是找最大的截面積進(jìn)料,分散熱量,縮短時(shí)間,減少充刷。撇棄固有的直澆,橫澆及內(nèi)澆的理論,找準(zhǔn)需要放冒口需要補(bǔ)縮的地方,直接從該處進(jìn)料就可以實(shí)現(xiàn)傾轉(zhuǎn)鑄造的優(yōu)勢(shì)。
如何實(shí)現(xiàn)低壓鑄造順序凝固論述
前幾日幫友人完成課題答辯, 總結(jié)了實(shí)現(xiàn)低壓鑄造順序凝固的一些問題,順便給大家分享一下,請(qǐng)多多指教。
1、實(shí)現(xiàn)溫度場(chǎng)分布:
A、合金液溫度:鋁合金溫度通常為680-710度,溫度宜取高,利于流動(dòng)性和補(bǔ)縮;
B、合金成份:宜取共晶合金,結(jié)晶間隔小,收縮小,流動(dòng)性好;(可查共晶合金的優(yōu)點(diǎn))
C、升液管:通常用的升液管為鑄鐵和陶瓷升液管,現(xiàn)在碳化硅和氮化硅兩種材質(zhì)的升液管,保溫效果好,使用壽命長(zhǎng);
D、分流器:又稱保溫套,通常采用電加熱和煤氣加熱,內(nèi)膽敷耐火泥等保溫材質(zhì)用于保溫;
E、模溫分布:澆口﹥模具下模溫﹥模具上模溫的原則;上模溫采用氣、水作為冷卻介質(zhì),對(duì)局部厚大部位作冷卻,實(shí)現(xiàn)模具溫差;
F、涂料厚度分布:澆口﹥模具下模溫﹥模具上模溫的原則
根據(jù)以上情況,可得出溫度場(chǎng)分布原則:合金液溫度﹥升液管﹥分流器﹥澆口模溫﹥下模溫﹥上模溫
2、參數(shù)控制:
A、壓力原則:升液﹤充型﹤增壓﹤保壓
B、時(shí)間:升液時(shí)間由升液管內(nèi)徑面積、合金液至分流器的高度和升液壓力進(jìn)行計(jì)算;不可過慢,降低溫度;
? ?? ?? ?充型時(shí)間由產(chǎn)品面積、高度和壓力計(jì)算;保證產(chǎn)品充型的情況下適當(dāng)加快;
? ?? ?? ?增壓時(shí)間由產(chǎn)品內(nèi)腔有無砂芯等因素,過快形成粘砂,過慢實(shí)現(xiàn)不了補(bǔ)縮,所以適產(chǎn)品特性確定;
? ?? ?? ?保壓時(shí)間由澆口面積和分流器溫度決定;
3、補(bǔ)縮通道:低壓鑄造原則宜適合厚大部位在下模,薄壁在上模的產(chǎn)品,如產(chǎn)品上形狀厚大,需建立補(bǔ)縮通道,在不影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的情況下,作適當(dāng)更改。
4、適當(dāng)降低合金液和模具的距離,降低合金液在低壓鑄造過程中的溫度損失;
5、排氣系統(tǒng):模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮排氣系統(tǒng)的作用,利于產(chǎn)品充型和補(bǔ)縮;
6、改進(jìn)事項(xiàng):將爐蓋凸出一定高度,上升后與模具底板僅有100-200高度,將升液管和分流器做成一體,整體埋入爐蓋內(nèi),由爐氣進(jìn)行加熱升液管和分流器,保證溫度可以達(dá)到700度以上;B、模具底板鏤空,鑲?cè)胝婵毡Wo(hù)氣墊,該氣墊與分流器平面接觸,內(nèi)有澆口過渡連接口,工作時(shí)爐氣可直達(dá)模具底板,起到加熱作用,同時(shí)又保證了澆口的工作溫度,經(jīng)此項(xiàng)改進(jìn)后澆注的產(chǎn)品可見澆口呈明顯凹現(xiàn),說明澆口起到最后凝固和補(bǔ)縮的作用。
大致總結(jié)了一下,請(qǐng)朋友們多多批評(píng),多多指教。
從設(shè)計(jì)的角度樓主的理論是同意的,但是根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)以及工藝的不同,有時(shí)候是要變化的。補(bǔ)充一下,實(shí)現(xiàn)順序凝固還有重要一點(diǎn)就是:在允許的情況下可以適當(dāng)增加壁厚或增加冷卻銷。共同學(xué)習(xí)進(jìn)步!
我們低壓鑄造鋁水溫度一直控制在710~730度。從不敢在700以下進(jìn)行操作啊!
同時(shí)我們也使用過陶瓷的和碳化硅升液管,對(duì)減少增鐵有明顯的效果,其余的沒有特別感覺!
至于要求順序凝固,非常認(rèn)同!
從提供的照片看,在鑄件的厚大部分產(chǎn)生氣孔、縮孔、縮松,是常見的現(xiàn)象,因?yàn)閷?duì)你們的工藝不完全了解,只能原則的提供一些看法供參考;對(duì)于重力鑄造,能用順序凝固原則就優(yōu)先考慮順序凝固,如條件限制不能實(shí)現(xiàn)順序凝固,就盡可能做到同時(shí)凝固原則,否則難免產(chǎn)生氣孔,不知你們的工藝是否做到了這點(diǎn)。從工藝的角度講,幾個(gè)有缺陷的搭子,是否可以使用金屬芯,能用金屬芯要用金屬芯,無法用金屬芯,要用激冷塊。以減少氣體的析出。出氣塞出氣孔的設(shè)置是否都設(shè)置好了,也很重要。另外非常重要的是認(rèn)真做好熔煉澆注時(shí)的準(zhǔn)備工作嚴(yán)格按工藝規(guī)程要求,正確處理好爐料。爐料使用前應(yīng)用吹砂或其它方法去除爐料表面的銹跡、泥沙等污物,并進(jìn)行爐料預(yù)熱,預(yù)熱溫度:350℃-450℃,保持3h以上,嚴(yán)防帶入水分和油污等。坩堝、錠模、熔煉工具,使用前應(yīng)將表面油污、臟物等清除干凈。并預(yù)熱至120℃-250℃,涂以防護(hù)涂料。新坩堝、新砌爐子、有銹蝕的舊坩堝,使用前應(yīng)用吹砂其他方法將表面清除干凈,并進(jìn)行烘爐處理。一般應(yīng)加熱至700℃-800℃,保溫2h-4h,以去除坩堝所吸附的水分及其它化學(xué)物質(zhì)。已經(jīng)涂料的坩堝、錠模、熔煉工具使用前,均須預(yù)熱,坩堝應(yīng)預(yù)熱至暗紅色(500℃-600℃);熔煉工具應(yīng)預(yù)熱至200℃-400℃,保持2h以上(除使用感應(yīng)爐熔煉合金時(shí),坩堝可不預(yù)熱外。)精煉去氣,去除鋁合金中的氣體要用鐘罩將除氣劑壓入坩堝底部100mm,沿坩堝直徑1/3處(距坩堝內(nèi)壁)的圓周勻速移動(dòng)。為了不使鋁液大量噴濺,除氣劑可分批加入,除氣結(jié)束除渣,并按規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行靜置。以上意見僅供參考
低壓鑄造中的常見問題
內(nèi)容摘要:主要針對(duì)低壓鑄造中鋁合金車輪的常見問題,氧化夾渣缺陷特征,氧化夾渣防止方法。氣孔縮孔的缺陷特征,氣孔縮孔的產(chǎn)生原因及防止方法。縮松的缺陷特征,產(chǎn)生原因,防止方法。裂紋的缺陷特征,產(chǎn)生原因及防止方法。
一 氧化夾渣
缺陷特征:氧化夾渣多分布在鑄件的上表面,在模具不通氣的轉(zhuǎn)角部位。斷口多呈灰白色或黃色,去經(jīng)x光透視或在機(jī)械加工時(shí)發(fā)現(xiàn),也可在堿洗、酸洗;陽極化或使用金屬探傷劑時(shí)發(fā)現(xiàn)。
產(chǎn)生原因:
1.爐料不清潔,回爐料使用量過多
2.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不良,,沖型時(shí)設(shè)置不當(dāng)
3.合金液中的熔渣未清除干凈
4.澆注操作不當(dāng),帶入夾渣
5.精煉變質(zhì)處理后靜置時(shí)間不夠
防止方法:
1.爐料應(yīng)經(jīng)過吹砂,回爐料的使用量適當(dāng)降低
2.改進(jìn)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì),提高其擋渣能力
3.采用適當(dāng)?shù)娜蹌┤ピ?/span>
4.澆注時(shí)應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)放置過濾網(wǎng),并應(yīng)注意清渣
5.精煉后澆注前合金液應(yīng)靜置一定時(shí)間
二 氣孔 縮孔
缺陷特征:汽輪鑄件壁內(nèi)氣孔一般呈圓形或橢圓形,具有光滑的表面,一般是發(fā)亮的氧化皮,有時(shí)呈油黃色。表面氣孔、氣泡可通過拋光發(fā)現(xiàn),內(nèi)部氣孔縮孔可通過X光透視或機(jī)械加工發(fā)現(xiàn)氣孔 氣泡在X光底片上呈黑色。
產(chǎn)生原因:
1.壓注沖型不平穩(wěn),卷入氣體
2.型(芯)砂中過混入有機(jī)雜質(zhì)(如煤屑、草根 馬糞等)
3.鑄型《模具》排氣不良
4.模具涂料噴涂不良,冷卻環(huán).塊設(shè)置不當(dāng)
5.低壓澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)置不良
防止方法 :
1.正確掌握壓注速率,避免卷入氣體。
2.型(芯)砂中不得混入有機(jī)雜質(zhì)以減少造型材料的發(fā)氣量
3.改善模具的排氣能力
4.改進(jìn)模具噴涂質(zhì)量,正確選用及處理冷卻環(huán).塊的置放
5.改進(jìn)壓注參數(shù)設(shè)置,改進(jìn)模具設(shè)計(jì)
三 縮松
缺陷特征:鋁鑄件縮松一般產(chǎn)生在內(nèi)澆道附近與冒口根部厚大部位、輪輞壁與輻條的厚薄轉(zhuǎn)接處和具有大平面的薄壁處。在鑄態(tài)時(shí)斷口為灰色,淺黃色經(jīng)熱處理后為灰白淺黃或灰黑色在x光底片上呈云霧狀嚴(yán)重的呈絲網(wǎng)狀縮松可通過X光、熒光低倍;斷口等檢查方法發(fā)現(xiàn)。
產(chǎn)生原因:
1.冒口補(bǔ)縮作用差
2.爐料含氣量太多
3.內(nèi)澆道附近過熱
4.砂型水分過多,砂芯未烘干
5.模具涂料噴涂不當(dāng)
6.鑄件在鑄型中的沖型時(shí)間不當(dāng)
7.澆注溫度過高,澆注速度太快
防止方法:
1.從冒口補(bǔ)壓金屬液,改進(jìn)澆口設(shè)計(jì)
2.爐料應(yīng)清潔無腐蝕
3.輻條縮松處設(shè)置糙口,安放冷卻環(huán)塊或與糙口聯(lián)用
4.控制型砂水分,和砂芯干燥
5.采取涂料噴涂的措施
6.改變鑄件在鑄型中的沖型時(shí)間,
7. 降低壓注溫度和壓注速度
四 裂紋
缺陷特征:
1.鑄造裂紋:沿晶界發(fā)展,常伴有偏折,是一種在較高溫度下形成的裂紋在體積收縮較大的合金和形狀較復(fù)雜的產(chǎn)品鑄件容易出現(xiàn)
2.熱處理裂紋:常呈穿晶裂紋。常在產(chǎn)生應(yīng)力和熱膨張系數(shù)較大的合金冷卻過劇。或存在其他冶金缺陷時(shí)產(chǎn)生
產(chǎn)生原因:
1.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,有尖角,壁的厚薄變化過于懸殊
2.砂型(芯)退讓性不良
3.模具局部過熱
4.金屬液體溫度過高
5.自模具中取出鑄件過早
6.熱處理過熱冷卻速度過激
7.沖型時(shí)冷卻模具局部溫度設(shè)置不當(dāng)
防止方法:
1.改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),避免尖角,壁厚力求均勻,圓滑過渡
2.采取增大砂型(芯)退讓性的措施
3.保證鑄件各部分同時(shí)凝固或順序凝固,改進(jìn)壓注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.適當(dāng)降低澆注溫度
5.控制鑄型冷卻出型時(shí)間
6.鑄件放置時(shí)采用緩慢冷卻
7.正確控制金屬液體溫度,降低冷卻速度
控制壓鑄產(chǎn)品中的汽孔,與縮孔的關(guān)建因素,我們一個(gè)問題一個(gè)問題來討論,首先我們要知道形成汽孔,縮孔的因素有那些,其每個(gè)因素都可能單獨(dú)形成汽孔;縮孔,都要影響產(chǎn)品的質(zhì)量,所以我的觀點(diǎn)是每一個(gè)因素都關(guān)鍵。
汽孔的形成,只要我們找到形成它的源頭就可以解決,汽孔要根除是不可能的,這是當(dāng)今壓鑄界的一大難點(diǎn),我們目前能做到的只是,減少,細(xì)化,將它的危害降到最低。汽的來源可以分為下面幾類:
1:溶燙中除氣不好
2:流道設(shè)計(jì)不合理,裹氣
3:壓鑄參數(shù)不合理,裹氣
4:壓鑄模具排汽不暢
5:脫模水過多,或脫模劑沒有充分霧化
6:澆口不合理
7:產(chǎn)品結(jié)構(gòu)問題等
縮孔產(chǎn)生的原因有:
1:產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不良,有熱節(jié)
2:壓鑄機(jī)出力不夠
3:模具結(jié)構(gòu)不合理
4:壓鑄工藝不良?

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