Thursday, July 29, 2010

鋁合金鑄造(砂模)常見缺陷特徵 C www.tool-tool.com

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冷隔欠鑄
鑄件上出現的合金液面凝的不規則形狀的穿透的或未穿透的溝,兩側呈圓角,加力後穿透會拉長擴大。鑄件上出現的尺寸未到位的尖角或薄壁處未充滿的缺肉現象,在機械加工前外觀檢查即可發現。
1.鑄件設計結構不合理,厚薄截面變化太大,合金液不能充滿薄截面末端或狹縫、尖角、棱角處。
2.澆注系統設計不合理,使兩股合金液流匯流處集中在鑄件的薄截面部位,因冷却凝固而未平整。
3.模具的排氣能力差,模室內氣墊反壓大,阻礙合金液無法填滿角落、狹縫或使兩股液流不能會合或熔合。
4.合金液的澆注溫度和模具工作溫度都太低或模具上鑄件薄壁處塗料塗得太薄,造成合金液流動性差,冷却快而使合金液不能匯合和熔合爲一體。
5.澆注過程中産生了斷流。
1.在允許的條件下,可改進鑄件的設計結構,盡可能使壁厚變化均勻一些或加厚薄截面的加工餘量,防止産生欠鑄或冷隔。
2.設計澆注系統時,應考慮儘量使合金液流路不要太長,內澆口盡可能沿鑄件周圍均勻分布。
3.在選用和安放冷鐵時,要防止使溫度降得太快而産生冷隔或欠鑄。
4.在模具分模面和易産生冷隔、欠鑄等易憋氣的部位開設排氣槽或通氣栓。
5.在大面積薄壁鑄件或鑄件的薄壁處,可適當增加塗料厚度,且塗料不要塗刷太光滑,在成形表面還可用乙炔燻烟,這樣既可提高合金液填模能力,防止其冷却得太快,又可起排氣作用。
6.鑄件外緣圓角太小處,塗料不要太薄太光滑,也可適當加大圓角處塗料,以便提高排氣能力。
7.採用傾斜澆住或伴以適當的機械震動,有助於提高合金液的填模能力。
8.澆注時應使合金液連續均勻幹穩地進入模室,保持外澆口杯始終充滿,保證有稍多的合金液和不斷流。
9.必要時可適當提高模具的

工作溫度到400℃左右,或適當提高合金液的澆注溫度。
10.要徹底烘乾砂芯。
氧化夾渣
鑄件表面或內部出現顔色與基體不同,呈暗灰色的金屬或非金屬氧化物質點。鑄件上表面、上部、特別是靠近冒口附近較多。在機械加工前後、熒光檢查、X光透視中均可發現
1.澆注系統設計不合理、擋渣、集渣能力差。
2.合金熔煉中除渣不乾淨。
3.模具塗料及澆注過程中操作不當。
1.盡可能採用底注法開放式澆注系統,避免內澆口對沖模室壁和模芯。
2.在澆注系統中安放泡沫陶瓷篩檢程式(網)或設置集渣包。
3.在模具的分模面、模室死角、大面積薄壁處等排氣困難的地方開排氣槽或放置通氣栓。
4.嚴禁使用附有氧化皮的熔煉與澆注工具。
5.嚴禁使用有腐蝕、油污、塗料的爐料,品質較低的回爐料應嚴格控制其使用比例,或經過重熔精煉化驗,提高其品質後再使用。
6.選用適合該合金品種的高效的精煉劑充分精煉合金液,精煉後至少靜置5~10min,讓熔渣上浮到液面,然後扒淨浮渣,方可澆注。
7.儘量採用傾斜式澆注,澆注時應舀取稍多的合金液以連續均勻平穩的液流澆入模室,嚴禁中途斷流。
8.砂芯在裝入模具前應按規範烘乾,裝入模具後超過3h未澆注,應取出來重新烘烤,以免吸潮
9.對含有Ti、Si、Sb等密度比鋁合金大的元素,在澆注前應仔細緩慢地攪拌均勻,防止出現游離Si、TiAl3、AISb等硬質點渣瘤。

縮孔、鑄縮
鑄件上呈暗色,形狀不規則的孔洞,集中的大的孔洞叫縮孔;分散的小的蜂窩狀組織不致密的小孔洞叫做鑄縮。在機械加工前後外觀檢查、X光透視、熒光檢查中均可發現
1.鑄件的設計結構不合理,有肥厚(大)的部位,在凝固時得不到合金液的補縮。
2.澆注系統設計不當,不利於順序凝固或同時凝固。如內澆口附近産生過熱、在厚大部位的冒口設置不當、補縮不足等。
3.塗料厚度和模具工作溫度不符合順序凝固或同時凝固的要求。
4.澆注溫度太高,澆注速度太快。
5.爐料含氣量多,合金液精煉不充分,造成氣體性鑄縮。
6.合金未作精煉處理或精煉處理效果差,使合金晶粒粗大。
7.模具溫度太低,鑄件冷却太慢。
8.砂芯不乾,鑄件毛邊太大。
1.儘量减小壁厚差,允許時可加厚薄壁部分的加工餘量,使鑄件壁厚均勻,實現同時凝固。
2.改進澆注系統結構,有利於實現順序凝固或同時凝固,有利於消除內澆口附近過熱:
①小模不高的鑄件採用頂注式傾注。
②採用縫隙式內澆口。當需要立筒式冒口起補縮作用時,可增大縫隙厚度、最厚處可與立筒式冒口下部厚度相等、在可能的情况下,縫隙內澆口與立筒式冒口相通。
③把內澆口均勻分布在鑄件上,可開設兩個對稱的直澆道,從此兩個直澆道中輪流澆入合金液。
④在內澆口上設置暗冒口或在其對面安放冷鐵。
⑤加厚內澆口,加寬加厚與內澆口相連接的橫澆道,使內撓道與橫澆道提升補縮作用。
⑥在鑄件易産生縮孔、鑄縮的部位,合理地安放冒口,並盡可能使明冒口與暗冒口相通。
⑦在鑄件易産生縮孔、鑄縮的部位安放銅質冷鐵,安放前應徹底烘乾,並在其表面開設通氣槽或鑽通氣孔。
⑧把冒口和冷鐵配合起來使用。
 鑄件的厚大部位在模具中應盡量朝上擺放,以利於發揮冒口的

補縮作用和便於排氣。
3.在冒口部位貼放置保溫套等保溫材料,保證冒口後冷却而向鑄件提供補縮液。
4.提高模具的排氣能力,在死角、狹縫等易憋氣的地方和分模面上多開排氣槽和通氣栓。
5.必要時,可採用可卸換的冷鐵安放在模具的易産生熱節處,使此處激冷,或在模具上鑄件的厚大平面處設計散熱片或散熱槽,以加速模具此處的冷却。
6.按有利於順序凝固或同時凝固的原則,對模具模室不同部位的噴(刷)塗不同厚度的塗料,並且要均勻,塗料剝落後補塗的塗料不得有堆積現象。
7.根據鑄件結構形狀,選擇合適的模具工作溫度;薄壁鑄件可採用300~450℃,厚壁鑄件可採用250~300℃,並根據情况,隨時間壓縮空氣吹拂,調整其溫度。
8.適當降低合金液的澆注溫度。
9.從冒口中部看到合金液上漲時,立即從冒口邊補澆合金液至冒口上口。
10.爐料應清潔,無腐蝕斑疤、無熔劑、油污、塗料等有機物,熔解前要經噴砂、除油、烘烤。
11.砂芯應徹底烘乾,在模具內裝配後到澆注的時間應≦5min。
12.扣緊模具,消除産生毛邊的縫隙。

化學成份不合格
最終分析結果主要合金元素或雜質含量超標
1.配料中易燒損元素取值不合適或計算有誤。
2.添加合金元素不符合標準。
3.清爐、洗爐不徹底殘留有上爐的鋁合金及雜質。
4.不同合金料相混。
5.加Mg後停留時間過長,又沒有覆蓋保護、使合金液氧化燒損嚴重。
6.沒有徹底攪拌、成分不均勻,導致取樣不能真實地反映情况。
7.爐前分析不正確。
1.在配料中,易燒損元素取技術標準上限和經驗燒損值的上限,並經過仔細校對,必要時經第二者校對。
2.選用符合標準的成分分析值準確的合金元素。
3.轉爐前徹底清爐、洗爐、清洗湯勺及工具。
4.檢查和鑑定爐前分析儀器是否有故障,如有故障,應送有關計量部門或出産廠家或其維修站修復鑑定。
5.縮短加Mg後停留時間、儘快澆注,並用保護性熔劑覆蓋。
6.按分析化驗取樣技術要求規定取樣,取樣前要充分攪拌合金液。
7.小心使用混裝的廢料和不明成分的爐料。
氣孔
鑄錠表面或內部出現的大或小的孔洞,其表面光滑,形狀比較規則。有分散的和比較集中的兩類。在對鑄錠作外觀檢查或機械加工後可發現
1.爐料帶有水氣,使熔爐內水蒸氣濃度增加。
2.熔爐大、中修後未烘乾或烘乾不透。
3.合金液沒有覆蓋保護或過熱。
4.熔爐、湯勺工具等末烘乾。
5.澆注時合金液流動不連續平穩,産生渦流,捲入了氣體。
6.合金液精煉脫氣不充分。
7.氮氣、煤氣及油中含水量超過標準。
1.嚴禁把帶有水氣的爐料裝入爐內,裝爐前要在400℃左右溫度下烘烤2h。
2.嚴格按工藝規程對大修、小修後的爐子進行烘烤。
3.熔解前按工藝要求對熔、澆注工具、熔劑等進行烘烤,然後才能使用。
4.選用合適的精煉方法和效果好的精煉劑充分精煉合金液,精煉後加覆劑保護。如精煉後靜置時間>6h,則主要進行二次精煉。
5.控制澆注時的液流連續均勻地澆注不得中斷。
6.使用含水量符合要求的氮氣、煤氣、燃油等燃料熔化合金液。

偏析
鑄件各部位化學成分不同(通常做巨觀偏析討論,微偏析較難避免)。有密度偏析和偏析點兩種
1.澆注前合金液沒有得到徹底的攪拌;使合金液中密度大的析出元素和某些密度大的金屬間化合物沈降。
2.合金液未作細化晶粒處理或細化晶粒處理不充分。
3.合金液的澆注溫度太低,使密度大的低熔點元素或化合物游離出來成爲偏析點,如Pb。
1.澆注前徹底攪拌合金液,使成分均勻。
2.選用合適的精煉劑或細化劑對合金進行精煉處理或細化晶粒處理。
3.適當提高合金液的澆注溫度,防止易熔的密度大的元素析出來結瘤。
4.提高鑄錠的凝固冷却速度,减少鑄錠和結晶器內表面之間的摩擦,防止鑄錠凝結殼的局部溫度回升熔化。
鑄縮
鑄錠中心和尾部等後凝固部位出現的很細小的分散的縮孔和氣孔,用肉眼可看到的叫做縮孔,通常都稱爲鑄縮,用放大鏡才能看出的叫做顯微鑄縮
1.合金本身的結晶溫度間隔寬,收縮性大。
2.合金液精煉不充分,含氣量多,在合金液凝固時進入枝晶間,因其壓力大,阻礙合金液進去補縮。
3.合金液的澆注溫度太高,澆注速度太快。
4.合金液未作精煉處理或細化處理,晶粒粗大。
5.澆注溫度過低,結晶時補縮不好。
1.調整合金液的化學成分或選用細化晶粒效果好的元素對合金液作精煉處理或細化處理,减少枝晶組織,細化晶粒,改善其結晶狀態,降低合金液的收縮性。
2.選用效果好的精煉劑和精煉脫氣方法,對合金液進行充分的脫氣除渣處理,降低其含氣量和氧化夾雜物含量。
3.適當降低合金液的澆注溫度或减慢其澆注速度,提高鑄錠的冷却效率。
4.使用短的結晶器,提高水壓,降低水溫,加快鑄錠的結晶凝固速度。
氧化夾渣
在鑄錠表面,特別是鑄錠尾部及鑄錠的內部出現的與基體金屬不同的是暗灰色、組織鬆散的金屬或非金屬氧化物質點
1.原材料不清潔,使用的爐子、工具不清潔。
2.合金液精煉除渣不徹底。
3.澆注溫度過低,合金液的流動性差,夾渣不能上浮。
4.熔煉中固溶成分控制不準而多次補料、沖淡、攪伴,使合金液氧化加重,並將氧化膜和熔渣帶入合金液內部。
5.澆注時合金液的落差太
1.嚴禁使用不清潔的鋁料和工具,並注意爐體清潔。
2.選用合適的精煉方法和精煉劑,對合金液進行充分的精煉,淨化夾渣物。
3.精煉後靜置10~15min,讓懸渣上浮,並適當提高合金液的澆注溫度。
4.儘量减少熔煉中的補料、沖淡、攪拌的次數,以减少合金液的氧化和把氧化皮、熔渣帶入合金液內

大,增加氧化並使氧化膜破碎而捲入合金液內。
部。
5.盡可能縮短轉注的時間,降低澆注時的落差,减少氧化。
6.防止供流分湯盤上粘附的石棉纖維泥砂、塗料等掉入結晶器內。
7.在爐子的出湯口或錠模的澆注口前安放泡沫陶瓷過濾板過濾合金液。

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