【鋁(lv)鑄(zhu)件(jian)】鋁(lv)鑄(zhu)件(jian)性能及(ji)應(ying)用 鋁(lv)鑄(zhu)件(jian)缺陷分(fen)析 鋁(lv)鑄(zhu)件(jian)知識
鋁鑄件知識
是(shi)指(zhi)是(shi)采用鑄造的加工方式而得到的純(chun)鋁(lv)(lv)或鋁(lv)(lv)合(he)(he)金(jin)的設備器(qi)件(jian)。一(yi)般是(shi)采用砂型模或金(jin)屬模將(jiang)加熱為(wei)液態(tai)的鋁(lv)(lv)或鋁(lv)(lv)合(he)(he)金(jin)澆(jiao)入模腔(qiang),而得到的各種形(xing)狀(zhuang)和尺寸的鋁(lv)(lv)零件(jian)或鋁(lv)(lv)合(he)(he)金(jin)零件(jian)通常就稱為(wei)鋁(lv)(lv)壓(ya)鑄件(jian)。
定義
用各種牌號做出來(lai)的產品用途很廣泛,如汽(qi)車配件(jian),各種家用品,工業機器配件(jian)。
技術
鋁鑄造現代模塑技術
復雜的(de)鋁鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)是(shi)一(yi)種(zhong)以(yi)電磁泵(beng)低壓鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)技(ji)術(shu)(shu)為核心,鋁冶煉和(he)(he)(he)成(cheng)型復合(he)凈(jing)化技(ji)術(shu)(shu)和(he)(he)(he)制造(zao)業核心的(de)新技(ji)術(shu)(shu),生(sheng)產高質量(liang)鋁鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)現(xian)(xian)(xian)代(dai)技(ji)術(shu)(shu)。電磁泵(beng)低壓鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)金(jin)屬(shu)熔液(ye)傳輸系(xi)統有一(yi)個穩(wen)定的(de)流動(dong),流量(liang)控制方便(bian),緩解過程熔融氧化鋁的(de)倒吸(xi)氣(qi)和(he)(he)(he)易于實現(xian)(xian)(xian)的(de)優點是(shi)使用流程的(de)自動(dong)化,這不僅鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)質量(liang)的(de)提高鋁鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao),而(er)且還可以(yi)改善工作環境。減(jian)少勞動(dong)強度,實現(xian)(xian)(xian)自動(dong)化和(he)(he)(he)現(xian)(xian)(xian)代(dai)化的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)生(sheng)產。
凈化的熔融搪瓷合金鑄件的重要組成部分,是鋁冶煉和復合凈化設施除了注氣和自旋泡沫陶瓷過濾器與高(gao)脫氣,除非性能的(de)(de)金屬夾雜物。此外,它(ta)使(shi)用(yong)(yong)一個新的(de)(de)長壽(shou)命襯里材料,有獨(du)立(li)的(de)(de)保溫(wen)/供熱系統可以用(yong)(yong)于大量的(de)(de)連續生產(chan),同時也為間歇生產(chan)。這項技術的(de)(de)熔鋁凈化效率高(gao)、壽(shou)命長、低成本的(de)(de)有效的(de)(de)、易于安裝、使(shi)用(yong)(yong)和靈活。鑄(zhu)造經(jing)驗告訴我們,來解決復雜問題的(de)(de)質量鋁鑄(zhu)件在(zai)三個主要方面:
(1)鋁液熔煉和融化
(2)的平穩過(guo)渡(du)熔鋁金屬鹵化物燈
(3)的大小和(he)穩(wen)定(ding)的模(mo)具和(he)砂芯過程。
核心制造流程建模(mo)可以(yi)看到鑄(zhu)件質量和產(chan)量有(you)直接影響。鑄(zhu)造孔(kong)隙度、粘砂(sha)、瘢痕(hen)、熱裂解和表面質量、尺寸(cun)精度,采用砂(sha)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)關系非(fei)常好。建模(mo)和制造的(de)(de)(de)新(xin)技術是 PEPSET核心樹(shu)脂(zhi)粘結劑(ji)用于原鋯砂(sha)砂(sha)的(de)(de)(de)樹(shu)脂(zhi)從硬(ying)砂(sha),困難的(de)(de)(de)那種(zhong)自(zi)硬(ying)砂(sha)機制一(yi)(yi)個(ge)獨(du)立的(de)(de)(de)、非(fei)硬(ying)化(hua)化(hua)學反(fan)應(ying)最(zui)初(chu),是時候開(kai)始硬(ying)化(hua),固化(hua)反(fan)應(ying)一(yi)(yi)旦(dan)開(kai)始快速。所(suo)以(yi)教練袋,因為在一(yi)(yi)個(ge)艱苦的(de)(de)(de)、高強度、脂(zhi)肪(fang)氣體崩潰的(de)(de)(de)小,有(you)良好的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)是鑄(zhu)件表面的(de)(de)(de)復雜性(xing),確(que)保(bao)質量和穩定性(xing)的(de)(de)(de)尺寸(cun)精度。
性能及應用
鑄(zhu)造鋁合(he)金(jin)具有一些其(qi)他鑄(zhu)件(jian)無法比擬的優(you)勢,如(ru)美觀、質量輕、耐腐蝕等優(you)勢,使(shi)它廣受(shou)用(yong)戶的青睞,特別是在汽車(che)輕量化以來(lai),鑄(zhu)造鋁合(he)金(jin)鑄(zhu)件(jian)在汽車(che)工(gong)業(ye)中得到了(le)廣泛的應用(yong)。
鑄造(zao)鋁(lv)合(he)金(jin)的(de)密度比鑄鐵和(he)鑄鋼小,而比強度則較高。因(yin)此在(zai)承受同樣(yang)載(zai)荷(he)條件下采用(yong)(yong)鋁(lv)合(he)金(jin)鑄件,可以減輕結構的(de)重(zhong)量,故(gu)(gu)在(zai)航空(kong)工業及動(dong)力(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)和(he)運輸機(ji)(ji)械(xie)(xie)制(zhi)造(zao)中(zhong),鋁(lv)合(he)金(jin)鑄件得到廣泛的(de)應(ying)用(yong)(yong)。鋁(lv)合(he)金(jin)有(you)(you)(you)(you)良(liang)好的(de)表(biao)面光澤(ze),在(zai)大氣(qi)及淡(dan)水中(zhong)具(ju)有(you)(you)(you)(you)良(liang)好的(de)耐腐蝕性,故(gu)(gu)在(zai)民用(yong)(yong)器皿制(zhi)造(zao)中(zhong),具(ju)有(you)(you)(you)(you)廣泛的(de)用(yong)(yong)途。純鋁(lv)在(zai)硝(xiao)酸(suan)及醋酸(suan)等氧化(hua)性酸(suan)類介質中(zhong)具(ju)有(you)(you)(you)(you)良(liang)好的(de)耐蝕性,因(yin)而鋁(lv)鑄件在(zai)化(hua)學工業中(zhong)也有(you)(you)(you)(you)一定的(de)用(yong)(yong)途。純鋁(lv)及鋁(lv)合(he)金(jin)有(you)(you)(you)(you)良(liang)好的(de)導(dao)熱性能,放在(zai)化(hua)工生產中(zhong)使用(yong)(yong)的(de)熱交(jiao)換裝(zhuang)置(zhi),以及動(dong)力(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)上要求具(ju)有(you)(you)(you)(you)良(liang)好導(dao)熱性能的(de)零件,如(ru)內(nei)燃機(ji)(ji)的(de)汽缸蓋和(he)活塞等,也適于用(yong)(yong)鋁(lv)合(he)金(jin)來制(zhi)造(zao)。
鋁(lv)(lv)合(he)金具有(you)良好(hao)的(de)(de)鑄(zhu)造性能(neng)(neng)。由于熔點較低(純鋁(lv)(lv)熔點為660.230C,鋁(lv)(lv)合(he)金的(de)(de)澆注溫度(du)(du)一(yi)般(ban)約在(zai)(zai)730~750oC左右),故能(neng)(neng)廣泛(fan)采用金屬型及壓力鑄(zhu)造等(deng)鑄(zhu)造方法,以提高(gao)鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)內在(zai)(zai)質量,尺寸精度(du)(du)和(he)表面光潔程度(du)(du)以及生產效率(lv)。鋁(lv)(lv)合(he)金由于凝(ning)固潛熱大,在(zai)(zai)重量相同條(tiao)件(jian)(jian)下,鋁(lv)(lv)液(ye)的(de)(de)凝(ning)固過程時(shi)間延續比鑄(zhu)鋼和(he)鑄(zhu)鐵長得多,放流動性良好(hao),有(you)利于鑄(zhu)造薄壁和(he)結構復雜的(de)(de)鑄(zhu)件(jian)(jian)。
鑄造鋁合(he)金鑄件擁(yong)有(you)眾多的優勢,使它成為鑄造行(xing)業的發(fa)展方向(xiang)和采(cai)購客戶最受青睞的鑄造產品之(zhi)一,未來隨著鋁合(he)金鑄造技術的進步(bu),它將在更大(da)的舞臺上展示自己的風采(cai)。
國內鋁合金鑄件業未來發展急需解決的問題分析
降低能耗(hao),減少環境污染以及節約有(you)限資源(yuan)是(shi)當今各國(guo)面(mian)臨的(de)(de)一(yi)個十分重要(yao)而(er)緊迫的(de)(de)任務。在汽(qi)車(che)等產(chan)(chan)(chan)品輕(qing)量(liang)(liang)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)總(zong)趨勢(shi)的(de)(de)推(tui)動(dong)下,可以預計,今后(hou)10年,我(wo)國(guo)輕(qing)金(jin)屬鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)市場將會有(you)大幅度(du)(du)的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)展。各鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)大國(guo)的(de)(de)鋁(lv)(lv)(lv)、鎂合金(jin)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)所(suo)占比(bi)例在13%~19%之間,有(you)些國(guo)家(如意大利)更是(shi)高(gao)達30%~40%,而(er)我(wo)國(guo)的(de)(de)鋁(lv)(lv)(lv)、鎂合金(jin)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)所(suo)占的(de)(de)比(bi)例不到10%。發(fa)(fa)(fa)(fa)達國(guo)家90%以上的(de)(de)鋁(lv)(lv)(lv)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)用(yong)(yong)于汽(qi)車(che)零件(jian)(jian)(jian)制造(zao)業,在我(wo)國(guo),鋁(lv)(lv)(lv)合金(jin)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)要(yao)形(xing)成(cheng)(cheng)規(gui)模化(hua)(hua)(hua)(hua)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)并(bing)(bing)(bing)滿(man)足汽(qi)車(che)輕(qing)量(liang)(liang)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)要(yao)求(qiu)要(yao)解決的(de)(de)問題(ti)還很多:第一(yi),汽(qi)車(che)對鋁(lv)(lv)(lv)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)要(yao)求(qiu)向薄壁(bi)、形(xing)狀復(fu)雜、高(gao)強(qiang)度(du)(du)、高(gao)質量(liang)(liang)的(de)(de)方向發(fa)(fa)(fa)(fa)展。為適(shi)應(ying)這(zhe)種(zhong)要(yao)求(qiu),應(ying)進一(yi)步優化(hua)(hua)(hua)(hua)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)工藝(yi)并(bing)(bing)(bing)進行新合金(jin)材(cai)料的(de)(de)開(kai)發(fa)(fa)(fa)(fa)。第二,應(ying)從(cong)設(she)計和工藝(yi)的(de)(de)角度(du)(du)降低生(sheng)產(chan)(chan)(chan)成(cheng)(cheng)本(ben),如使用(yong)(yong)一(yi)模多件(jian)(jian)(jian)技(ji)術(shu)和自動(dong)化(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)術(shu)以提高(gao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)率、延(yan)長模具使用(yong)(yong)壽命,并(bing)(bing)(bing)采用(yong)(yong)一(yi)體(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)設(she)計減少零件(jian)(jian)(jian)數量(liang)(liang)。第三,采用(yong)(yong)計算(suan)機模擬技(ji)術(shu),縮短工藝(yi)方案的(de)(de)開(kai)發(fa)(fa)(fa)(fa)周期。第四,加大鋁(lv)(lv)(lv)的(de)(de)回收力(li)度(du)(du)。再(zai)生(sheng)鋁(lv)(lv)(lv)是(shi)鋁(lv)(lv)(lv)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)的(de)(de)主要(yao)原料,我(wo)國(guo)在發(fa)(fa)(fa)(fa)展鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)業的(de)(de)同時應(ying)重視(shi)再(zai)生(sheng)鋁(lv)(lv)(lv)資源(yuan)的(de)(de)利用(yong)(yong),開(kai)發(fa)(fa)(fa)(fa)從(cong)復(fu)合材(cai)料和異種(zhong)材(cai)料組(zu)合的(de)(de)廢料中(zhong)的(de)(de)有(you)效分離鋁(lv)(lv)(lv)的(de)(de)技(ji)術(shu),并(bing)(bing)(bing)建(jian)立廣泛的(de)(de)廢料回收體(ti)系。
缺陷分析
氧化夾渣
缺陷特征(zheng):氧化夾渣(zha)多分布在鑄件的上表面,在鑄型不(bu)通氣的轉(zhuan)角部位。斷(duan)口多呈灰白色或黃色,經x光透視或在機械加(jia)工時(shi)發現,也(ye)可在堿洗、酸洗或陽極(ji)化時(shi)發現
產生原因:
1.爐料(liao)不清潔,回爐料(liao)使用量過多(duo)
2. 澆注系統(tong)設計不良
3.合金液中的熔渣(zha)未清除干凈(jing)
4.澆(jiao)注操作不當,帶入夾渣(zha)
5.精煉變質處理后靜(jing)置時間不夠
防止方法:
1.爐料應經過吹砂(sha),回爐料的使(shi)用量(liang)適當降低
2.改(gai)進澆注系統設計,提高其擋(dang)渣能力
3.采用適當的熔劑去渣
4.澆注(zhu)時應(ying)當平穩(wen)并應(ying)注(zhu)意擋渣
5.精煉后澆注(zhu)前合金液應(ying)靜置一定時(shi)間
氣孔氣泡
缺陷特征(zheng):三鑄件(jian)壁(bi)內(nei)氣孔一般(ban)呈(cheng)圓形或(huo)橢圓形,具有光(guang)滑(hua)的表面,一般(ban)是發亮(liang)的氧化皮,有時呈(cheng)油(you)黃色。表面氣孔、氣泡(pao)可通(tong)過(guo)噴(pen)砂發現,內(nei)部氣孔氣泡(pao)可通(tong)過(guo)X光(guang)透視或(huo)機械(xie)加工發現氣孔 氣泡(pao)在X光(guang)底片上(shang)呈(cheng)黑色
產生原因:
1.澆注合金不(bu)平穩(wen),卷入氣(qi)體
2.型(xing)(芯)砂(sha)中混(hun)入有機雜質(如煤屑、草根馬(ma)糞等)
3.鑄型和砂芯通(tong)氣不良
4.冷(leng)鐵表面有縮(suo)孔
5.澆注系統設計不良
防止方法:
1.正確(que)掌握(wo)澆注(zhu)速度,避(bi)免卷(juan)入氣體。
2.型(芯(xin))砂中不得混入(ru)有(you)機雜(za)質(zhi)以減少造(zao)型材料的(de)發氣量(liang)
3.改善(芯)砂的排氣能(neng)力
4.正確(que)選(xuan)用(yong)及處理冷鐵(tie)
5.改進澆注系統(tong)設計
縮松
缺(que)陷特征:鋁鑄件縮(suo)松一般產生在(zai)內澆道附近飛冒口(kou)根部(bu)厚大部(bu)位、壁的(de)厚薄(bo)轉接處(chu)和具有大平面的(de)薄(bo)壁處(chu)。在(zai)鑄態時(shi)斷口(kou)為灰色,淺(qian)黃(huang)色經(jing)熱處(chu)理后為灰白(bai)淺(qian)黃(huang)或灰黑色在(zai)x光(guang)底片上呈云霧(wu)狀嚴重的(de)呈絲狀縮(suo)松可通(tong)過(guo)X光(guang)、熒(ying)光(guang)低倍 斷口(kou)等(deng)檢查方法發現(xian)
產生原因:
1.冒口補(bu)縮作用差
2.爐料含(han)氣(qi)量(liang)太(tai)多
3.內澆道(dao)附近過熱
4.砂(sha)(sha)型水分過多(duo),砂(sha)(sha)芯未烘干(gan)
5.合金晶粒粗大
6.鑄(zhu)件在(zai)鑄(zhu)型中的位置不當
7.澆注溫度過(guo)高,澆注速度太(tai)快
防止方法:
1.從冒口補澆(jiao)金屬液,改進冒口設(she)計
2.爐料應清潔無腐蝕
3.鑄件縮松處(chu)設置(zhi)冒口,安(an)放(fang)冷(leng)鐵(tie)(tie)或冷(leng)鐵(tie)(tie)與冒口聯(lian)用
4.控(kong)制型(xing)砂(sha)水分,和(he)砂(sha)芯干燥
5.采取細(xi)化品粒的措施
6.改進鑄(zhu)件在(zai)鑄(zhu)型中的位置降低澆注(zhu)溫度和(he)澆注(zhu)速度
四 裂紋
缺陷特征
特征
鑄造裂紋
沿晶界發(fa)展,常伴有偏(pian)析(xi),是一種在較高溫度下形成的(de)裂紋在體積收(shou)縮較大的(de)合金和(he)形狀較復雜的(de)鑄(zhu)件容易出現
2.熱處理裂紋
由于(yu)熱處理過(guo)燒或(huo)過(guo)熱引(yin)起,常(chang)(chang)呈穿晶裂紋。常(chang)(chang)在(zai)產生應力和熱膨張系數較大的合(he)金(jin)冷(leng)卻過(guo)劇。或(huo)存在(zai)其(qi)他冶金(jin)缺(que)陷時(shi)產生
產生原因
1.鑄件(jian)結構設(she)計不合(he)理,有(you)尖角,壁的厚(hou)薄變化過于(yu)懸殊
2.砂型(芯)退讓(rang)性(xing)不良(liang)
3.鑄型局部過熱
4.澆注溫度過高
5.自鑄型中(zhong)取出(chu)鑄件過早
6.熱處理(li)過(guo)熱或過(guo)燒,冷(leng)卻速度過(guo)激
防止方法
1.改進鑄件結(jie)構設(she)計,避免尖角,壁厚力求(qiu)均勻,圓滑過渡
2.采取增大砂型(芯)退(tui)讓性(xing)的措(cuo)施
3.保證鑄件(jian)各部分同(tong)時凝(ning)固或順序凝(ning)固,改進澆注系統設(she)計
4.適當降低澆注溫度(du)
5.控制鑄(zhu)型冷卻(que)出型時間。
6.鑄件變形時采(cai)用熱(re)校正法(fa)。
7.正確控制熱處理溫度,降低淬(cui)火冷卻速度
問(wen)題(ti)由于鋁鑄件組織疏松、孔隙率(lv)高,含有多種金(jin)屬(shu)和非金(jin)屬(shu)雜質(zhi),陽極氧(yang)(yang)化膜(mo)染色后(hou)極易(yi)出(chu)現白(bai)斑,鋁鑄件陽極氧(yang)(yang)化膜(mo)質(zhi)量很難(nan)保證。對此,有關專家表示,可(ke)以采(cai)用以下(xia)幾種方(fang)法(fa)(fa)來(lai)避免這個問(wen)題(ti):第一,采(cai)用高電(dian)壓大電(dian)流密度沖(chong)擊法(fa)(fa)。在陽極氧(yang)(yang)化初(chu)期采(cai)取(qu)高電(dian)壓、大電(dian)流沖(chong)擊,使原先(xian)被雜質(zhi)分(fen)割的(de)(de)大小“島(dao)嶼(yu)”通(tong)過大電(dian)流沖(chong)擊而連(lian)接(jie)(jie)成(cheng)片(pian)。第二(er),鑄件表面打(da)磨法(fa)(fa)。打(da)磨可(ke)以使磨下(xia)來(lai)的(de)(de)鋁末填充鑄件的(de)(de)孔隙,起到連(lian)接(jie)(jie)被雜質(zhi)隔(ge)離的(de)(de)塊塊“島(dao)嶼(yu)”的(de)(de)橋梁作用。第三,鑄件表面噴丸法(fa)(fa)。在噴丸法(fa)(fa)試用之前(qian)筆者采(cai)用圓頭錘子(zi)敲(qiao)的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa),原意是想使阻隔(ge)“島(dao)嶼(yu)”的(de)(de)縫隙通(tong)過敲(qiao)打(da)閉合(he),達到連(lian)接(jie)(jie)成(cheng)片(pian)的(de)(de)目的(de)(de),結果(guo)效果(guo)顯著。采(cai)用這幾種方(fang)法(fa)(fa)就可(ke)有效避免鋁鑄件陽極氧(yang)(yang)化膜(mo)染色后(hou)出(chu)現白(bai)斑,從而保證其(qi)質(zhi)量。
1、鑄(zhu)造件(jian)的(de)優點1可以生產形狀復雜的(de)零件(jian),尤(you)其復雜內腔(qiang)的(de)毛坯(如(ru)暖氣)
2、適應性廣(guang),工業常用的金屬材料均可鑄造。 幾(ji)克(ke)~幾(ji)百噸。
3、原材料來源廣泛。價格低廉。 廢鋼,廢件,切屑
4、鑄件的形狀尺寸與零件非常接近(jin),減少切(qie)削量,屬少無切(qie)削加工。