【鋁鑄件(jian)】鋁鑄件(jian)性能及(ji)應用 鋁鑄件(jian)缺(que)陷分析 鋁鑄件(jian)知識
鋁鑄件知識
是指是采用鑄(zhu)造的加(jia)工方式而得(de)到的純(chun)鋁(lv)或(huo)鋁(lv)合金(jin)的設備(bei)器件。一般是采用砂(sha)型模(mo)或(huo)金(jin)屬(shu)模(mo)將加(jia)熱為液態的鋁(lv)或(huo)鋁(lv)合金(jin)澆入(ru)模(mo)腔,而得(de)到的各種形狀和尺(chi)寸(cun)的鋁(lv)零件或(huo)鋁(lv)合金(jin)零件通(tong)常就稱為鋁(lv)壓鑄(zhu)件。
定義
用(yong)(yong)各種牌號做出來的產品(pin)用(yong)(yong)途(tu)很廣泛,如汽車配(pei)件(jian),各種家用(yong)(yong)品(pin),工業機(ji)器配(pei)件(jian)。
技術
鋁鑄造現代模塑技術
復雜的(de)(de)鋁(lv)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)是一種以電磁泵(beng)低(di)壓鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)技(ji)(ji)術為核心,鋁(lv)冶煉和成型(xing)復合凈化(hua)技(ji)(ji)術和制(zhi)(zhi)造(zao)業核心的(de)(de)新技(ji)(ji)術,生(sheng)產(chan)高(gao)質量(liang)鋁(lv)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件現(xian)代技(ji)(ji)術。電磁泵(beng)低(di)壓鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)金屬熔(rong)液(ye)傳輸系統有一個(ge)穩(wen)定的(de)(de)流(liu)動,流(liu)量(liang)控制(zhi)(zhi)方便,緩解過程(cheng)熔(rong)融氧(yang)化(hua)鋁(lv)的(de)(de)倒吸氣和易于實(shi)現(xian)的(de)(de)優點是使用流(liu)程(cheng)的(de)(de)自(zi)(zi)動化(hua),這不僅鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)質量(liang)的(de)(de)提高(gao)鋁(lv)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao),而且還可以改善工作環境。減少勞動強(qiang)度(du),實(shi)現(xian)自(zi)(zi)動化(hua)和現(xian)代化(hua)的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)生(sheng)產(chan)。
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(yu)高脫氣,除非性能的(de)(de)金屬夾雜物(wu)。此外,它使(shi)用一(yi)個(ge)新的(de)(de)長(chang)壽(shou)(shou)命襯里材料,有獨立的(de)(de)保溫/供熱(re)系(xi)統可(ke)以用于(yu)大量的(de)(de)連(lian)續生產,同時也為間(jian)歇生產。這(zhe)項(xiang)技術(shu)的(de)(de)熔鋁(lv)凈化(hua)效率高、壽(shou)(shou)命長(chang)、低(di)成本的(de)(de)有效的(de)(de)、易于(yu)安(an)裝、使(shi)用和(he)靈活。鑄造(zao)經驗(yan)告(gao)訴我們,來解(jie)決(jue)復雜問題的(de)(de)質量鋁(lv)鑄件在三個(ge)主要方(fang)面:
(1)鋁液熔(rong)煉和融化
(2)的平穩過(guo)渡熔(rong)鋁金屬(shu)鹵化物燈
(3)的(de)大(da)小和穩定的(de)模具(ju)和砂(sha)芯過程。
核心(xin)制(zhi)造(zao)(zao)流程建(jian)模可以(yi)看到(dao)鑄件質量和(he)產量有直接(jie)影響。鑄造(zao)(zao)孔隙度、粘砂(sha)(sha)、瘢痕、熱裂解和(he)表面質量、尺寸精(jing)度,采用砂(sha)(sha)性(xing)能的(de)(de)關系非(fei)常好(hao)。建(jian)模和(he)制(zhi)造(zao)(zao)的(de)(de)新技術是(shi) PEPSET核心(xin)樹脂粘結劑用于原鋯砂(sha)(sha)砂(sha)(sha)的(de)(de)樹脂從硬(ying)砂(sha)(sha),困難的(de)(de)那(nei)種自硬(ying)砂(sha)(sha)機制(zhi)一個獨立(li)的(de)(de)、非(fei)硬(ying)化化學反應(ying)最初,是(shi)時(shi)候開(kai)(kai)始硬(ying)化,固(gu)化反應(ying)一旦開(kai)(kai)始快速。所以(yi)教練袋,因為在一個艱苦(ku)的(de)(de)、高強(qiang)度、脂肪氣體崩潰的(de)(de)小(xiao),有良好(hao)的(de)(de)性(xing)能是(shi)鑄件表面的(de)(de)復雜性(xing),確保質量和(he)穩定(ding)性(xing)的(de)(de)尺寸精(jing)度。
性能及應用
鑄(zhu)(zhu)造鋁合(he)金(jin)具有一些其他(ta)鑄(zhu)(zhu)件無法比擬的優(you)勢(shi)(shi),如美觀(guan)、質量輕、耐腐蝕等優(you)勢(shi)(shi),使(shi)它廣受用戶的青睞,特別是在(zai)汽車(che)輕量化以來,鑄(zhu)(zhu)造鋁合(he)金(jin)鑄(zhu)(zhu)件在(zai)汽車(che)工業中得(de)到(dao)了(le)廣泛的應(ying)用。
鑄造(zao)(zao)鋁(lv)(lv)(lv)合(he)金的(de)(de)(de)(de)(de)密度(du)比鑄鐵和(he)(he)鑄鋼小,而比強(qiang)度(du)則較高。因此在(zai)承受(shou)同樣載荷(he)條件下采用(yong)鋁(lv)(lv)(lv)合(he)金鑄件,可(ke)以(yi)減輕結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)重量,故在(zai)航空(kong)工業及(ji)(ji)動力機械(xie)和(he)(he)運輸(shu)機械(xie)制造(zao)(zao)中(zhong)(zhong),鋁(lv)(lv)(lv)合(he)金鑄件得(de)到(dao)廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)。鋁(lv)(lv)(lv)合(he)金有良(liang)(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)表面光(guang)澤(ze),在(zai)大氣及(ji)(ji)淡水中(zhong)(zhong)具有良(liang)(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)耐腐蝕性(xing)(xing),故在(zai)民用(yong)器皿(min)制造(zao)(zao)中(zhong)(zhong),具有廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)途(tu)。純鋁(lv)(lv)(lv)在(zai)硝酸及(ji)(ji)醋酸等氧化性(xing)(xing)酸類介質中(zhong)(zhong)具有良(liang)(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing),因而鋁(lv)(lv)(lv)鑄件在(zai)化學工業中(zhong)(zhong)也(ye)有一定的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)途(tu)。純鋁(lv)(lv)(lv)及(ji)(ji)鋁(lv)(lv)(lv)合(he)金有良(liang)(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)導熱(re)(re)性(xing)(xing)能,放在(zai)化工生(sheng)產(chan)中(zhong)(zhong)使用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)交(jiao)換裝置(zhi),以(yi)及(ji)(ji)動力機械(xie)上要求具有良(liang)(liang)好導熱(re)(re)性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)零件,如內(nei)燃機的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)缸蓋和(he)(he)活塞等,也(ye)適(shi)于用(yong)鋁(lv)(lv)(lv)合(he)金來制造(zao)(zao)。
鋁合(he)金(jin)(jin)具有(you)良好的(de)(de)鑄造(zao)(zao)性能(neng)。由于(yu)(yu)熔(rong)點(dian)(dian)較低(純鋁熔(rong)點(dian)(dian)為660.230C,鋁合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)澆(jiao)注溫度一(yi)般約在730~750oC左右),故能(neng)廣泛(fan)采(cai)用金(jin)(jin)屬型及壓力鑄造(zao)(zao)等鑄造(zao)(zao)方法,以提高鑄件(jian)的(de)(de)內在質量,尺寸精度和(he)(he)表(biao)面光潔程度以及生產效率。鋁合(he)金(jin)(jin)由于(yu)(yu)凝(ning)固(gu)潛熱大,在重(zhong)量相同條件(jian)下(xia),鋁液的(de)(de)凝(ning)固(gu)過程時間延續比鑄鋼和(he)(he)鑄鐵長得多,放流動性良好,有(you)利于(yu)(yu)鑄造(zao)(zao)薄壁和(he)(he)結構復雜(za)的(de)(de)鑄件(jian)。
鑄(zhu)(zhu)造鋁(lv)合金(jin)鑄(zhu)(zhu)件擁有眾多(duo)的(de)(de)(de)優勢,使它成為鑄(zhu)(zhu)造行業的(de)(de)(de)發展(zhan)方向和采購(gou)客(ke)戶最受青睞(lai)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造產品之一,未來隨著鋁(lv)合金(jin)鑄(zhu)(zhu)造技術的(de)(de)(de)進步,它將在更大的(de)(de)(de)舞(wu)臺上展(zhan)示自己的(de)(de)(de)風采。
國內鋁合金鑄件業未來發展急需解決的問題分析
降(jiang)(jiang)低(di)能耗,減少環境污(wu)染以及節約(yue)有限資(zi)源是當今各國(guo)(guo)面臨的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個十分(fen)重要(yao)而緊(jin)迫的(de)(de)(de)(de)(de)任務。在汽車(che)(che)等產(chan)品輕量化的(de)(de)(de)(de)(de)總趨勢的(de)(de)(de)(de)(de)推動下,可(ke)以預計,今后10年,我(wo)國(guo)(guo)輕金(jin)屬(shu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)市場將會有大幅(fu)度的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展。各鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)生(sheng)產(chan)大國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)鋁(lv)、鎂(mei)合(he)金(jin)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)所占(zhan)比例在13%~19%之間,有些國(guo)(guo)家(jia)(如(ru)意(yi)大利(li))更是高達(da)30%~40%,而我(wo)國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)鋁(lv)、鎂(mei)合(he)金(jin)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)所占(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)比例不到10%。發(fa)(fa)達(da)國(guo)(guo)家(jia)90%以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)鋁(lv)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)用(yong)于(yu)汽車(che)(che)零件(jian)(jian)(jian)制造業(ye),在我(wo)國(guo)(guo),鋁(lv)合(he)金(jin)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)要(yao)形成規模化生(sheng)產(chan)并(bing)滿(man)足汽車(che)(che)輕量化的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求要(yao)解決的(de)(de)(de)(de)(de)問題還很多:第(di)一(yi)(yi),汽車(che)(che)對鋁(lv)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求向(xiang)薄壁、形狀(zhuang)復雜、高強度、高質量的(de)(de)(de)(de)(de)方向(xiang)發(fa)(fa)展。為適應這種(zhong)要(yao)求,應進一(yi)(yi)步優化鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造工(gong)藝并(bing)進行新合(he)金(jin)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)開發(fa)(fa)。第(di)二,應從設(she)計和工(gong)藝的(de)(de)(de)(de)(de)角度降(jiang)(jiang)低(di)生(sheng)產(chan)成本(ben),如(ru)使(shi)用(yong)一(yi)(yi)模多件(jian)(jian)(jian)技(ji)術和自動化技(ji)術以提高生(sheng)產(chan)率、延長模具使(shi)用(yong)壽命,并(bing)采用(yong)一(yi)(yi)體(ti)化的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計減少零件(jian)(jian)(jian)數量。第(di)三,采用(yong)計算機(ji)模擬技(ji)術,縮短工(gong)藝方案的(de)(de)(de)(de)(de)開發(fa)(fa)周(zhou)期。第(di)四,加大鋁(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)回收力度。再生(sheng)鋁(lv)是鋁(lv)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)原料(liao),我(wo)國(guo)(guo)在發(fa)(fa)展鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)同時應重視再生(sheng)鋁(lv)資(zi)源的(de)(de)(de)(de)(de)利(li)用(yong),開發(fa)(fa)從復合(he)材(cai)料(liao)和異(yi)種(zhong)材(cai)料(liao)組(zu)合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)廢料(liao)中的(de)(de)(de)(de)(de)有效分(fen)離鋁(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術,并(bing)建立廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)廢料(liao)回收體(ti)系(xi)。
缺陷分析
氧化夾渣
缺陷特征:氧化夾渣多分(fen)布在(zai)鑄(zhu)件的(de)上表(biao)面,在(zai)鑄(zhu)型不通(tong)氣的(de)轉角部位。斷口多呈(cheng)灰白色或(huo)黃(huang)色,經x光透視或(huo)在(zai)機械(xie)加工(gong)時(shi)發現(xian),也(ye)可在(zai)堿洗、酸洗或(huo)陽極(ji)化時(shi)發現(xian)
產生原因:
1.爐(lu)料不清潔,回(hui)爐(lu)料使(shi)用量過多
2. 澆注(zhu)系統設(she)計(ji)不良
3.合金液中(zhong)的熔渣未清除干(gan)凈
4.澆注(zhu)操作(zuo)不當(dang),帶入夾(jia)渣(zha)
5.精煉變(bian)質處理后靜置(zhi)時(shi)間(jian)不(bu)夠
防止方法:
1.爐(lu)料應經過(guo)吹砂,回爐(lu)料的使用量適當降(jiang)低
2.改進澆注系統(tong)設計,提高其擋渣能力(li)
3.采用(yong)適當的熔(rong)劑去渣
4.澆(jiao)注時應當(dang)平穩并應注意擋渣
5.精煉后(hou)澆(jiao)注前(qian)合(he)金(jin)液應靜置一定時間
氣孔氣泡
缺陷特征:三(san)鑄件壁內氣孔(kong)(kong)一(yi)般呈圓形或橢圓形,具有(you)光滑的表(biao)面,一(yi)般是發(fa)亮的氧化皮,有(you)時呈油黃(huang)色(se)。表(biao)面氣孔(kong)(kong)、氣泡(pao)可(ke)通過(guo)(guo)噴(pen)砂(sha)發(fa)現,內部氣孔(kong)(kong)氣泡(pao)可(ke)通過(guo)(guo)X光透(tou)視或機械(xie)加工發(fa)現氣孔(kong)(kong) 氣泡(pao)在X光底片上呈黑色(se)
產生原因:
1.澆注合金不(bu)平(ping)穩,卷(juan)入氣體
2.型(xing)(芯)砂中混(hun)入有(you)機雜質(如(ru)煤屑、草根馬糞等)
3.鑄型和砂芯通氣不(bu)良(liang)
4.冷鐵表面(mian)有縮孔
5.澆注(zhu)系統(tong)設計不良(liang)
防止方法:
1.正確(que)掌握澆注速度(du),避(bi)免卷(juan)入氣(qi)體。
2.型(xing)(芯)砂中(zhong)不得(de)混入有機雜質以減少造型(xing)材(cai)料的發氣量
3.改善(shan)(芯)砂的排氣能力
4.正確選用及處理冷鐵
5.改進澆注(zhu)系統設(she)計
縮松
缺陷(xian)特征:鋁鑄件縮松(song)一般產生(sheng)在內(nei)澆道附(fu)近(jin)飛(fei)冒口根部厚大部位、壁(bi)的厚薄轉接處(chu)和具有大平面的薄壁(bi)處(chu)。在鑄態時(shi)斷口為(wei)灰色,淺(qian)黃(huang)(huang)色經熱處(chu)理后為(wei)灰白淺(qian)黃(huang)(huang)或灰黑色在x光底片上呈(cheng)云霧(wu)狀嚴(yan)重的呈(cheng)絲狀縮松(song)可通過(guo)X光、熒光低(di)倍(bei) 斷口等檢(jian)查(cha)方(fang)法發現
產生原因:
1.冒口補縮作用(yong)差(cha)
2.爐料(liao)含氣(qi)量(liang)太多
3.內澆道附近(jin)過熱
4.砂型水分過多,砂芯未烘干
5.合金晶粒粗大(da)
6.鑄件在鑄型中(zhong)的位(wei)置不當
7.澆注溫度過高,澆注速度太(tai)快
防止方法:
1.從冒口補澆金屬(shu)液,改進冒口設計
2.爐(lu)料應(ying)清潔無(wu)腐蝕
3.鑄件縮松處設置(zhi)冒口,安(an)放冷鐵或冷鐵與冒口聯(lian)用
4.控制型砂水分,和砂芯干燥
5.采取細化(hua)品粒的(de)措施
6.改(gai)進(jin)鑄(zhu)件在鑄(zhu)型(xing)中的位置降低澆(jiao)注(zhu)溫(wen)度和澆(jiao)注(zhu)速度
四 裂紋
缺陷特征
特征
鑄造裂紋
沿晶界發展,常伴有偏析,是(shi)一種(zhong)在(zai)較(jiao)(jiao)高溫度下(xia)形(xing)成的(de)裂紋在(zai)體積(ji)收(shou)縮較(jiao)(jiao)大的(de)合金和形(xing)狀(zhuang)較(jiao)(jiao)復雜的(de)鑄(zhu)件(jian)容易出(chu)現
2.熱處理裂紋
由(you)于熱(re)處理過(guo)燒或過(guo)熱(re)引起(qi),常呈穿晶裂紋。常在產生應力和熱(re)膨張(zhang)系數(shu)較大的(de)合金(jin)冷(leng)卻過(guo)劇。或存在其他冶金(jin)缺(que)陷時產生
產生原因
1.鑄(zhu)件結構(gou)設(she)計(ji)不合理(li),有尖角,壁的厚薄變化過(guo)于懸殊
2.砂型(芯)退讓性不(bu)良
3.鑄型局(ju)部過熱(re)
4.澆注溫度(du)過(guo)高
5.自鑄型中取出鑄件過(guo)早(zao)
6.熱處(chu)理過(guo)熱或過(guo)燒,冷卻(que)速度過(guo)激
防止方法
1.改進鑄件結構設計,避免尖角,壁厚(hou)力求均勻(yun),圓滑過渡(du)
2.采取增大砂型(芯)退(tui)讓(rang)性的措施
3.保(bao)證(zheng)鑄件各部分同時凝固或順序凝固,改進澆注系統(tong)設計
4.適當降低澆注溫度(du)
5.控制鑄型(xing)冷卻出型(xing)時(shi)間。
6.鑄(zhu)件變形時采用熱校正法。
7.正確控制熱處理溫(wen)度(du),降低(di)淬火冷(leng)卻速度(du)
問(wen)(wen)題由于鋁鑄(zhu)(zhu)件(jian)組織疏松(song)、孔(kong)隙(xi)率高(gao)(gao),含有多種(zhong)金屬和(he)非金屬雜質,陽(yang)極(ji)氧化膜染色后(hou)(hou)極(ji)易出(chu)現白斑,鋁鑄(zhu)(zhu)件(jian)陽(yang)極(ji)氧化膜質量(liang)(liang)很難保(bao)(bao)證(zheng)。對此,有關專家表示,可以采用(yong)以下(xia)(xia)幾種(zhong)方(fang)法(fa)來避免這(zhe)(zhe)個問(wen)(wen)題:第一,采用(yong)高(gao)(gao)電壓大(da)電流密(mi)度沖擊(ji)法(fa)。在(zai)陽(yang)極(ji)氧化初期采取高(gao)(gao)電壓、大(da)電流沖擊(ji),使原先被雜質分割的(de)大(da)小“島嶼”通(tong)過(guo)大(da)電流沖擊(ji)而(er)連接(jie)成(cheng)片(pian)。第二,鑄(zhu)(zhu)件(jian)表面打磨法(fa)。打磨可以使磨下(xia)(xia)來的(de)鋁末填充鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)孔(kong)隙(xi),起到連接(jie)被雜質隔離的(de)塊塊“島嶼”的(de)橋梁作用(yong)。第三,鑄(zhu)(zhu)件(jian)表面噴丸法(fa)。在(zai)噴丸法(fa)試用(yong)之(zhi)前(qian)筆者采用(yong)圓頭錘子敲(qiao)的(de)方(fang)法(fa),原意是(shi)想使阻隔“島嶼”的(de)縫隙(xi)通(tong)過(guo)敲(qiao)打閉合,達到連接(jie)成(cheng)片(pian)的(de)目的(de),結果效果顯著(zhu)。采用(yong)這(zhe)(zhe)幾種(zhong)方(fang)法(fa)就可有效避免鋁鑄(zhu)(zhu)件(jian)陽(yang)極(ji)氧化膜染色后(hou)(hou)出(chu)現白斑,從而(er)保(bao)(bao)證(zheng)其質量(liang)(liang)。
1、鑄造(zao)件的(de)優(you)點1可(ke)以生產形狀復雜的(de)零件,尤(you)其(qi)復雜內腔的(de)毛(mao)坯(如暖氣)
2、適應性廣,工業(ye)常用(yong)的金屬材(cai)料均可(ke)鑄造。 幾克~幾百(bai)噸。
3、原(yuan)材料來源廣(guang)泛(fan)。價(jia)格低廉。 廢鋼,廢件,切(qie)屑
4、鑄件的形狀尺(chi)寸與零件非常(chang)接近,減(jian)少切(qie)(qie)削(xue)量,屬少無(wu)切(qie)(qie)削(xue)加工。