【鋁鑄(zhu)(zhu)件(jian)】鋁鑄(zhu)(zhu)件(jian)性(xing)能(neng)及(ji)應(ying)用(yong) 鋁鑄(zhu)(zhu)件(jian)缺(que)陷分(fen)析 鋁鑄(zhu)(zhu)件(jian)知識
鋁鑄件知識
是指(zhi)是采用鑄(zhu)造(zao)的(de)(de)加工方式而得(de)到的(de)(de)純鋁(lv)或(huo)鋁(lv)合金的(de)(de)設備(bei)器件。一般是采用砂型(xing)模或(huo)金屬模將(jiang)加熱為(wei)液態的(de)(de)鋁(lv)或(huo)鋁(lv)合金澆(jiao)入模腔,而得(de)到的(de)(de)各(ge)種形狀和尺寸的(de)(de)鋁(lv)零(ling)件或(huo)鋁(lv)合金零(ling)件通常就稱(cheng)為(wei)鋁(lv)壓鑄(zhu)件。
定義
用(yong)各種牌號做出來的(de)產品(pin)用(yong)途很廣泛(fan),如汽車配(pei)(pei)件,各種家用(yong)品(pin),工業機(ji)器配(pei)(pei)件。
技術
鋁鑄造現代模塑技術
復雜(za)的(de)鋁(lv)鑄件鑄造(zao)(zao)(zao)是一種以電磁泵低壓鑄造(zao)(zao)(zao)技(ji)術(shu)為核心,鋁(lv)冶煉和成型復合凈化(hua)技(ji)術(shu)和制造(zao)(zao)(zao)業(ye)核心的(de)新技(ji)術(shu),生(sheng)產高質(zhi)量鋁(lv)鑄件現代(dai)技(ji)術(shu)。電磁泵低壓鑄造(zao)(zao)(zao)金(jin)屬熔(rong)液傳(chuan)輸(shu)系統有一個穩定的(de)流動(dong)(dong),流量控(kong)制方便,緩解過程(cheng)熔(rong)融氧化(hua)鋁(lv)的(de)倒(dao)吸氣(qi)和易于實現的(de)優點是使用流程(cheng)的(de)自(zi)動(dong)(dong)化(hua),這不僅鑄造(zao)(zao)(zao)質(zhi)量的(de)提高鋁(lv)鑄件鑄造(zao)(zao)(zao),而(er)且還可以改善工作環境。減少勞動(dong)(dong)強度,實現自(zi)動(dong)(dong)化(hua)和現代(dai)化(hua)的(de)鑄造(zao)(zao)(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脫氣,除非性能的(de)(de)(de)金屬夾雜物。此外,它(ta)使用一個新(xin)的(de)(de)(de)長壽命襯里材料,有獨(du)立的(de)(de)(de)保(bao)溫/供熱系統可以用于大量的(de)(de)(de)連續(xu)生產,同時也為間歇生產。這項(xiang)技術的(de)(de)(de)熔鋁凈化效(xiao)(xiao)率高、壽命長、低成本的(de)(de)(de)有效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)、易于安裝、使用和靈活。鑄造經驗告(gao)訴我們,來解決復(fu)雜問(wen)題的(de)(de)(de)質量鋁鑄件在三個主(zhu)要方面:
(1)鋁液熔煉和融化
(2)的平(ping)穩過渡熔鋁金屬鹵化物燈(deng)
(3)的(de)大小和(he)穩定(ding)的(de)模具和(he)砂芯過(guo)程。
核(he)心制造(zao)流程建模可(ke)以看到鑄(zhu)件(jian)質(zhi)量和(he)(he)產量有(you)直接影(ying)響。鑄(zhu)造(zao)孔隙度(du)、粘(zhan)砂、瘢痕、熱裂解和(he)(he)表面質(zhi)量、尺(chi)寸精(jing)度(du),采用(yong)(yong)砂性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)關系非(fei)常好(hao)。建模和(he)(he)制造(zao)的(de)(de)(de)新技(ji)術(shu)是(shi)(shi) PEPSET核(he)心樹脂(zhi)粘(zhan)結(jie)劑用(yong)(yong)于原鋯砂砂的(de)(de)(de)樹脂(zhi)從硬砂,困難的(de)(de)(de)那種自硬砂機制一(yi)個獨立的(de)(de)(de)、非(fei)硬化化學反(fan)應(ying)最初,是(shi)(shi)時候開始(shi)硬化,固化反(fan)應(ying)一(yi)旦開始(shi)快速。所以教練袋,因為在一(yi)個艱苦的(de)(de)(de)、高強度(du)、脂(zhi)肪氣體崩潰的(de)(de)(de)小,有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能是(shi)(shi)鑄(zhu)件(jian)表面的(de)(de)(de)復雜(za)性(xing)(xing),確(que)保(bao)質(zhi)量和(he)(he)穩定性(xing)(xing)的(de)(de)(de)尺(chi)寸精(jing)度(du)。
性能及應用
鑄造(zao)鋁合(he)金具有一(yi)些其他鑄件(jian)無(wu)法比擬(ni)的(de)優勢(shi),如美觀、質量輕、耐腐蝕(shi)等優勢(shi),使它(ta)廣(guang)受用戶的(de)青睞(lai),特別是在汽車輕量化以來,鑄造(zao)鋁合(he)金鑄件(jian)在汽車工業中得(de)到了廣(guang)泛(fan)的(de)應用。
鑄(zhu)(zhu)造鋁(lv)(lv)(lv)(lv)合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)密度比(bi)鑄(zhu)(zhu)鐵和鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)小,而比(bi)強度則較高。因此(ci)在承受(shou)同樣載荷條(tiao)件(jian)下(xia)采用(yong)(yong)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)合金(jin)(jin)鑄(zhu)(zhu)件(jian),可以(yi)(yi)減(jian)輕結構的(de)(de)(de)(de)重量,故在航空工業(ye)及(ji)動(dong)力(li)機械和運(yun)輸機械制造中(zhong)(zhong),鋁(lv)(lv)(lv)(lv)合金(jin)(jin)鑄(zhu)(zhu)件(jian)得到廣泛的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)。鋁(lv)(lv)(lv)(lv)合金(jin)(jin)有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)表面光澤(ze),在大氣及(ji)淡水(shui)中(zhong)(zhong)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐腐蝕性(xing),故在民(min)用(yong)(yong)器皿制造中(zhong)(zhong),具(ju)有(you)廣泛的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)途(tu)。純鋁(lv)(lv)(lv)(lv)在硝酸及(ji)醋(cu)酸等(deng)(deng)氧化性(xing)酸類(lei)介質中(zhong)(zhong)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐蝕性(xing),因而鋁(lv)(lv)(lv)(lv)鑄(zhu)(zhu)件(jian)在化學工業(ye)中(zhong)(zhong)也有(you)一定的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)途(tu)。純鋁(lv)(lv)(lv)(lv)及(ji)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)合金(jin)(jin)有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)導熱性(xing)能,放在化工生產中(zhong)(zhong)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)熱交(jiao)換裝置(zhi),以(yi)(yi)及(ji)動(dong)力(li)機械上要求具(ju)有(you)良(liang)好(hao)導熱性(xing)能的(de)(de)(de)(de)零件(jian),如(ru)內燃機的(de)(de)(de)(de)汽缸蓋(gai)和活塞等(deng)(deng),也適于用(yong)(yong)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)合金(jin)(jin)來制造。
鋁(lv)合金具有良好的鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造性能。由(you)于(yu)熔(rong)點(dian)較低(純鋁(lv)熔(rong)點(dian)為660.230C,鋁(lv)合金的澆注溫度(du)(du)一(yi)般約(yue)在730~750oC左右(you)),故(gu)能廣泛采用(yong)金屬(shu)型(xing)及(ji)壓力鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造等(deng)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造方法,以提高鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件的內在質量,尺寸(cun)精度(du)(du)和表面光潔程(cheng)(cheng)度(du)(du)以及(ji)生產效率(lv)。鋁(lv)合金由(you)于(yu)凝(ning)固潛熱大,在重量相(xiang)同條件下(xia),鋁(lv)液的凝(ning)固過程(cheng)(cheng)時間延續(xu)比(bi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鋼和鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵長得多,放流動性良好,有利于(yu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造薄壁和結構復雜(za)的鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件。
鑄(zhu)造鋁(lv)合金(jin)鑄(zhu)件擁有(you)眾多的優勢,使它成為鑄(zhu)造行業的發展方向和采購客(ke)戶最受(shou)青睞的鑄(zhu)造產(chan)品(pin)之一,未來隨著鋁(lv)合金(jin)鑄(zhu)造技(ji)術的進步,它將在更(geng)大(da)的舞臺上展示自己的風采。
國內鋁合金鑄件業未來發展急需解決的問題分析
降低(di)能耗,減少環境(jing)污染以及節約有(you)限資源是當今各(ge)國(guo)面(mian)臨的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個十分(fen)重要(yao)(yao)(yao)而緊迫的(de)(de)(de)(de)(de)任務(wu)。在汽(qi)車(che)等產(chan)品輕量(liang)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)總趨勢的(de)(de)(de)(de)(de)推動(dong)下(xia),可以預計(ji),今后(hou)10年,我(wo)國(guo)輕金(jin)屬鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)市場(chang)將會有(you)大幅(fu)度的(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)。各(ge)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)生(sheng)(sheng)產(chan)大國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)鋁(lv)、鎂合金(jin)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)所(suo)占比例在13%~19%之間,有(you)些國(guo)家(如意大利)更(geng)是高(gao)(gao)達(da)30%~40%,而我(wo)國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)鋁(lv)、鎂合金(jin)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)所(suo)占的(de)(de)(de)(de)(de)比例不到10%。發達(da)國(guo)家90%以上的(de)(de)(de)(de)(de)鋁(lv)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)用(yong)于汽(qi)車(che)零件(jian)制造業,在我(wo)國(guo),鋁(lv)合金(jin)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)要(yao)(yao)(yao)形成規(gui)模(mo)化(hua)生(sheng)(sheng)產(chan)并(bing)滿足汽(qi)車(che)輕量(liang)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求要(yao)(yao)(yao)解決的(de)(de)(de)(de)(de)問題還很多(duo)(duo):第(di)一(yi)(yi),汽(qi)車(che)對鋁(lv)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求向薄壁、形狀復(fu)雜(za)、高(gao)(gao)強度、高(gao)(gao)質量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)方向發展(zhan)。為(wei)適應(ying)這種要(yao)(yao)(yao)求,應(ying)進(jin)(jin)一(yi)(yi)步優化(hua)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造工(gong)藝并(bing)進(jin)(jin)行新合金(jin)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)開發。第(di)二,應(ying)從設計(ji)和(he)工(gong)藝的(de)(de)(de)(de)(de)角度降低(di)生(sheng)(sheng)產(chan)成本,如使(shi)用(yong)一(yi)(yi)模(mo)多(duo)(duo)件(jian)技(ji)術和(he)自動(dong)化(hua)技(ji)術以提高(gao)(gao)生(sheng)(sheng)產(chan)率、延長模(mo)具(ju)使(shi)用(yong)壽命,并(bing)采用(yong)一(yi)(yi)體(ti)(ti)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)設計(ji)減少零件(jian)數量(liang)。第(di)三,采用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)模(mo)擬(ni)技(ji)術,縮短工(gong)藝方案的(de)(de)(de)(de)(de)開發周期(qi)。第(di)四,加(jia)大鋁(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)回收力(li)度。再生(sheng)(sheng)鋁(lv)是鋁(lv)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)(yao)原料(liao),我(wo)國(guo)在發展(zhan)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造業的(de)(de)(de)(de)(de)同時應(ying)重視(shi)再生(sheng)(sheng)鋁(lv)資源的(de)(de)(de)(de)(de)利用(yong),開發從復(fu)合材料(liao)和(he)異種材料(liao)組合的(de)(de)(de)(de)(de)廢料(liao)中的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)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)(ti)系。
缺陷分析
氧化夾渣
缺(que)陷特征:氧(yang)化(hua)夾渣多(duo)分布在鑄件的上表面,在鑄型不通(tong)氣的轉(zhuan)角部位。斷(duan)口多(duo)呈灰白色或(huo)黃色,經x光透(tou)視或(huo)在機械加工時發現(xian),也(ye)可在堿洗(xi)、酸洗(xi)或(huo)陽極化(hua)時發現(xian)
產生原因:
1.爐料不清(qing)潔,回爐料使用量過多
2. 澆注(zhu)系(xi)統設(she)計不良
3.合(he)金(jin)液中的熔渣未清除干凈(jing)
4.澆注操作不(bu)當,帶入夾渣(zha)
5.精煉變質處理后靜置時間不夠
防止方法:
1.爐(lu)料(liao)應經過(guo)吹砂,回爐(lu)料(liao)的使(shi)用量適當降低(di)
2.改進(jin)澆注系統設計(ji),提高(gao)其擋渣(zha)能力
3.采用適(shi)當的熔劑去(qu)渣
4.澆注(zhu)時(shi)應當平穩并應注(zhu)意擋(dang)渣
5.精(jing)煉后(hou)澆注前合金液應靜置一(yi)定(ding)時間
氣孔氣泡
缺陷特征:三鑄件(jian)壁內氣孔(kong)一般(ban)呈圓形或橢圓形,具有(you)光滑的(de)表(biao)面(mian),一般(ban)是發(fa)亮的(de)氧化皮,有(you)時(shi)呈油黃色。表(biao)面(mian)氣孔(kong)、氣泡可(ke)(ke)通(tong)過(guo)噴砂發(fa)現(xian),內部氣孔(kong)氣泡可(ke)(ke)通(tong)過(guo)X光透視或機械加工發(fa)現(xian)氣孔(kong) 氣泡在X光底片上呈黑色
產生原因:
1.澆注(zhu)合金不平穩,卷入(ru)氣體
2.型(芯)砂中混入(ru)有機雜質(如煤屑、草(cao)根馬糞等)
3.鑄型和砂芯通氣不良
4.冷鐵表面有縮孔(kong)
5.澆(jiao)注系(xi)統設計不良(liang)
防止方法:
1.正確掌握澆注速度,避(bi)免卷入氣體。
2.型(xing)(芯)砂中不(bu)得混入(ru)有機(ji)雜質(zhi)以減少造型(xing)材料的發(fa)氣量
3.改善(芯)砂(sha)的排氣能力
4.正確選(xuan)用(yong)及處(chu)理冷鐵
5.改進澆注(zhu)系統設(she)計
縮松
缺陷特征:鋁(lv)鑄件縮(suo)松一般產生在內澆道附近飛(fei)冒口(kou)根部厚(hou)大部位、壁(bi)的厚(hou)薄(bo)轉接處(chu)(chu)和具有大平(ping)面的薄(bo)壁(bi)處(chu)(chu)。在鑄態(tai)時斷口(kou)為(wei)灰色(se)(se),淺黃色(se)(se)經熱處(chu)(chu)理后(hou)為(wei)灰白(bai)淺黃或灰黑(hei)色(se)(se)在x光底片上呈云(yun)霧狀嚴重的呈絲狀縮(suo)松可通過X光、熒光低倍 斷口(kou)等檢查(cha)方(fang)法發現
產生原因:
1.冒口補(bu)縮作用(yong)差(cha)
2.爐料(liao)含(han)氣(qi)量太(tai)多
3.內(nei)澆(jiao)道附(fu)近過熱
4.砂(sha)型水分過多,砂(sha)芯未烘干
5.合(he)金(jin)晶粒粗(cu)大(da)
6.鑄件在鑄型中的位(wei)置不當
7.澆(jiao)注(zhu)溫(wen)度(du)過高,澆(jiao)注(zhu)速度(du)太快
防止方法:
1.從冒(mao)口(kou)補澆金屬液,改進(jin)冒(mao)口(kou)設計(ji)
2.爐(lu)料(liao)應清潔無腐蝕
3.鑄件(jian)縮松處(chu)設置冒口,安(an)放冷鐵或冷鐵與冒口聯用
4.控(kong)制型砂水分,和砂芯干燥
5.采取細化品粒的(de)措施
6.改進鑄件在鑄型中(zhong)的(de)位置降低(di)澆注溫度(du)和澆注速(su)度(du)
四 裂紋
缺陷特征
特征
鑄造裂紋
沿晶界發展,常伴有偏析,是一種在較高溫度(du)下(xia)形(xing)成的(de)裂紋在體積收縮較大的(de)合金(jin)和形(xing)狀較復(fu)雜的(de)鑄件容易出(chu)現
2.熱處理裂紋
由于熱處理過(guo)燒或過(guo)熱引(yin)起,常呈穿晶裂紋。常在(zai)產生應力和熱膨張(zhang)系數較大的合金冷卻(que)過(guo)劇。或存在(zai)其他冶金缺陷時產生
產生原因
1.鑄(zhu)件結構設計(ji)不合(he)理,有(you)尖角,壁的(de)厚薄(bo)變化(hua)過于懸殊
2.砂(sha)型(芯(xin))退(tui)讓性不良
3.鑄(zhu)型局部過熱
4.澆注溫(wen)度過高
5.自(zi)鑄(zhu)型中取出(chu)鑄(zhu)件過早(zao)
6.熱(re)處理過(guo)熱(re)或過(guo)燒,冷卻速度(du)過(guo)激
防止方法
1.改進鑄件結構設計,避(bi)免尖角,壁(bi)厚力求(qiu)均勻,圓滑過渡
2.采取(qu)增大砂型(芯)退讓性的措施(shi)
3.保證鑄(zhu)件(jian)各(ge)部分(fen)同時凝固或順序凝固,改(gai)進澆(jiao)注系統設(she)計(ji)
4.適(shi)當降(jiang)低澆(jiao)注溫度
5.控(kong)制鑄型(xing)冷(leng)卻出型(xing)時間。
6.鑄件變形時采(cai)用熱校正法。
7.正(zheng)確控制熱處理溫度,降低淬火冷卻速度
問題(ti)由于鋁(lv)(lv)鑄(zhu)件(jian)組織疏(shu)松、孔隙(xi)率高,含有多(duo)種(zhong)金(jin)屬和非金(jin)屬雜(za)(za)質(zhi),陽極(ji)氧化膜(mo)(mo)染(ran)色后極(ji)易出現(xian)白斑,鋁(lv)(lv)鑄(zhu)件(jian)陽極(ji)氧化膜(mo)(mo)質(zhi)量(liang)很(hen)難保證(zheng)。對(dui)此,有關專家表示(shi),可以采用(yong)(yong)以下幾種(zhong)方(fang)(fang)法(fa)來避免(mian)這個問題(ti):第(di)(di)一,采用(yong)(yong)高電壓(ya)大(da)電流(liu)密度沖擊(ji)(ji)法(fa)。在(zai)陽極(ji)氧化初期采取高電壓(ya)、大(da)電流(liu)沖擊(ji)(ji),使(shi)原先被雜(za)(za)質(zhi)分割的(de)(de)大(da)小(xiao)“島(dao)嶼(yu)”通過大(da)電流(liu)沖擊(ji)(ji)而連接成片。第(di)(di)二,鑄(zhu)件(jian)表面打(da)磨法(fa)。打(da)磨可以使(shi)磨下來的(de)(de)鋁(lv)(lv)末填充鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)孔隙(xi),起到(dao)連接被雜(za)(za)質(zhi)隔離的(de)(de)塊塊“島(dao)嶼(yu)”的(de)(de)橋梁作用(yong)(yong)。第(di)(di)三,鑄(zhu)件(jian)表面噴丸法(fa)。在(zai)噴丸法(fa)試用(yong)(yong)之前筆者采用(yong)(yong)圓(yuan)頭錘子敲的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa),原意是想使(shi)阻隔“島(dao)嶼(yu)”的(de)(de)縫隙(xi)通過敲打(da)閉合,達到(dao)連接成片的(de)(de)目的(de)(de),結(jie)果效(xiao)果顯著。采用(yong)(yong)這幾種(zhong)方(fang)(fang)法(fa)就可有效(xiao)避免(mian)鋁(lv)(lv)鑄(zhu)件(jian)陽極(ji)氧化膜(mo)(mo)染(ran)色后出現(xian)白斑,從而保證(zheng)其質(zhi)量(liang)。
1、鑄造件(jian)(jian)的優點(dian)1可以生(sheng)產(chan)形狀復雜的零件(jian)(jian),尤其復雜內腔的毛坯(如(ru)暖氣(qi))
2、適應性廣,工業常用的金屬材(cai)料均可鑄造。 幾克~幾百噸。
3、原材料來源(yuan)廣泛。價(jia)格低廉。 廢鋼(gang),廢件,切屑
4、鑄件的(de)形狀(zhuang)尺(chi)寸與零件非常接近,減(jian)少切(qie)削量,屬少無切(qie)削加工。