铝合金铸件为什么容易发生针孔缺陷?
1、因为,铝合金熔液本身能向空气吸收水分,水和铝在高温下,形成H2气体,H2气体随温度,溶解在铝合金中的数量会急剧增加.
所以,合金不干净,有水有油脂,精炼不好,就会造成合金含气过多,铸件出现气孔;
2、合金在料缸中卷起,使铸件有气孔;
3、合金在模具中紊流,无法排除模具中的空气,造成铸件气孔;
4、合金在模具上和脱模剂反应,产生气孔,不能完全排出模具,造成铸件气孔;
5、合金热节处收缩,产生收缩孔!
依据南京欧能机械铝合金专用压铸模温机多年经验来看,
压铸模温机的作用就是使温度Jo和Jm保持恒定,在生产或停止时防止温差Jo-m扩大或缩小。
模具的温度在金属溶液的热量散发,充型以及铸件凝固过程中都是关键的因素。
一、模具温度过高时
1.热变形或粘模导致取件困难
2.喷涂的脱模剂不能在型腔表面生成保护膜,增加了脱模剂的消耗
3.压铸模具磨损导致压铸周期延长
4.动模和定模的温差导致模具变形
5.精度降低、结疤、缩孔、缩松增大
二、模具温度过低时
1.因为收缩导致取件困难,粘模
2.脱模剂性能降低
3.导致冷隔或充型不足这类缺陷
4.热冲击增加导致模具磨损
5.压铸件表面嵌有冷豆或流痕
6.精度降低
三、压铸模温机的实用性
在开机过程,生产过程,冷却过程中都有重要的作用。
开机过程
以下通过“压铸铝合金电梯踏板”的例子来说明一下:
在压铸铝合金电梯踏板时,如果首次开机时没有使用压铸模温机,而直接用铝水预热的话,前面压铸十几模的废品,模具的温度才能提高到产品需要的工作温度。
严重影响了工作效率。
按这产品一模300元左右的价格计算,在预热的过程中就损失了4000~5000元。
模具开机预热时,使用压铸模温机可以减少压制产品的废品率。
生产过程
因为压铸模中热量基本来自于液态金属,生产停止哪怕只有几个压射周期,不借助模温控制,模温也会急剧下降,铸件废品率马上大幅上升。
冷却过程
压铸模温机除了预热的作用外,还具备冷却功能。并且温度控制精度达到±1℃,完全可以替代原始简单的水冷却法,压铸出更好的产品。
欧能机械压铸模温机凭着稳定的性能、可靠的品质,已成为广大压铸厂家的首选品牌。
缺陷特征:氧化夹渣多分布在铸件的上表面,在铸型不通气的转角部位。断口多呈灰白色或黄色,经x光透视或在机械加工时发现,也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现
产生原因:
1.炉料不清洁,回炉料使用量过多
2.浇注系统设计不良
3.合金液中的熔渣未清除干净
4.浇注操作不当,带入夹渣
5.精炼变质处理后静置时间不够
防止方法:
1.炉料应经过吹砂,回炉料的使用量适当降低
2.改进浇注系统设计,提高其挡渣能力
3.采用适当的熔剂去渣
4.浇注时应当平稳并应注意挡渣
5.精炼后浇注前合金液应静置一定时间 缺陷特征:三铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形,具有光滑的表面,一般是发亮的氧化皮,有时呈油黄色。表面气孔、气泡可通过喷砂发现,内部气孔 气泡可通过X光透视或机械加工发现气孔 气泡在X光底片上呈黑色。
产生原因:
1.浇注合金不平稳,卷入气体
2.型(芯)砂中混入有机杂质(如煤屑、草根 马粪等)
3.铸型和砂芯通气不良
4.冷铁表面有缩孔
5.浇注系统设计不良
防止方法 :
1.正确掌握浇注速度,避免卷入气体。
2.型(芯)砂中不得混入有机杂质以减少造型材料的发气量
3.改善(芯)砂的排气能力
4.正确选用及处理冷铁
5.改进浇注系统设计 缺陷特征:铝铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处。在铸态时断口为灰色,浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍 断口等检查方法发现。
产生原因:
1.冒口补缩作用差
2.炉料含气量太多
3.内浇道附近过热
4.砂型水分过多,砂芯未烘干
5.合金晶粒粗大
6.铸件在铸型中的位置不当
7.浇注温度过高,浇注速度太快
防止方法:
1.从冒口补浇金属液,改进冒口设计
2.炉料应清洁无腐蚀
3.铸件缩松处设置冒口,安放冷铁或冷铁与冒口联用
4.控制型砂水分,和砂芯干燥
5.采取细化品粒的措施
6.改进铸件在铸型中的位置降低浇注温度和浇注速度 缺陷特征 :
1.铸造裂纹。沿晶界发展,常伴有偏析,是一种在较高温度下形成的裂纹在体积收缩较大的合金和形状较复杂的铸件容易出现
2.热处理裂纹:由于热处理过烧或过热引起,常呈穿晶裂纹。常在产生应力和热膨张系数较大的合金冷却过剧。或存在其他冶金缺陷时产生
产生原因:
1.铸件结构设计不合理,有尖角,壁的厚薄变化过于悬殊
2.砂型(芯)退让性不良
3.铸型局部过热
4.浇注温度过高
5.自铸型中取出铸件过早
6.热处理过热或过烧,冷却速度过激
防止方法:
1.改进铸件结构设计,避免尖角,壁厚力求均匀,圆滑过渡
2.采取增大砂型(芯)退让性的措施
3.保证铸件各部分同时凝固或顺序凝固,改进浇注系统设计
4.适当降低浇注温度
5.控制铸型冷却出型时间
6.铸件变形时采用热校正法
7.正确控制热处理温度,降低淬火冷却速度 压铸件缺陷中,出现最多的是气孔。
气孔特征。有光滑的表面,形状是圆形或椭圆形。表现形式可以在铸件表面、或皮下针孔、也可能在铸件内部。
(1)气体来源
1) 合金液析出气体—a与原材料有关 b与熔炼工艺有关
2) 压铸过程中卷入气体&not—a与压铸工艺参数有关 b与模具结构有关
3) 脱模剂分解产生气体&not—a与涂料本身特性有关 b与喷涂工艺有关
(2)原材料及熔炼过程产生气体分析
铝液中的气体主要是氢,约占了气体总量的85%。
熔炼温度越高,氢在铝液中溶解度越高,但在固态铝中溶解度非常低,因此在凝固过程中,氢析出形成气孔。
氢的来源:
1) 大气中水蒸气,金属液从潮湿空气中吸氢。
2) 原材料本身含氢量,合金锭表面潮湿,回炉料脏,油污。
3) 工具、熔剂潮湿。
(3)压铸过程产生气体分析 由于压室、浇注系统、型腔均与大气相通,而金属液是以高压、高速充填,如果不能实现有序、平稳的流动状态,金属液产生涡流,会把气体卷进去。
压铸工艺制定需考虑以下问题:
1) 金属液在浇注系统内能否干净、平稳地流动,不会产生分离和涡流。
2) 有没有尖角区或死亡区存在?
3) 浇注系统是否有截面积的变化?
4) 排气槽、溢流槽位置是否正确?是否够大?是否会被堵住?气体能否有效、顺畅排出?
应用计算机模拟充填过程,就是为了分析以上现象,以作判断来选择合理的工艺参数。
(4)涂料产生气体分析 涂料性能:如发气量大对铸件气孔率有直接影响。
喷涂工艺:使用量过多,造成气体挥发量大,冲头润滑剂太多,或被烧焦,都是气体的来源。
(5)解决压铸件气孔的办法
先分析出是什么原因导致的气孔,再来取相应的措施。
1) 干燥、干净的合金料。
2) 控制熔炼温度,避免过热,进行除气处理。
3) 合理选择压铸工艺参数,特别是压射速度。调整高速切换起点。
4) 顺序填充有利于型腔气体排出,直浇道和横浇道有足够的长度(>50mm),以利于合金液平稳流动和气体有机会排出。可改变浇口厚度、浇口方向、在形成气孔的位置设置溢流槽、排气槽。溢流品截面积总和不能小于内浇口截面积总和的60%,否则排渣效果差。
5) 选择性能好的涂料及控制喷涂量。
产生原因:型腔表面有损伤,出模方向斜度太小或倒斜,顶出进偏斜,浇注温度过高,模温过高导致合金液产生粘附。脱模剂使用效果不好,铁含量低于0。6%等。
B、气泡:铝合金压铸件表面有米粒大小的隆起也有皮下形成的空洞。
产生原因,合金液在压室充满度过低,易产生卷气,压射速度过高,模具排气不良,熔液未除气,熔炼温度过高,模温过高,金属凝固时间不够,强度不够,而过早开模顶出铸件,受压气体膨胀起来,脱模剂太多。
C、冷隔,压铸件表面有明显的,不规则的、下陷线性纹路(有穿透与不穿透两种)形状细小而狭长,有时交接边缘光滑,在外力作用下有发展的可能。
产生原因:两股金属流相互对接,但未完全熔合而又无夹杂存在其间,两股金属结合力奶薄弱。浇注温茺或压铸模温度偏低,选择合金不当,流动性差,浇道位置不对或流路过长,真充速度低,压射比压低。
D、变色、斑点:铸件表面上呈现出不同于基体金属颜色。
产生原因:不合适的脱模剂,脱模剂使用量过多、过勤,含有石墨的润滑剂中的石墨落入铸件表面。
参考资料:http://wenku.baidu.com/link?url=NhZoCQyGeyKH3tm4iIiXGGTMMczErsiSM2CTamjbK6rnZ6e3wB2HvB5STn3RDXZP-PfV5F_fax-XvBtbImaXY1vAigZ0hvUKOQhHBmAWrge
铝型材缺陷的各方面内容: 铝型材挤压产品时产生的缺陷如何预防,无锡意美德小编2019年4月11日为您介绍一篇铝型材挤压机技术文章,供您学习和参考! 怎么样预防铝型材挤压产品时产生的缺陷?总结了以下5点,希望您能从中学习到有用的知识: 1.模具部分,对于平面模,需要加装导流板,以此来缩小进料口。 2.铝型材挤压机的调整,保证挤压杆对中,压饼大小及料胆需定期检测更换。 3.剪完铝棒要用吹干净上面的尘土,减少带人的煤灰量,压余厚度要留够,太薄的压余会导致铝棒死区卷入型材尾端。 4.挤压速度要进行有效控制。 5.每生产一段时间,要进行清缸。 除了铝型材挤压机,其实不管是哪种机器,定期的维护保养很重要,只有这以及 铝型材阳较氧化常见缺陷判断: 1、铝型材表面出现花斑.这种异常一般是由于金属调质不好或材质本身太差所至,处理办法,重新热处理.或更换材质. 2、铝型材表面出现彩虹色.这种异常一般阳较作业失误所致.,上挂时松动, 造成产品导电不良.,处理办法,退电重新阳较处理. 3、铝型材表面碰伤,刮伤严重.这种异常一般是由于运输或加工过程中,作业大意所致,处理办法,退电,打磨再电. 4、铝型材染色时表面出现白点.,这种异常一般是由于阳较作业时,水中有油,或其它杂质所致. 品质标准: 1)膜厚 5-25um,硬度在 200HV以上,封孔实验色变率小于 5% 2)盐雾实验在 36小时
气孔:
从气孔的形成原因、形成过程气孔缺陷可分为五种:侵入气孔、裹携气孔、析
出气孔、内生式反应气孔、外生式反应气孔。在铝合金铸件中最长见的为前三种气孔缺陷。
裂纹:
热裂纹的产生主要有两方面的原因:铸件的凝固方式和凝固过程中的铸造应力。
铸件具有较宽的凝固温度范围,合金呈糊状或者体积凝固方式,Al—Cu系合金即属于这一类。
缩孔和缩松
缩孔孔壁表面粗糙,形状不规则,通常出现在铸件最后凝固的位置和热节处。Al—Si系合金,在铸件补缩不足的部位形成管状集中缩孔。Al—Cu系合金的凝固温度区间较宽,在铸件补缩不足的部位易形成枝杈状缩孔。缩松是在凝固后期,凝固区的液相被枝晶分割成一个个孤立的小熔池,小熔池在凝固时体积收缩无法得到补偿而形成的。结晶温度范围宽的合金最容易形成缩松。Al—Cu系、Al—Mg系为固溶体型合金,容易形成晶界缩松。Al-Si系合金为共晶型合金,容易形成集中缩松。
冷隔
冷隔呈现裂纹状缝隙,但缝隙带有圆角的棱边。冷隔缺陷大部分是由流头凝固阻塞形成的。冷隔缺陷的解决措施主要为提高金属液的充型能力,包括提高浇注温度,提高模具温度,改善排气,优化浇注系统设计等。
压铸件的缺陷特征,产生原因,防止方法 名称 流痕及花纹 网状毛翅 脆性 裂纹 缩孔缩松 特征及检查方法 外观检查:铸件表面上有与金属液流动方向一致的条纹,有明显可见的与金属基体颜色不一样无方向性的纹路,无发展趋势。 外观检查:压铸件表面上有网状发丝一样凸起或凹陷的痕迹,随压铸次数增加而不断扩大和延伸