五、铝合金压铸件常见缺陷及控制
铝合金压铸件常见缺陷有:流痕及花纹,网状毛翅,脆性,裂纹,缩孔缩松等。
1.缺陷的特征及检查方法
(1)流痕及花纹 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的无方向性的纹路。
(2)网状毛翅 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。
(3)脆性 外观检查或金相检查:合金晶粒粗大或极小,使铸件易断裂或碰碎。
(4)裂纹 外观检查:将铸件放在碱性溶液中,裂纹处呈暗灰色;金属基体的破坏与裂开呈直线或波浪形,纹路狭小而长,在外力作用下有发展趋向;裂纹有穿透和不穿透两种。
(5)缩孔缩松 外观检查或探伤检查:缩孔表面呈暗色并不光滑,为形状不规则的孔洞,大而集中的为缩孔,小而分散的为缩松。
2.缺陷产生的原因
(1)流痕及花纹 产生流痕及花纹的原因有:
①首先进入型腔的金属液形成一个极薄的而又不完全的金属层,被后来的金属液所弥补而留下的痕迹;
②模温过低;
③内浇道截面积过小及位置不当产生喷溅;
④作用于金属液上的压力不足。
⑤涂料用量过多。
(2)网状毛翅 产生网状毛翅的原因有:
①压铸模型腔表面龟裂;
②压铸模材质不当或热处理工艺不正确;
③压铸模冷热温差变化太大;
④浇注温度过高;
⑤压铸模预热不足;
⑥型腔表面粗糙;
⑦压铸模壁薄或有尖角。
(3)脆性 产生脆性的原因有:
①合金过热太大或保温时间过长;
②剧烈过冷,结晶过细;
③铝合金含锌、铁等杂质太多;
④铝合金中含铜超出规定范围。
(4)裂纹 在铸件上由于应力或外力而产生裂纹。
①锌合金铸件的裂纹:产生裂纹的原因有:
A.锌合金中有害杂质铅、锡、铁和镉的含量超过了规定范围;
B.铸件从压铸模中取出过迟;
C.型芯的抽出或推出受力不均;
D.铸件的厚薄相接处转变剧烈;
e.熔炼温度过高。
②铝合金铸件的裂纹:产生裂纹的原因有:
A.合金中铁含量过高或硅含量过低;
B.合金中有害杂质的含量过高,降低了合金的的可塑性;
C.铝硅合金、铝硅铜合金含锌或含铜量过高,铝镁合金中含镁量过多;
D.模具特别是型芯温度太低;
e.铸件壁厚有剧烈变化之处;
f.留模时间过长;
g.顶出时受力不均。
③镁合金铸件的裂纹:产生裂纹的原因有:
A.合金中铝、硅含量高;
B.模具温度低;
C.铸件壁的厚薄变化剧烈;
D.顶出和抽芯受力不均匀。
④铜合金铸件的裂纹:产生裂纹的原因有:
A.黄铜中锌的含量过高(冷裂)或过低(热裂);
B.硅黄铜中硅的含量高;
C.开模时间晚,特别是型芯多的铸件。
(5)缩孔缩松 缩孔是压铸件在冷凝过程中,内部补偿不足而造成的孔穴。产生缩孔缩松的原因有:
①浇注温度过高;
②压射比压低;
③铸件在结构上有金属积聚的部位,截面变化剧烈;
④内浇道较小。
3.缺陷的防止措施
(1)流痕及花纹的防止措施包括:
①提高模温;
②调整内浇道截面积或位置;
③调整内浇道速度及压力;
④适当地选用涂料及调整用量。
(2)网状毛翅的防止措施包括:
①正确选用压铸模材料及热处理工艺;
②浇注温度不宜过高,尤其是高熔点合金;
③模具预热要充分;
④压铸模要定期或压铸一定次数后退火,打磨成型部分表面。
(3)脆性的防止措施包括:
①合金不宜过热;
②提高模具温度,降低浇注温度;
③严格控制合金成分在允许的范围内。
(4)裂纹的防止措施下面分别介绍锌合金铸件、铝合金铸件、镁合金铸件、铜合金铸件裂纹的防止措施。
①锌合金铸件裂纹的防止措施:
A.合金材料的配比要注意杂质含量不要超过下限要求;
B.调整好开模时间;
C.要使推杆受力均匀;
D.改变壁厚不均匀性。
②铝合金铸件裂纹的防止措施:
A.正确控制合金成分,在某些情况下可在合金中加纯铝锭以降低合金中含镁量,或在合金中加铝硅合金以提高硅含量;
B.提高模具温度;
C.改变铸件结构;
D.调整抽芯机构或使推杆受力均匀。
③镁合金铸件裂纹的防止措施:
A.在合金中加纯镁以降低铝、硅含量;
B.模具温度要控制在要求的范围内;
C.改进铸件结构,消除厚薄变化较大的截面;
D.调整好型芯和推杆,使之受力均衡。
④铜合金铸件裂纹的防止措施:
A.保证合金的化学成分,合金元素取其下限,硅黄铜在配制时硅和锌的含量不能同时取上限;
B.提高模具温度;
C.适当调整开模时间。
(5)缩孔缩松的防止措施包括:
①改变铸件结构,消除金属积聚及截面变化大处;
②在可能条件下降低浇注温度;
③提高压射比压;
④适当改善浇注系统,使压力更好地传递。
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