鋁鑄件在鑄造過程中容易出現(xiàn)內(nèi)部疏松、縮松、氣孔、砂孔等問題缺陷。這些有缺陷的鑄件經(jīng)過機(jī)加工后,表面致密層成分被去除,但內(nèi)部組織缺陷容易暴露出來。壓鑄件表面裂紋呈線狀或不規(guī)則狀,隨外力作用有擴(kuò)展的趨勢。裂紋包括冷裂紋(裂紋處材料未氧化)和熱裂紋(裂紋處材料氧化)。該缺陷可以通過目視檢查來識(shí)別。
外觀缺陷有以下兩方面:
鑄造裂紋:是在比較高溫度下形成的裂紋。當(dāng)鑄件體積收縮較大、熱膨脹系數(shù)較大時(shí)容易出現(xiàn)。
熱處理裂紋:由于過熱或熱處理引起的裂紋,常呈現(xiàn)穿晶裂紋。
裂紋產(chǎn)生的原因及建議:
1、鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,造成收縮不均勻,有尖角,壁厚變化過大。如果這種情況出現(xiàn)裂紋,應(yīng)改進(jìn)鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),避免尖角,并努力加強(qiáng)壁厚和平滑過渡。
2、屈服性能差的砂型(型芯)也會(huì)出現(xiàn)裂紋。應(yīng)采取措施加大砂型(芯)的讓步。
3、模具局部過熱會(huì)產(chǎn)生裂紋,應(yīng)保證鑄件各部分同時(shí)或依次凝固,并改進(jìn)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
4、澆注溫度過高也會(huì)產(chǎn)生裂紋,應(yīng)適當(dāng)降低澆注溫度。
5、過早開模導(dǎo)致鑄件剛性不足,當(dāng)鑄件過早從鑄型中取出,鑄件會(huì)變形時(shí),應(yīng)采用熱校正方法。應(yīng)控制模具的冷卻時(shí)間。
6、熱處理過熱,冷卻速度過激后產(chǎn)生裂紋。當(dāng)鑄件發(fā)生變形時(shí),采用熱校正方法。正確控制熱處理溫度,降低淬火冷卻速度。
7.頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,導(dǎo)致鑄件頂出不平衡;也可能由于局部表面粗糙造成,產(chǎn)品頂出時(shí)變形,還有鑄件頂出時(shí)出現(xiàn)阻力;頂出時(shí)受力較大,造成制品變形。模具局部溫度過高,制品凝固不充分。
8.澆口拆除方法不當(dāng);澆口厚度太厚,澆口切斷時(shí)易變形。
解決方案:
1.材料選擇:確保熔煉過程中合金元素含量正確,為鑄件選擇合適的材料是一個(gè)重要的考慮因素。該材料應(yīng)適合應(yīng)用,具有正確的機(jī)械和物理性能以承受操作條件。該材料還應(yīng)不含可能削弱鑄件強(qiáng)度并增加開裂風(fēng)險(xiǎn)的雜質(zhì),例如夾雜物、孔隙和空隙。
2. 適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)考慮:優(yōu)化壓鑄件結(jié)構(gòu),避免壁厚不均勻,壓鑄件的設(shè)計(jì),以最大程度地減少可能導(dǎo)致裂紋的應(yīng)力集中。這包括避免尖角和創(chuàng)建過渡半徑,以及確保均勻的壁厚、光滑的表面光潔度和適當(dāng)?shù)膱A角半徑。
3、控制鑄造溫度和冷卻速度:控制鑄造過程中的溫度和冷卻速度對(duì)于防止裂紋至關(guān)重要。應(yīng)優(yōu)化冷卻速率,以實(shí)現(xiàn)均勻凝固并避免可能引起高應(yīng)力的突然熱梯度。
4. 優(yōu)化澆口和冒口設(shè)計(jì):正確的澆口和冒口設(shè)計(jì)有助于防止鑄造缺陷并減少裂紋的可能性。優(yōu)化的澆口設(shè)計(jì)確保熔融金屬均勻地流入模具型腔,并且任何多余的材料都可以有效地排出。
5. 檢查和質(zhì)量控制:應(yīng)遵循定期檢查和質(zhì)量控制實(shí)踐,以發(fā)現(xiàn)鑄件中任何早期裂紋或其他缺陷的跡象。這包括目視檢查、無損檢測等方法來確保成品的質(zhì)量。
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