镁合金汽车压铸件裂纹缺陷的产生和过程控制

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镁合金压铸件收缩缺陷分析及对策

镁合金压铸件收缩缺陷分析及对策

镁合金压铸件收缩缺陷分析及对策西安理工大学夏明许Ξ袁森蒋百灵王武孝摘要对音箱面板镁合金压铸件出现的收缩缺陷进行了检测分析,认为表面裂痕和内部裂纹产生的原因是由于压铸喷射填充状态下的分层充填以及凝固收缩的不同时性所引起的;轴线缩松涉及到不同壁厚铸件的补缩特点及持压时间。

提出了防止和消除镁合金压铸件缺陷的思路和措施。

关键词: 镁合金压铸收缩缺陷表面裂痕中图分类号:T G249. 2 文献标识码:A 文章编号:1001 - 2449( 2002) 06 - 0023 - 03目前,国内镁合金应用市场刚刚兴起,在压铸薄壁镁合金壳体的生产中成品率不高,缺陷较多。

以某公司生产的出口镁合金音箱面板压铸件为例, 成品率只有50 %左右。

本文通过对镁合金壳体压铸件的缺陷分析,提出压铸缺陷出现的原因和防范措施。

放大400 倍观察,空洞和裂纹表面凹击不帄,发展时断时续,其特征是由中心轴线向两边收缩,属典型的轴线缩松,如图3 所示。

这种缺陷的聚集会对铸件的力学性能造成危害。

1 镁合金压铸件缺陷观测音箱面板压铸件的外观如图 1 所示。

其长343 . 5 mm ,宽148 mm 。

主要壁厚3 mm ,最薄壁2 mm ,最厚壁4 mm ,内壁分布有25 . 5 mm 及12 mm 长的螺栓搭子,直径<10 mm 和<8 mm 不等。

对铸件表面及断面解剖观测发现,缺陷主要有3 种。

图2 表面裂纹图3 轴线缩松×400 ×70 %1 .3 内部裂纹在表面以下大约0. 5 mm 处(横界面内) 发现有较多的横向裂纹,裂纹细小修长,沿晶界发展,如图4 所示。

这类横向裂纹帄行于表面,且出现较多,好像铸件分层撕裂。

3 种缺陷在铸件断面上的分布如图5 所示。

图1 音箱前面板1. 1 表面裂纹这类裂纹用肉眼即能观察到,宏观上呈深灰色弯曲状非贯通微小裂痕,无金属光泽。

经过轻微打磨,除去表层灰色氧化物质,可以看到极浅且轻微的沟状小槽,在槽的末端发展为较深的裂缝,如图 2 所示。

镁合金铸件的常见缺陷及分析

镁合金铸件的常见缺陷及分析
一 熔剂夹渣
缺陷特征:
1.表面熔剂夹渣:大块的夹渣在出型时呈暗褐色,外形一般不太规则,小点的熔渣则难以发现,氧化处理前经酸洗能溶解它.
2.铸件内部的熔剂夹渣在X光底片上一般呈白色的斑点,在断口上呈暗灰色
3.熔剂夹渣一般分布在铸件浇注位置的下部内浇口附近及死角处
4.经加工后,露于表面的熔剂夹渣放在空气中1~4小时就可以见到褐色的斑点,停放一段时间,便长出白毛。
4.浇注时坩埚吊出要平稳
5.使用合格的熔剂,并定期检查
二 氧化夹渣
缺陷特征:1.位于铸件表面层,多以网状分布在内浇口I附近的铸件表面内。有时呈薄片带有皱纹的不I规则云彩状,断口常是黄色或褐色
2.沿铸件壁厚呈片状[的夹层或穿透整个壁厚;(也有分散的),表面看去是一条金黄色或黄褐色流纹。打断口时,往往从夹层断裂,氧化皮夹在其中
防止方法:
1.在坩埚内舀取合金液时用浇包的底部轻轻拨开熔剂层,然后用大口舀取,前一次舀取金属至下次舀取不少于4分钟
2.精炼和变质处理后至浇注前,镇静时间不少于15分钟,并打净熔渣,浇注中禁止撒熔剂,一般可以撒硫磺与硼酸混合物灭火
3.熔剂坩埚的温度不低于750~C,并洗净所用工具。浇完后,底朝上,漏净所有的熔剂
产生原因:
1.工艺操作方面,合金液浇注前没有一定的静置时间,可提式坩埚或浇包出炉时不平稳,浇注完后浇包或坩埚残留量太少,浇包在坩埚内舀取合金液时,将熔渣搅入合金液内。工具或坩埚洗涤不干净.
2.熔剂和变质剂的使用方面:熔剂或变质剂的成份,配制及保管不符合要求洗涤剂使用次数太多而变稠
3.工具制造方面,茶壶式浇包或可提式坩埚底部挡渣板焊接质量不好,有渗漏现象。
②正确地浇注合金,使直浇口始终充满金属,不要用小浇包来浇大件,浇注时在浇口杯和型腔表面撒一层干硫磺与硼酸的混合物防护剂

镁合金压铸件出现裂纹的原因 [镁合金压铸件质量缺陷控制浅析]

镁合金压铸件出现裂纹的原因 [镁合金压铸件质量缺陷控制浅析]

镁合金压铸件出现裂纹的原因[镁合金压铸件质量缺陷控制浅析]【摘要】本文简要的介绍了镁合金压铸产品的主要缺陷,主要分析了影响铸件质量的相关因素,如压铸模具、压铸工艺、压铸件结构、压铸合金及压铸作业等,提出了质量控制的相应方法和管理规程,使镁合金铸件质量得到进一步提高。

【关键词】材料;镁合金缺陷;质量控制;管理规程我公司引进的布勒压铸机,最大锁模力3200KN,活塞动态注射力786KN,增压注射力2033KN。

从工作稳定性来说,在凝固阶段中根据系统的类型可生产非常高的最终压射压力;从控制能力来说,可以对速度和最终压力曲线进行编程以适合压铸零件的几何形状,实行控制参数量。

那如何利用设备的优良性能,压铸出高品质的铸件,清楚铸件质量控制中存在的缺陷,全过程的质量控制和多方法的质量管理将起到关键性的作用。

1.镁合金压铸件主要缺陷和形成原因镁合金压铸产品的缺陷很多,大致可以分为两大类,一类是尺寸不良,如多料,缺料,裂纹,流痕,平面度不良等;另一类是表面状态不良,如氧化,黑点,气孔等。

前者一般属于物理性质,后者属于化学性质。

总体来讲,镁合金压铸件主要可概括为冷、裂、气、欠等几大缺陷。

1.1冷即为冷隔,多出现在大铸件离內浇口远的区域,是镁合金液相互对接或搭接单位熔合而出现的缝隙。

由于合金液分成若干股地流动时,各股的流动前沿已呈现冷凝状态,但在后面的金属流的推动下,仍然进行填充,当与其相遇的金属流同样具有凝固前沿时,则相遇的凝固层不能再熔合,其接合处便呈现缝隙,从而形成冷隔。

1.2裂裂纹是铸件的基体被破坏或断开,形成细长的缝隙,呈现不规则线形,在外力作用下有继续发展的趋势。

裂纹主要是受铸件的结构和形状、模具成型零件的表面质量及装固程度、镁合金中铝、硅的含量高低以及熔炼、保温、夹杂等的影响。

1.3气气孔或缩孔是压铸时,激冷甚剧,凝固很快,熔于金属内部的气体来不及析出,使金属内的气体留在铸件内而形成孔洞。

镁合金在冶炼时,如果含有杂质,在铸锭时,杂质的熔点一般没有镁的高,这样,杂质在铸锭过程中蒸发从而形成气孔,而且镁合金冷室压铸都是需要在保护气体的保护下进行的,如果保护气体不够或者不纯,也会导致气孔产生。

镁合金压铸生产中常见的热裂纹缺陷及采取措施分析

镁合金压铸生产中常见的热裂纹缺陷及采取措施分析
l压铸热裂纹出现 的原因
铸 造过程 中会主 线模具表面 与周边 出现温 度的梯 度 ,形 成 温度 差 ,在将热浆 浇筑到模 具 中后 会出现拉 伸应 力和 压缩应 力 反 复发生的现 象 ,镁汤在模 具 内充分 填充后 ,表 面要急速 膨胀 , 但是表 面的 膨胀会 因为表面仍 然处于 冷却状态 而受到 束缚 ,从 而 产生 压 缩应 力。 脱模后 ,因表 面急 速 冷却 导致 模 具表 面 收 缩 ,产生拉 伸应 力 ,从而 出现 塑性 变形 ,导 致金 相组 织缺 陷 ,最 终 促使 产品 产生龟 裂 。倘若 塑性 变形或 者 应力超 出 了合金 在 该温 度下所 能承受 的最大应 力和塑性 常量 ,就会在 此处产 生应 力扭 曲 ,在 固化 过程 中塑性 常 量和应 力的 影响 会越 来越 明显 , 最终 会体现 在产 品表 面 ,出现热 裂纹 。 目前 造成热 裂纹的 主要 因素 有 一 下几 个 因素 :收 缩 受 阻碍 程 度 、凝 固收 缩量 和 补 缩 能 力 。
在 长期 的生 产 实践 中 ,通过 对裂 纹样 品的 观察 与分析 ,可 以 明 显总结 出 ,目前 的热 裂纹 无规 则并且 弯 曲纵横 ,有的随 着 晶界不 断地 延伸 ,有 的在 表面 就十 分的 凸显 ,裂 纹常 出现 在铸 件 的转 弯处以及截面 厚度突变 的地 方。
2镁合金压铸中常出现的热 裂纹缺 陷
缩 松 裂 纹 不 同干 晶 界 裂 纹 ,其 裂 纹 较 为 明 显 ,裂 纹 表 面 常 常 凹凸不平 ,并 且在 雷文 处 出现较 多的缩 松 、缩孔 以 及杂物 存 在 ,由于 模具在 热胀 冷缩 过程 中可 能又 气体 的掺 杂 ,因此在 裂 纹 的端 部会 出现 大的 气孔 ,气孔膨胀 导致 表面 凸起 ,因此促 使 产品表 面不 平整 ,导 致 出现缩 松裂纹 ,与 品界裂 纹一样 缩松 裂 纹 的 出现 同样会导 致杂质在 裂纹处 的聚集 ,大量 的聚集 以后导 致截面处 的韧性大 大降低 ,同时介于产 品的整体性 被严 重的破 坏 ,会极 大 的降低铸 件 自身 的塑性 与强 度 ,并且 在其 裂纹 的前 沿形 成应 力的集 中 区 ,导 致材 料 自身对 自己就 有应 力的 存在 , 一 旦 受 到外 力 的作 用就 很 容 易在此 处 产 牛剪 切 力 ,并 且 发生 断 裂 。

压铸镁合金零部件缺陷分析及工艺改进措施

压铸镁合金零部件缺陷分析及工艺改进措施
Sc i e n c e a n d t e c h n o I
压 铸 镁 台 金 零部 件 缺 陷 分 析 及 工 艺 改进 措 旋
唐丽 云
( 天津东义镁制品股份有限公司 , 天津 3 0 1 7 2 1 )

要: 本 文讲 述 了近 些年 来镁 合金 压 铸技 术 的研 究及 开发 情 况 , 并 就压 铸镁 合 金 的性 能 、阻燃性 、 耐 蚀性 、 安全 生 产 、
中 图分 类号 : G 4 2 0
文 献 标识 码 : A
文章 编 号 : 1 1 — 5 0 0 4 ( 2 0 1 7) 0 7 — 0 0 8 8 — 2
镁 合金有 质量轻 、比刚度高 、比 强度高 、减震性 能好 、
与合金 元素 之间 有如系 。公式 中 :表示 的是腐 蚀的 概率 ;表
腐蚀 增加 ,且其 脆性提 高 。镁 压铸件 在安 全要 求高 ,极 高的
断裂 韧性 物体应 用上增 长很迅 速 ,要 想在工 作 中提高合 金吸 收能 量的能力 ,就 需要提高镁 合金 的断 裂韧性 。
提升 ,更好 的为产 品设计者及 消费者提供更广 泛的选择 。
2 缺陷形 成机理分析
蚀 性都 有不 同程度 的影 响。通过 研究得 出,镁 合金 的腐蚀 率
来稿 日期 : 2 0 1 7 年6 月 作者 简介 : 唐丽云 , 女, 生于1 9 8 2 年, 汉 族, 天 津人 , 本科 , 助理 工程 师 研究方 向 : 镁合金加 工质量缺 陷分析 及改进 。
8 8
示合 金中 的其他元 素所 占比例 ;表示 的是铸造 镁合 金位错 密
度。
Q:


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镁合金压铸不良原因与对策

镁合金压铸不良原因与对策

案例三
• 总结词:精确控制模具温度是提高镁合金压铸质量的关键因素之一。 • 详细描述:在镁合金压铸过程中,模具温度是一个非常重要的参数。如果模具温度过高或过低,都会导致压铸
件出现各种缺陷,如气孔、缩孔、冷隔等。因此,精确控制模具温度是提高镁合金压铸质量的关键因素之一。 为了实现精确控制模具温度的目的,可以采用先进的测温设备和技术手段,实时监测模具的温度变化情况。同 时,还需要根据生产情况和工艺要求,合理调整和控制压铸机的温度参数。通过精确控制模具温度,可以有效 地提高镁合金压铸质量,减少气孔、缩孔等缺陷的产生,提高产品的合格率。
模具结构复杂,导致排气不良、冷却不均等情况,影响压铸件质量。
模具尺寸精度和表面粗糙度未达到要求,导致压铸件表面质量差、尺寸不稳定。
模具温度控制不当
模具预热温度过低,导致镁合 金流动性下降,填充困难。
模具温度波动大,影响压铸件 尺寸和外观质量。
冷却水道设计不合理,导致模 具局部温度过高或过低,引发 压铸件开裂、缩孔等问题。
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05 结论
对策实施效果总结
01
对策实施后,镁合金压铸不良率显著降低,提高了产品的质量 和稳定性。
02
通过改进压铸工艺和优化模具设计,有效解决了镁合金压铸过
程中出现的气孔、缩孔和表面质量不佳等问题。
针对镁合金的特性,采用适当的熔炼和浇注工艺,确保了镁合
03
金液的纯净度和充型能力,进一步提高了压铸件的质量。
镁合金压铸不良原因与对策
目录
• 引言 • 镁合金压铸不良原因分析 • 对策与解决方案 • 案例分析 • 结论
01 引言
镁合金压铸的重要性
镁合金压铸作为一种重要的金属成型 工艺,广泛应用于汽车、航空航天、 电子产品等领域。

压铸件缺陷的产生及控制

压铸件缺陷的产生及控制
4、设置加强筋使铸件在热状态时有足够的强度
顶杆痕迹过深
1、铸件冷却时间不够
2、部分壁过厚
1、模具需充分冷却
2、延长保压时间和冷却时间,待充分凝固后再推出
3、改变铸件形状使壁厚均匀或者改变推杆位置
由于留有残屑造成铸件缺肉
1、模具清理不干净
2、镶块或滑块配合不好
3、表面状况较差
1、把模具表面和滑块处的残渣的残渣清除彻底后再压铸
1.2.7擦伤:铸件从模具中推出时在铸件表面形成的拉伤痕迹。
1.2.8粘附物痕迹(粘模):由于金属液粘附模具表面而形成的金属物脱落或表面粗糙。
1.2.9网状毛刺:由于模具型腔表面龟裂而形成铸件表面上的网状凸起印痕。
1.2.10模具侵蚀印痕:由于模具被侵蚀造成的网状凸起或多肉(尤其在浇口附近)。
1.2.11针孔:在铸件表面形成的小孔。
8、去除模具表面的热裂纹
9、去掉粘在模具表面的碎屑
粘附物痕迹(粘模)
1、模具和浇口设计及铸件结构不合理
2、模具维修不良
1、增加内浇口厚度
2、修理浇口的位置和方向
3、加强粘模部位的冷却
4、选择合适的脱模剂,充分喷涂
5、调整铁含量
6、调整压射速度
7、改变铸件结构以使充型良好
8、经常去除粘附在型腔表面的碎屑
5、调整模具的温度、铸件的形状、压射速度和金属液流动状态以使热中心处于厚壁的中心
6、改进浇口使流态更佳
7、改变工艺使流态更佳
气泡
1、压铸工艺不合理,尤其是模温过高
2、铸件结构不合理
3、铸件表面存在气体
1、降低模具表面温度
2、调整凝固时间
3、改进模具设计以便获得好的流态,特别是保证足够大的溢渣包和排气道

压铸镁合金零部件缺陷分析及工艺改进措施

压铸镁合金零部件缺陷分析及工艺改进措施

压铸镁合金零部件缺陷分析及工艺改进措施摘要:压铸镁合金的质量轻,强度高,导热性好,屏蔽性能好,成型性能好,防震性能好。

而且,它还可以循环利用,可以增加能源的利用率,目前它的用途非常广泛,比如航空,航天,汽车等等。

随着社会对产品质量的要求越来越高,对镁合金的生产工艺进行了改进,以防止产品质量问题。

通过分析压铸镁合金零件的特性,找出其形成的原因,提出相应的对策,以保证产品质量的持续改进。

关键词:压铸镁合金;屏蔽性能;利用率;生产工艺;产品质量;持续改进引言:国内的压铸镁合金生产技术相对于国外尚处于初级发展阶段,技术还不够成熟,生产经验不足,要想全面提高压铸产品的质量,就需要对压铸产品中存在的缺陷进行全面的研究,找出其形成机制。

对相关问题进行分析,以保证铸件生产水平的提高。

随着铸造技术的发展,采用计算机技术可以保证产品质量的提高。

同时,还可以缩短产品的生产周期,降低产品成本,从而保证产品的整体竞争力。

1.压铸镁合金零部件性能特点与其它压铸合金相比,压铸镁合金的熔点、密度、比热容、动态粘度、相变潜热等诸多优势。

近几年,随着科技的发展,在原有的铸造工艺的基础上,涌现出许多新的工艺,例如:充氧、真空、电脑仿真、半固态铸造等。

常规的压铸工艺还不能有效地解决铸件的缺陷,改善铸件内部质量。

目前,国外的压铸工艺发展趋向于自动化、系列化、大型化,因此在压铸工艺中应用计算机技术也越来越多。

镁合金因其化学活性较高,在许多介质中极易受到侵蚀,其平衡电位较低、氧化膜较疏松、不易保护等原因,制约了其应用领域。

常用的合金元素有 AL、Mn、 Zn、 Ca、 Gd、 Nd、 Ce、 Dy、 Zr、 B等元素,但它们对镁合金的耐蚀性均有一定的影响。

通过对镁合金腐蚀速率的分析,发现其与合金元素的腐蚀速率呈正相关关系。

公式代表腐蚀的可能性,代表了合金中其它元素的百分比,代表了镁合金的位错密度。

Fe, Ni, Cu元素对镁合金的耐蚀性有很大影响。

镁合金压铸常见缺陷及对策

镁合金压铸常见缺陷及对策

改善冷接纹对策:
模具温度,汤昇温高,射出速,射出压昇 高,在方案方面加汤口断面积,喷流的合流
处追加溢流井,或移动汤口位置,及适当的
摆放逃气道等等.
C.烧 付
模具局部的遇热现象引起,模具与熔汤发生 了溶着现象,特别易发生在成形的小孔; 还有汤口的正冲部也常发生,或是模具倒勾处;
对策有: 降低局部模温,加强离型剂喷涂,抛光模具.
一.内部缺陷
内巢孔
(1)内巢孔: 内巢孔的深浅,大或小,在外观多半是看不出的,
厚肉的部份最容易发生,巢孔是因为厚肉部的溶汤
足.憋在里面的空气而造成,对策方法如铸汤温度下
力增加,汤口(厚度,配置)的变更,逃气的变更,部份冷
厚肉部的逃肉,制品设计的形状变更等等;
(2)充填不足:
充填不良
已凝固的状态下,模腔有些死角部份尚未灌饱熔汤,此称 之为充填不足,最常见的是又长又细的形状,或如半岛型的死角 最易发生,其对策案是加大汤口汤道的容量,汤流动方向的检讨, 汤口位置变更,还有汤口离充填最远处的距离太长时,则充填速 度(射速)若不足,则极易发生此现象.
缺陷发生要因 3汤口速度 4铸造压力 5模具温度 3汤口方案 6逃气方案
3离型剂
波纹5
流痕2 执间裂纹3 2顶出 6熔汤温度
拆断裂穿3
变形2 3循环时间
图5.4铸造缺陷与原因
汤流动状态的良否,在汤流的方向上出现极浅的纹路,
此现象在镁合金上是此汤痕更浅,但很常见的现象,
压铸缺陷的种类、状况一览表
缺陷的分類
I.汤回不良(旋涡)
溶汤在模腔内一部分未填满而发生旋涡状的欠肉. 对策: 改变汤口汤流方向;加强局部逃气,防止卷气 或作入子以利逃气.
J.气泡

镁合金压铸技术设备工艺缺陷和对策

镁合金压铸技术设备工艺缺陷和对策

镁合金压铸技术设备工艺缺陷和对策引言镁合金作为一种轻质高强度材料,在汽车、航空航天等领域具有广泛的应用前景。

在镁合金加工中,压铸技术是一种重要的加工方法。

然而,镁合金的压铸过程中常常出现一些工艺缺陷,如气孔、热裂纹等,这些缺陷会影响产品的质量和性能。

本文将针对镁合金压铸技术设备工艺缺陷进行分析,并提出相应的对策,以期提升镁合金压铸产品的质量和性能。

1. 气孔问题及对策气孔是镁合金压铸过程中常见的缺陷之一,主要是由于气体在压铸过程中被困于铸件内部或者与熔体发生反应产生气泡所致。

气孔的存在会降低产品的机械性能,并且对表面质量和涂装性能也会产生负面影响。

针对气孔问题,可以采取以下对策: - 提高熔体的氧化还原性:通过添加合适的气体剂或添加剂,增加熔体的还原能力,减少气泡产生。

- 优化冷却系统:合理设计冷却系统,控制压铸过程中的温度变化,减少气泡形成的机会。

- 改进模具设计:优化模腔结构,减少气体的积聚和滞留,提高熔体的流动性,减少气孔产生。

2. 热裂纹问题及对策热裂纹是镁合金压铸过程中另一个常见的缺陷,主要是由于熔体凝固过程中温度梯度产生的应力导致的。

热裂纹会使产品的强度和韧性降低,并且也对修复和加工造成困难。

针对热裂纹问题,可以采取以下对策: - 控制铸件的壁厚和几何形状:合理设计铸件的壁厚和几何形状,减少熔体凝固过程中的温度梯度,降低应力的产生。

-控制铸造温度和冷却速率:通过调整熔体的温度和冷却速率,控制凝固过程中的温度梯度,减少应力的产生。

- 采用合适的合金配比:选择合适的镁合金配比,使其具有较低的热膨胀系数和较高的热导率,减少热应力的产生。

3. 表面缺陷问题及对策在镁合金压铸过程中,还常常出现一些表面缺陷,如划痕、氧化和烧结等问题。

这些缺陷不仅影响产品的外观质量,还可能导致产品的腐蚀和失效。

针对表面缺陷问题,可以采取以下对策: - 控制模具表面的清洁度:保持模具表面的清洁,避免污染物和异物附着在铸件上,减少缺陷的发生。

镁合金压铸常见缺陷及对策

镁合金压铸常见缺陷及对策
前言: 压铸制品不良概分有:尺寸上的不良,材质上的缺陷, 内部缺陷及表面缺陷等四种.尺寸的不良多半是模具温度 、铸汤温度、铸造循环时间的差异,模具尺寸,锁模力不 铸汤温度、 完全,不当的铸造压力,顶出力不平衡等等引起.材质上的 缺陷,属于冶金,材质合金,溶链等等的问题,而内部缺陷 与外部缺陷是本篇文章所要探讨的.
图5.4铸造缺陷与原因 铸造缺陷与原因
汤流动状态的良否,在汤流的方向上出现极浅的纹路 汤流动状态的良否 在汤流的方向上出现极浅的纹路, 在汤流的方向上出现极浅的纹路 此现象在镁合金上是此汤痕更浅,但很常见的现象 此现象在镁合金上是此汤痕更浅 但很常见的现象, 但很常见的现象
压铸缺陷的种类、状况一览表
间接原因: 间接原因 1.不合理的工程组合及工程管理不实际 不合理的工程组合及工程管理不实际; 不合理的工程组合及工程管理不实际 2.品质管理不彻底 尺寸验证 工序 作业标准 检查基准等等 品质管理不彻底(尺寸验证 工序,作业标准 检查基准等等); 品质管理不彻底 尺寸验证,工序 作业标准,检查基准等等 3.作业者的怠慢 教育训练不足 作业者的怠慢(教育训练不足 作业者的怠慢 教育训练不足); 4.管理者的失职 管理教育的不充分 管理者的失职(管理教育的不充分 管理者的失职 管理教育的不充分). 综合以上因素,今就直接原因 今就直接原因,也就是关于技术面的压铸不 综合以上因素 今就直接原因 也就是关于技术面的压铸不 良问题做一些研讨,提出心得以供同仁共同研究 提出心得以供同仁共同研究. 良问题做一些研讨 提出心得以供同仁共同研究
上述这些方法但必须组合搭配方可生效,特别是 肉厚1mm 左右的薄件,制品表面积太大,则必须选用大 (号)一点的压铸机,或大(号)一点的射出杆柱塞头(因 为可以缩短充填时间).

镁合金压铸技术设备工艺缺陷和对策

镁合金压铸技术设备工艺缺陷和对策

镁合金压铸技术设备工艺缺陷和对策
镁合金压铸技术是一种先进的金属加工方法,可以制造出轻质、强度高的零部件,广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。

然而,这种技术也存在一些常见的工艺缺陷,需要针对性地采取对策来解决。

首先,镁合金压铸过程中常见的缺陷包括气孔、收缩、表面缺陷等。

气孔是最为常见的缺陷,通常是由于原料中的气体未能完全排除,或者是压铸过程中气体未能完全排除而导致的。

为了减少气孔的产生,可以采取提高熔化温度和速度、增加浇注压力、选用低气体溶解度的合金等对策。

其次,收缩是另一个常见的缺陷,通常表现为零件表面或内部出现缩孔或翘曲。

要减少收缩缺陷,可以通过优化设计加工工艺、控制铸件凝固过程、提高铸件内部温度等方法来解决。

另外,镁合金压铸零件的表面缺陷也是常见的问题,包括氧化、烧伤等。

为了解决这些问题,可以采取加热模具、提高模具温度、提高浇注速度等方法来减少表面缺陷的产生。

总的来说,针对镁合金压铸工艺中常见的缺陷问题,可以通过优化工艺参数、改善设备设计、提高原料质量等方面来采取对策。

同时,加强操作员的培训和管理,严格控制每一个环节的质量,也是解决问题的重要手段。

通过不断改进技术和工艺,可以有效减少镁合金压铸过程中的缺陷问题,提高产品质量和生产效率。

压铸缺陷产生原因及防止方法

压铸缺陷产生原因及防止方法
4、增设排气槽、溢流槽、充分排气
5、调整熔炼工艺,进行除气处理
6、留模时间延长
7、减少脱模剂用量
裂纹
铸件表面有呈直线状或波浪形的纹路,狭小而长,在外力作用下有发展趋势
冷裂-开裂处金属没被氧化
热裂-开裂处金属已被氧化
1、合金中铁含量过高或硅含量过低
2、合金中有害物质含量过高,降低了合金的可塑性
3、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高
2、内浇道截面积过小及位置不当产生喷溅
3、作用于金属力的压力不足
4、花纹:喷涂量过多
1、高金属液的温度
2、提高模温
3、调整内浇道截面积或位置
4、调整充填速度及压力
5、选用合适的离型剂及调整用量
冷隔
压铸件表面有明显的、不规则的、下陷性纹路(有穿透与不穿透良种)形状细小而狭长,有的交接边缘光滑,在外力作用下有发展的可能。
5、脱模剂使用效果不好
6、铝合金铁含量低于0.6%
7、冷却时间过长或过短
1、修理模具表面损伤出,修正斜度,提高光洁度
2、调整顶杆,使顶出力平衡
3、更换脱模剂
4、调整合金含铁量
5、控制合适的浇铸温度,控制模温
6、修改浇口,避免铝汤直接冲刷型心,或对模具表面进行特殊处理
气泡
铸件表面有米粒大小的隆起表皮下形成的空洞
4、选择合适的切除浇口方法
5、加强模具型腔表面抛光,减少脱模阻力
缺陷名称
特征
产生原因
防止方法
流痕、花纹
金属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,无发展趋势。
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后,被后来的金属液所弥补留下的痕迹

压铸件缺陷产生原因及对应措施

压铸件缺陷产生原因及对应措施

1.铝合金中杂质锌、铁超过规定范围 1.严格控制金属中杂质成分
4
脆性
铸件基体金属晶粒过于粗大或 2.合金液过热或保温时间过长,导致 2.控制熔炼工艺
极小,使铸件易断裂或磁碎 晶粒粗大
3.降低浇注温度
3.激烈过冷,使晶粒过细
4.提高模具温度
1.压力不足,基体组织致密度差
1.提高比压
5
渗漏
压铸件经耐压试验,产生漏气 、渗水
2. 浇注温度或压铸模温度偏低 3.选择合金不当,流动性差 4. 浇道位置不对或流路过长 5.填充速度低
2. 提高压射比压,缩短填充时间 3.提高压射速度,同时加大内浇口截面 积 4.改善排气、填充条件 5.正确选用合金,提高合金流动性
6.压射比压低
1.不合适的脱模剂
2. 脱模剂用量过多,局部堆积
分。对原材料控制基体金相组织中的
初晶硅数量
1.首先进入型腔的金属液形成一个极
5
铸件表面上有与金属液流动方
流痕和花纹
向一致的条纹,有明显可见的 与金属体颜色不一样的无方向
性的纹路,无发展趋势
薄的而又不完全的金属层后,被后来 的金属液所弥补而留下的痕迹 2.模温过低,模温不均匀 3. 内浇道截面积过小及位置不当产生 喷溅 4.作用于金属液的压力不足
2. 压铸模材质不当或热处理工艺不正 金
网状发丝一样凸起或凹陷的痕 确
3. 模具预热要充分
8 网状毛翅 迹,随压铸次数增加而不断扩 3.压铸模冷热温差变化大
4. 压铸模要定期或压铸一定次数后退
大和延伸
4.浇注温度过高
火,消除内应力
5.压铸模预热不足
5. 打磨成型部分表面,减少表面粗糙
6. 型腔表面粗糙

压铸裂纹的成因和预防措施

压铸裂纹的成因和预防措施

压铸裂纹的成因和预防措施压铸裂纹是指在压铸过程中产生的裂纹缺陷,对压铸件的性能和可靠性造成严重影响。

了解压铸裂纹的成因及采取预防措施对于保证产品质量和延长使用寿命至关重要。

在本文中,我将从简单到复杂,由浅入深地探讨压铸裂纹的成因以及可能的预防措施。

1. 压铸裂纹的成因:1.1 温度问题:在压铸过程中,金属液体受到高温和高压的作用,如果温度过高或压力不合适,会导致压铸件内部产生应力过大,从而引发裂纹。

1.2 材料质量:低质量的原材料(如含有过多的杂质)常常会导致裂纹形成。

1.3 设计缺陷:如果产品的设计有缺陷,如壁厚不均匀、结构过于复杂等,容易在压铸过程中产生应力集中,从而引发裂纹。

1.4 压力问题:压铸过程中的冷却时间、冷却速度以及压力的控制不当,往往也会导致裂纹的产生。

2. 预防措施:2.1 控制温度和压力:在压铸过程中,确保金属液体的温度和压力处于合适的范围内,避免应力过大。

2.2 优化材料选择:选择高质量的原材料,并对原材料进行严格的检测,以确保杂质含量在合理范围内。

2.3 设计合理性:在产品设计阶段,要考虑材料的性能和加工过程中的应力分布情况,尽量避免应力集中的情况发生。

2.4 控制压力和冷却过程:在压铸过程中,合理控制压力和冷却过程,确保产品快速冷却,减少应力积累。

2.5 严格的质量控制:在生产过程中,要加强对每个环节的质量控制,确保每个压铸件的质量符合标准要求。

压铸裂纹作为一种常见的缺陷,对于压铸产品的性能和可靠性有着重要的影响。

通过探究压铸裂纹的成因,我们可以有针对性地采取预防措施,从而减少压铸裂纹的发生。

尽管无法完全消除压铸裂纹的风险,但通过合理的措施和严格的质量控制,可以有效降低其发生的概率,提高压铸产品的质量和可靠性。

以上就是关于压铸裂纹的成因和预防措施的文章,希望对您有所帮助。

如有任何问题或需要进一步了解,欢迎随时与我沟通。

一、选择高质量的原材料,并对原材料进行严格的检测,以确保杂质含量在合理范围内。

镁合金压铸热裂纹形成机制及工艺对策

镁合金压铸热裂纹形成机制及工艺对策

镁合金作为一种常见的轻金属材料,常常用于汽车、航空航天等领域。

然而,镁合金在压铸加工过程中容易出现热裂纹,严重影响制品质量。

为了解决这一问题,有必要深入探讨镁合金压铸热裂纹的形成机制及相应的工艺对策。

一、镁合金压铸热裂纹形成机制1.1 晶粒细化效应晶粒细化是影响镁合金压铸热裂纹形成的重要因素之一。

镁合金中存在大量的二次晶粒,当在加热循环中晶粒尺寸大于临界尺寸时,易引起热裂纹。

1.2 合金成分镁合金中的合金成分对压铸热裂纹形成有重要影响。

一些合金元素的含量过高或者变化过大都会导致晶界偏聚,从而诱发热裂纹。

1.3 压铸工艺参数压铸工艺参数的选择对热裂纹形成也有着直接影响。

浇注温度、模具温度、模具设计等因素都会影响镁合金的凝固行为,进而影响热裂纹的形成。

二、镁合金压铸热裂纹的工艺对策2.1 晶粒细化处理通过合理的晶粒细化处理,可以有效减小镁合金晶粒的尺寸,减缓热裂纹的形成。

主要采用稀土元素的添加、合金化扩散处理等方法。

2.2 合金成分优化对镁合金中的合金成分进行优化,控制合金元素的含量和变化范围,避免晶界偏聚,减少热裂纹的发生。

采用合金化的方法,提高合金的热稳定性。

2.3 工艺参数优化在压铸过程中,合理选择浇注温度、模具温度、压铸速度等工艺参数,控制凝固过程,减少热裂纹的形成。

适当改进模具设计,提高镁合金的充型性和凝固性。

镁合金压铸热裂纹的形成机制主要包括晶粒细化效应、合金成分以及压铸工艺参数等因素。

为了有效解决该问题,可采取晶粒细化处理、合金成分优化以及工艺参数优化等工艺对策。

希望本文的内容能对相关领域的研究和实践工作提供一定的参考和帮助。

镁合金是一种重要的轻金属材料,具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点,因此在汽车、航空航天等领域有着广泛的应用。

然而,在镁合金的压铸加工过程中,容易出现热裂纹问题,严重影响制品的质量和性能。

为了解决这一问题,需要深入探讨镁合金压铸热裂纹的形成机制及相应的工艺对策。

镁合金压铸热裂纹的形成机制主要包括晶粒细化效应、合金成分以及压铸工艺参数等因素。

压铸件常见缺陷及改善对策

压铸件常见缺陷及改善对策
产生原因: 滑块、镶件、分型面边缘粘料,或者卡披锋,未 能被铝液溶解 夹层-预防措施: 定期清理分型面、滑块和镶件部位
十四、解决压铸生产中缺陷的思路
由于每一种缺陷的产生原因来自多个不同的影响因素, 因此在实际生产中要解决问题,面对众多原因到底是 非功过先调机?还是先换料?或先修改模具?建议按 难易程度,先简后复杂去处理,其次序: 1、清理分型面,清理型腔,清理顶杆;改善涂料、改 善喷涂工艺;增大锁模力,增加浇注金属量。这些靠 简单操作即可实施的措施。 2、调整工艺参数、压射力、压射速度、充型时间、开 模时间,浇注温度、模具温度等。 3、换料,选择质优的铝合金锭,改变新料与回炉料的 比例,改进熔炼工艺。
一、气孔(砂孔) 缺陷特征:压铸件璧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。X光检测和目视检查可以识别(加工面气孔)
产生原因: 一、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- - 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--a 与涂料本身特性有 关 b 与喷涂工艺有关
气孔-防止方法: 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。
缺陷名称:裂纹 英文名称: cracks
四、裂纹 特征及检验方法:铸件表面有成直线状或不规则形狭小 不一的纹路,在外力作用下有发展趋势。冷裂—开裂处金属 没被氧化。热裂—开裂处金属被氧化。目视检查可以识别

镁合金铸件常见缺陷及分析

镁合金铸件常见缺陷及分析

镁合金铸件常见缺陷及分析一熔剂夹渣缺陷特征:1.表面熔剂夹渣:大块的夹渣在出型时呈暗褐色,外形一般不太规则,小点的熔渣则难以发现,氧化处理前经酸洗能溶解它2.铸件内部的熔剂夹渣在X光底片上一般呈白色的斑点,在断口上呈暗灰色3.熔剂夹渣一般分布在铸件浇注位置的下部内浇口附近及死角处4.经加工后,露于表面的熔剂夹渣放在空气中1~4小时就可以见到褐色的斑点,停放一段时间,便长出白毛。

产生原因:1.工艺操作方面,合金液浇注前没有一定的静置时间,可提式坩埚或浇包出炉时不平稳,浇注完后浇包或坩埚残留量太少,浇包在坩埚内舀取合金液时,将熔渣搅入合金液内。

工具或坩埚洗涤不干净2.熔剂和变质剂的使用方面:熔剂或变质剂的成份,配制及保管不符合要求洗涤剂使用次数太多而变稠3.工具制造方面,茶壶式浇包或可提式坩埚底部挡渣板焊接质量不好,有渗漏现象。

防止方法:1.在坩埚内舀取合金液时用浇包的底部轻轻拨开熔剂层,然后用大口舀取,前一次舀取金属至下次舀取不少于4分钟2.精炼和变质处理后至浇注前,镇静时间不少于15分钟,并打净熔渣,浇注中禁止撒熔剂,一般可艾萨克硫磺与硼酸混合物灭火3.熔剂坩埚的温度不低于750~C,并洗净所用工具。

浇完后,底朝上,漏净所有的熔剂4.浇注时坩埚吊出要平稳5.使用合格的熔剂,并定期检查二氧化夹渣缺陷特征:1.位于铸件表面层,多以网状分布在内浇口I附近的铸件表面内。

有时呈薄片带有皱纹的不I规则云彩状,断口常是黄色或褐色2.沿铸件壁厚呈片状 [的夹层或穿透整个壁厚;(也有分散的),表面看去是一条金黄色或黄褐色流纹。

打断口时,往往从夹层断裂,氧化皮夹在其中3.以团絮状存在于铸件内部多而薄壁铸件常露出表面。

断口是暗灰色或黑色。

有时常常有少量熔剂产生原因:1.在合金熔炼过程中生成氧化物而造成的夹渣(也称一次夹渣)。

主要由于炉料不清洁,熔剂质量不好,以及熔炼过程不当所造成2.在浇注过程中合金氧化生成氧化物而造成的夹渣(也称二次夹渣)。

镁合金常见缺陷

镁合金常见缺陷

镁合金常见缺陷特征、原因和防止措施1、氧化冷隔1.1 特征金属液流被氧化隔开而未熔合一体,严重时成为欠铸。

常出现在铸件的顶壁上、薄的水平或垂直面上、厚薄转接处或薄筋条上。

1.2 原因(1)浇注温度过低,合金流动性差。

(2)型腔排气不良,阻碍合金液的流动。

(3)浇道、横浇道或内浇道的面积不够,金属液充填的速度缓漫或流动的距离太远。

(4)型芯错位或移动,使某一部位的壁厚明显变薄。

1.3 防止方法(1)适当提高浇注温度和金属型温度。

(2)增加铸型、型芯的排气能力。

(3)合理选择浇注系统的位置、数量和面积。

(4)增加铸件某一部位的厚度。

(5)保持金属液流平稳、均匀而无紊流地进入铸型。

2、夹杂2.1 氧化皮2.1.1 特征断口呈深灰色、黑和浅黄色而不规则的点或小块状存在于铸件内部,外形上呈薄片、皱皮或团絮状,有时还带有少量的熔剂。

薄壁铸件则常露于表面。

2.1.2 原因(1)合金熔炼过程中因生成氧化物而造成的夹杂。

主要原因是炉料不清洁,熔剂不干燥,精炼作用不完全,浇注前的静止时间不够以及熔炼操作不当。

(2)浇注过程中因形成氧化皮而造成。

主要原因是浇注系统设计不合理,浇注时合金剧烈氧化或产生涡流以及浇注操作不当。

(3)铸型本身原因:主要是砂型及型芯哄烤不良,保护剂不足,和箱后停放时间过长,型砂过湿,型砂捣得太实等。

2.1.3 防止方法(1)保护炉料清洁、熔剂干燥,仔细精炼,充分静置并往合金加入少量的铍。

(2)正确设计浇注系统,采用过滤器,启动坩埚要平稳,正确浇注,避免氧化和燃烧。

浇注时不断撒以硫磺、硼酸或喷以保护气氛。

(3)造型操作要正确,控制型砂水分,砂芯要干透,控制好合箱时间。

2.2 熔剂夹杂2.2.1 特征(1)大块熔剂夹杂在铸件内呈水滴状,常与熔渣同时出现。

细小熔剂夹杂呈分散状,经过一段时间后在铸件表面上或断口上呈暗色斑点。

(2)表面上的大块熔剂夹杂在出型后暗褐色,而细小熔剂则难以被发现。

(3)熔剂夹杂一般分布在浇注系统和内浇道附近或铸件下部。

镁合金构件压铸热裂纹成因分析及工艺对策

镁合金构件压铸热裂纹成因分析及工艺对策

镁合金因其密度较小,是实际应用中最轻的金属,具有较高的强度,并具备减震性能好、导电导热性能佳、耐有机物和腐蚀性能好等特点,被广泛应用于轨道交通、深海探测以及国防装备等领域。

由于镁合金自身可塑性高,在熔融态下具有极高的流动充型能力,使得镁合金压铸成型能最大限度发挥出材料优异性能,所以镁合金压铸制造工艺得到了较大进步,也促进了镁合金压铸业的发展。

但目前,在镁合金压铸行业中,因原料质量差、压铸生产工艺不成熟等问题,镁合金压铸构件常出现众多缺陷,其中热裂纹是最为致命的产品缺陷,严重影响到了镁合金构件的安全性,大大降低了铸件力学性能,导致铸件报废率高。

本文以某镁合金M4139支架铸件为研究对象,针对其压铸生产中易出现的热裂纹缺陷,分析其形成原因,并就铸件热裂纹缺陷改善提出相应的工艺对策。

1 压铸热裂纹缺陷现象某镁合金M419型号支架铸件如图1所示,由镁合金锭压铸成形,铸件壁厚较薄,体积较小。

在实际生产过程中,图1中红色框所示的裂纹大量存在,有部分裂纹难以通过砂纸打磨方式来彻底清除,使得铸件存在严重的品质缺陷而不能够使用。

M4139支架铸件累计不良情况统计如图2所示,其中由裂纹造成的不良品为74789片,裂纹不良品占不良铸件累计总数的比率高达71.57%,可以看出裂纹是不良品产生的主要原因。

图1 某镁合金M4139支架铸件及裂纹缺陷(广东铭利达科技有限公司,东莞 523658)摘 要:热裂纹缺陷是镁合金铸件出现概率最大的铸造缺陷,为不良品产生的主因。

通过对镁合金构件压铸热裂纹形成原因分析得知,由于压铸镁合金混入杂质导致合金成分偏析,杂质在裂纹处富集而造成该区域强度及塑性降低,在冷却凝固时出现收缩应力集中。

为了防止铸件热裂纹现象产生,从合金原料成分、压铸模具温度、合金浇注温度以及留模时间等方面提出了相应的工艺措施。

关键词:镁合金 热裂纹 压铸工艺图2 M4139型号支架铸件累计不良情况统计折线图2 热裂纹形成分析对于镁合金铸件热裂纹缺陷,目前人们普遍认为凝固则会导致铸件变形过大;当超过铸件在该温度下的强度和刚度极限时,铸件就会在热节出产生热裂纹缺陷。

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显微组织结构
以上得出的由于内部界面而产生的铸件缺陷圈的结论也同样被微组织结构照片所支持图5展示的是这种缺陷的微组织结构图。一个内部的分裂带可以被清晰地观察到,上部分是铸件的表面区域,下部分是铸件的中心区域。所有的区域都显示出,非树枝状的α镁初结晶相(白色)被分离的β共晶相(黑色)所包围,这就证明了表面区域有较细的晶体颗粒形状,内部区域的晶体颗粒则显得较粗大。
ห้องสมุดไป่ตู้ 镁合金汽车压铸件裂纹缺陷的产生和过程控制
热室压铸机是一种理想的用于生产中小型尺寸镁合金的设备,这是由于它具有较少的热量损失。材料AM60B由于具有的良好的延展性,使它常被用作生产汽车转向部件的材料这种优艮的延展性也源自于它独有的微组织结构。AM60B在热室中的特性是由它的非树枝状的基体决定的,而这种基本是被β共晶体(A117Mgl2)所分离的。
非树枝状的晶体是怎样产生的
在图5和图6中,微组织结构的形态说明了这种非树枝状晶体结构与那些在其他过程中形成的晶体有很大的差别,这种非树枝状晶体结构源实际上来自于它的流变性的特点。这种原理目前被用于研发半凝固压铸工艺中。通常需要几种不同的条件来产生这种非树枝状晶体结构,首先是快速的冷却,其次是机械力或其他搅拌形成的作用,这两种条件将可以产生更小的晶体颗粒并可以消除这种树枝状的晶体。热室鹅颈形状的浇道入口通道在一定条件下,正好符舍以上两个条件。图7显示的是熔融态金属流体在被压铸入型腔之前,须先通过加热室。
鹅颈形状的浇道入口,这种“Z”字形的浇道入口使得金属流体最早通过其界面层与管壁进行热交换。因为合金AM60有高的凝固温度,首先会有一些镁的初结晶相产生,在强制对流和“z”字型金属流的双重作用下,使得在浇道入口管内的金属流体冷却,从而破坏了金属流体内的树枝状晶体,产生出近似球形的结晶体·之后,这些包含着部分凝固体的金属流体被注入模具型腔内进行冷却,快速的冷却也在α初晶相周围产生了分散的和隔离的共晶体,这种形态可以增强金属的延展性和抗蠕变能力·值得一提的一点是这种非树枝状的微晶体结构并非真半凝固体,它所产生的温度区域也并非在半凝固体的温城内,同时这种对流的模式也并非是层流状态。
因为当金属流体在快速的凝固过程中,β共晶体无法能形成足以降低金属延展性和蠕变阻力的粗糙片状组织,而是以一种分离体的形式存在。镁的基体结构介于树枝状和球状之间,而球体组织通常事见于半凝固的铸造工艺中。这种溶液镁合金在压射过程中,通过浇道入口位置时,在“鹅颈”部被压缩前进,与通道表面进行热交换,形成强迫热对流.这个过程是产生非枝晶结构的主要原因之一。
AM 60M汽车转向件铸件
这种铸件用于固定转向柱壳体。需要铸件在牺牲一定的强度换来较高的延展率和抗蠕变性能。
热裂和断裂
热裂通常产生于T型区域,在铸件中心区域产生的缺陷带就是一个证据而更多研究显示这种缺陷帝是导致铸件发生热裂的主要因素。
压铸工艺中的流体流动模式
当金属流体以高速压八型腔内时,由于流体自身具有的粘性,流体在边界处所受到的阻力较大,而流体中心所受到的阻力测较小。因此,最边界的流体的速度接近于零,而其中心位置的流体进度则很快。图4显示了流体的流动速度场分布。流体表层实际上是将会被回流填满,因为流体表层相对有很强的热传导性,导致铸件表面的温度低于铸件中心的温度,这最终使得铸件内部产生两个不同温度压碱的界面。这种界面将直接产生铸件内部的缺陷圈。研究显示这种缺陷圈的产生开始于压铸最初阶段,并在铸件凝固的过程中进一加强。由此可以得出,铸件表层和中心的不同的凝固速度将会加强这种缺陷圈的产生和强化,实践和理论证明了高雷诺数(高速)的流体具有较小的速度梯度分布.因此,高速压铸在镁合金压铸中将会更可行。
因为有早期凝固体的产生,压铸中镁合金的金属流体并非是牛顿流体直线流动,而是属于非牛顿流体力学范畴。因此金属流体的速度取决于材料的微结构。这种非树枝状的晶体结构有低的流动性,这种特性使得金属在流动过程中有少量的金属卷入井有滚动现象产生,这一特性对于非树枝状晶体结构而言非常重要。另外,热室的鹅颈形状也支持这种强度对流,从而助长了镁合金压铸中这种非树枝状的晶体的结构的产生。
讨论
铸件表面热裂的产生是由于铸件在冷却过程中不同的凝固温度和收缩率。热收缩集聚在金属的尚未完全凝固的“T”型区域,而热裂通常产生在模具的首次充填过程中,因为那时模具的使用尚未进入稳定状态。
增加半径并不一定能减少铸件的表面热裂现象.而要达到更好的设计修改.对于在易出现缺陷区域进行金属流向分析和凝固温度分析则显得非常重要。
对于有着大的凝固间隔和存在一些小的共晶体的合金如AM60B,则更倾向于出现内部和表面的热裂缺陷。
内部的热裂出现在“层”的界面位置(不同结构的微组织晶体),这些界面是在凝固的过程出现或是在一些远离浇道入口的不易被充填位置处,由于缺少充填的原因而产生的又或者它们在凝固程序以前早已固化。由于合金不同的凝固温度和模具的不同的收缩强度产生的作用力使得表面热裂的产生会迟一些,同时,铸件表面的热裂也会随着一些细小的内部热裂而向外展开。
其他一些技术如改变铸件半径,增加侧肋或凹槽.大的嵌条以及使用局部温度冷却棒可以减少热量在铸件易脆位的聚集:同时制作必要的模拟检验.以使得设计更完善,通过这样的工程改进可进一步减少铸件的缺陷。
我们同样也认为,这种非树枝状晶体结构来源的另一个原因,是由于金属流体在通过热室的浇道入口时所形成的热量强迫对流。EDS(X光能量分散探测计)被用于测试铸件内部的界面是否有重要的合金分隔带。EDS能够在一些小的区域进行这种化学测试,并能从原子中侦测出不问的化学元素。从EDS的检测结果显示,铸件表层有比中心部分较小的晶体颗粒,但在其表层和内部之间的区域并不存在明显的合金偏析。这个结论将助于改进设计,即改变流体的模型.制造出无缺陷层的铸件。
因为AM60B比AM9D的铝含量少,所以在压铸过程中,AM60的金属流体要比AM91D的金属流体流性差。也由于AM60B的金属流体凝固的快(远快于AZ91D),AM60B铸件的表面也比其铸件的其他部分凝固的快。另外,也因为AM60B有很长的凝固区域,要达到完全凝固需要较长的时间。镁合金铸件所独有这种的缺陷是其内部分层,或被称为缺陷圈(Defect Band).主要表现在铸件的表面和内部结构上的不同。这种缺陷的产生也受到其无型和凝固工艺的影响。买践已证明,通过选择更佳位置的浇道入口和优化铸件的几何外形设计可以避免以上的缺陷。
结论
缺陷圈是在压铸充填和冷却凝固过程中产生的,改进的方法是对设计参数进行修改。首先,要取得低的速度梯流体形态,需要金属流体有高的速度和好的流动性。这就要改进内浇道入口的形状和浇铸的位置。
其次,通过对铸件外形进行重新设计,如增加或减少部分铸件体积和形状。这样做的目的是加快冷却和凝固的速度,从而降低热量在铸件某些部位的集聚。
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