压铸件缺陷分析
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压铸件缺陷分析:
压铸件缺陷中,出现最多的是气孔。气孔特征。有光滑的表面,表现形式可以在铸件表面、或皮下针孔、也可能在铸件内部。(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.
(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
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。
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。
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。
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。
铸造铝合金的缺陷及防止方法:
铸件之缺陷种类繁多其原因亦甚复杂,如:铸造温度,铸造前之除气,除渣处理不完全而形成存气量过高或非金属介在物之混入以及回炉料添加比例再精炼,辅料配方,模具设计及压铸工艺等等。有关温度、辅料及常见的铸缺件陷及改善建议如下:
浇注温度:
指铝液浇入压室至填充型腔时的平均温度。铝合金压铸时的各合金浇注温度见下表:
铝合金浇注温度(°C)
铸件壁厚< 3 mm 铸件壁厚> 3 mm
简单件复杂件简单件复杂件铝硅合金610 ~ 650 640 ~ 700 590 ~ 630 610 ~ 650
铝铜合金620 ~ 650 640 ~ 720 600 ~ 640 620 ~ 650
铝镁合金640 ~ 650 660 ~ 700 620 ~ 660 640 ~ 680
压铸模温度:
压铸模既是换热器又是蓄热器在生产前预热以避免金属液激冷;减少压铸模的疲劳应力,故在压铸过程中需保持一定温度。铝合金压铸件的压铸模工作温度见下表:
压铸铝合金压铸模工作温度(°C)
铸件壁厚< 3 mm 铸件壁厚> 3 mm
简单件复杂件简单件复杂件
压铸模工作温度
预热温度150~180 200 ~ 230 120 ~ 150 150 ~ 180 连续工作持续温度180 ~ 240 250 ~ 280 150 ~ 180 180 ~ 220
压铸用涂料:
1.涂料的作用:预防粘膜,减少压铸模的导热,改善铝液的成型性,避免铝液对压铸模的直接冲刷,改善压铸模的填充条件,对压铸模起润滑作用。
2.铝合金压铸件的常用涂料
(1) 5% 氧化锌+ 1.2%水玻璃+ 水
(2) 胶体石墨
(3) (3%~5%)聚乙烯+ 煤油
压铸件缺陷及防止方法:
铝合金在压铸过程中,除因铝液处理不当(包括除气,变质,合金成分)而造成产品的化
学成分及力学性能不合格外,还因压铸工艺选择不当或成型模,装配,涂料使用不当等多种原因引起铸件出现缺陷。常见的缺陷如下表:
缺陷类型产生原因防止方法
胀砂,变形压射力过大减小压射力冷隔,气泡,缩孔,疏松,欠铸压射力过小增大压射力
流痕及花纹,网状毛边,粘
浇注温度过高降低浇注温度膜拉伤,气孔,缩孔,疏松
冷隔,欠铸浇注温度过低升高浇注温度缩陷,粘膜拉伤模温过高降低模温
流痕及花纹,网状毛边,冷
模温过低升高模温
隔,裂纹
粘膜拉伤,气孔压射速度过大减小压射速度
缩陷,冷隔,气孔,欠铸,
排气不畅开排气槽等流痕及花纹
化学成分不合格,夹渣,
铝液除气等处理不当严格铝液处理规程硬点
印痕,分层,机械拉伤,
设计,装配不当改进设计,注意装配粘膜拉伤,裂纹
缺陷名称特征产生原因防止方法
拉伤沿开模方向铸件表面呈现条状的拉伤痕迹,有一定深度,严重时为一面状伤痕。
另一种是金属液与模具产生焊合、粘附而拉伤,以致铸件表面多肉或缺肉。
1、型腔表面有损伤
2、出模方向斜度太小或倒斜
3、顶出时偏斜
4、浇注温度过高或过低,模温过高导致合金液产生粘附
5、脱模剂使用效果不好
6、铝合金成分含铁量低于0.6%
7、冷却时间过长或过短1、修理模具表面损伤处,修正斜度,600细油石顺磨提高光洁度
2、调整或更换顶杆,使顶出力平衡
3、更换离型剂
4、调整合金含铁量
5、控制合适的浇注温度,控制模具温度
6、修改内浇口,避免直冲型芯型壁或对型芯表面进行特殊处理
气泡铸件表面有米粒大小的隆起表皮下形成的空洞1、合金液在压室充满度过低,易产生卷气,压射速度过高
2、模具排气不良
3、溶液未除气,熔炼温度过高