十三種壓鑄件不良及原因分析
一、 氧化夾渣 A.缺陷特征: 氧化夾渣多分布在鑄件的上表面,在鑄型不通氣的轉(zhuǎn)角部位。斷口多呈灰白色或黃色,經(jīng)x光透視或在機(jī)械加工時(shí)發(fā)現(xiàn),也可在堿洗、酸洗或陽(yáng)極化時(shí)發(fā)現(xiàn)。 B.產(chǎn)生原因: 1.爐料不清潔,回爐料使用量過(guò)多 2.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不良 3.合金液中的熔渣未清除干凈 4.澆注操作不當(dāng),帶入夾渣 5.精煉變質(zhì)處理后靜置時(shí)間不夠 C.防止方法: 1.爐料應(yīng)經(jīng)過(guò)吹砂,回爐料的使用量適當(dāng)降低 2.改進(jìn)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì),提高其擋渣能力 3.采用適當(dāng)?shù)娜蹌┤ピ?4.澆注時(shí)應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)并應(yīng)注意擋渣 5.精煉后澆注前合金液應(yīng)靜置一定時(shí)間 二、氣孔/氣泡 A.缺陷特征:三鑄件壁內(nèi)氣孔一般呈圓形或橢圓形,具有光滑的表面,一般是發(fā)亮的氧化皮,有時(shí)呈油黃色。表面氣孔、氣泡可通過(guò)噴砂發(fā)現(xiàn),內(nèi)部氣孔氣泡可通過(guò)X光透視或機(jī)械加工發(fā)現(xiàn)氣孔氣泡在X光底片上呈黑色 B.產(chǎn)生原因: 1.澆注合金不平穩(wěn),卷入氣體 2.型(芯)砂中混入有機(jī)雜質(zhì)(如煤屑、草根馬糞等) 3.鑄型和砂芯通氣不良 4.冷鐵表面有縮孔 5.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不良 C.防止方法: 1.正確掌握澆注速度,避免卷入氣體。 2.型(芯)砂中不得混入有機(jī)雜質(zhì)以減少造型材料的發(fā)氣量 3.改善(芯)砂的排氣能力 4.正確選用及處理冷鐵 5.改進(jìn)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 三、縮松 A.缺陷特征: 鋁鑄件縮松一般產(chǎn)生在內(nèi)澆道附近飛冒口根部厚大部位、壁的厚薄轉(zhuǎn)接處和具有大平面的薄壁處。在鑄態(tài)時(shí)斷口為灰色,淺黃色經(jīng)熱處理后為灰白淺黃或灰黑色在x光底片上呈云霧狀嚴(yán)重的呈絲狀縮松可通過(guò)X光、熒光低倍斷口等檢查方法發(fā)現(xiàn) B.產(chǎn)生原因: 1.冒口補(bǔ)縮作用差 2.爐料含氣量太多 3.內(nèi)澆道附近過(guò)熱 4.砂型水分過(guò)多,砂芯未烘干 5.合金晶粒粗大 6.鑄件在鑄型中的位置不當(dāng) 7.澆注溫度過(guò)高,澆注速度太快 C.防止方法: 1.從冒口補(bǔ)澆金屬液,改進(jìn)冒口設(shè)計(jì) 2.爐料應(yīng)清潔無(wú)腐蝕 3.鑄件縮松處設(shè)置冒口,安放冷鐵或冷鐵與冒口聯(lián)用 4.控制型砂水分,和砂芯干燥 5.采取細(xì)化品粒的措施 6.改進(jìn)鑄件在鑄型中的位置降低澆注溫度和澆注速度 四、裂紋 A.缺陷特征: 1.鑄造裂紋。沿晶界發(fā)展,常伴有偏析,是一種在較高溫度下形成的裂紋在體積收縮較大的合金和形狀較復(fù)雜的鑄件容易出現(xiàn) 2.熱處理裂紋:由于熱處理過(guò)燒或過(guò)熱引起,常呈穿晶裂紋。常在產(chǎn)生應(yīng)力和熱膨張系數(shù)較大的合金冷卻過(guò)劇?;虼嬖谄渌苯鹑毕輹r(shí)產(chǎn)生 B.產(chǎn)生原因: 1.鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,有尖角,壁的厚薄變化過(guò)于懸殊 2.砂型(芯)退讓性不良 3.鑄型局部過(guò)熱 4.澆注溫度過(guò)高 5.自鑄型中取出鑄件過(guò)早 6.熱處理過(guò)熱或過(guò)燒,冷卻速度過(guò)激 C.防止方法: 1.改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),避免尖角,壁厚力求均勻,圓滑過(guò)渡 2.采取增大砂型(芯)退讓性的措施 3.保證鑄件各部分同時(shí)凝固或順序凝固,改進(jìn)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.適當(dāng)降低澆注溫度 5.控制鑄型冷卻出型時(shí)間 6.鑄件變形時(shí)采用熱校正法 7.正確控制熱處理溫度,降低淬火冷卻速度 五、飛邊 A.缺陷特征: 表面披鋒厚,而且多,形成塊狀片狀,難于打磨加工. B.產(chǎn)生原因: 1.壓鑄機(jī)問(wèn)題:鎖模力調(diào)整不對(duì)。 2.工藝問(wèn)題:壓射速度過(guò)高,形成壓力沖擊峰過(guò)高。 3.模具問(wèn)題:變形,分型面上雜物,鑲塊、滑塊有磨損不平齊,模板強(qiáng)度不夠 C.防止方法: 解決飛邊的措施順序:清理分型面→提高鎖模力→調(diào)整工藝參數(shù)→修復(fù)模具磨損部位→提高模具剛度。從易到難,每做一步改進(jìn),先檢驗(yàn)其效果,不行再進(jìn)行第二步 六、起泡(鋅合金壓鑄件) A.缺陷特征:壓鑄件表面有突起小泡。 壓鑄出來(lái)就發(fā)現(xiàn)。 拋光或加工后顯露出來(lái)。 噴油或電鍍后出現(xiàn)。 B.產(chǎn)生原因: 1.孔洞引起: 主要是氣孔和收縮機(jī)制,氣孔往往是圓形,而收縮多數(shù)是不規(guī)則形。 氣孔產(chǎn)生原因: a 金屬液在充型、凝固過(guò)程中,由于氣體侵入,導(dǎo)致鑄件表面或內(nèi)部產(chǎn)生孔洞。 b 涂料揮發(fā)出來(lái)的氣體侵入。 c 合金液含氣量過(guò)高,凝固時(shí)析出。 當(dāng)型腔中的氣體、涂料揮發(fā)出的氣體、合金凝固析出的氣體,在模具排氣不良時(shí),最終留在鑄件中形成的氣孔。 縮孔產(chǎn)生原因: a 金屬液凝固過(guò)程中,由于體積縮小或最后凝固部位得不到金屬液補(bǔ)縮,而產(chǎn)生縮孔。 b 厚薄不均的鑄件或鑄件局部過(guò)熱,造成某一部位凝固慢,體積收縮時(shí)表面形成凹位。 由于氣孔和縮孔的存在,使壓鑄件在進(jìn)行表面處理時(shí),孔洞可能會(huì)進(jìn)入水,當(dāng)噴漆和電鍍后進(jìn)行烘烤時(shí),孔洞內(nèi)氣體受熱膨脹;或孔洞內(nèi)水會(huì)變蒸氣,體積膨脹,因而導(dǎo)致鑄件表面起泡。 2.晶間腐蝕引起: 鋅合金成分中有害雜質(zhì):鉛、鎘、錫會(huì)聚集在晶粒交界處導(dǎo)致晶間腐蝕,金屬基體因晶間腐蝕而破碎,而電鍍加速了這一禍害,受晶間腐蝕的部位會(huì)膨脹而將鍍層頂起,造成鑄件表面起泡。特別是在潮濕環(huán)境下晶間腐蝕會(huì)使鑄件變形、開(kāi)裂、甚至破碎。 3.裂紋引起: 水紋、冷隔紋、熱裂紋。 水紋、冷隔紋:金屬液在充型過(guò)程中,先進(jìn)入的金屬液接觸型壁過(guò)早凝固,后進(jìn)入金屬液不能和已凝固金屬層熔合為一體,在鑄件表面對(duì)接處形成疊紋,出現(xiàn)條狀缺陷,見(jiàn)圖2。水紋一般是在鑄件表面淺層;而冷隔紋有可能滲入到鑄件內(nèi)部。 熱裂紋: a 當(dāng)鑄件厚薄不均,凝固過(guò)程產(chǎn)生應(yīng)力; b 過(guò)早頂出,金屬?gòu)?qiáng)度不夠; c 頂出時(shí)受力不均 d 過(guò)高的模溫使晶粒粗大; e 有害雜質(zhì)存在。 以上因素都有可能產(chǎn)生裂紋。當(dāng)壓鑄件存在水紋、冷隔紋、熱裂紋,電鍍時(shí)溶液會(huì)滲入到裂紋中,在烘烤時(shí)轉(zhuǎn)化為蒸氣,氣壓頂起電鍍層形成起泡。 C. 解決缺陷方案: 1.控制氣孔產(chǎn)生,關(guān)鍵是減少混入鑄件內(nèi)的氣體量,理想的金屬流應(yīng)不斷加速地由噴嘴經(jīng)過(guò)分流錐和澆道進(jìn)入型腔,形成一條順滑及方向一致的金屬流,采用錐形流道設(shè)計(jì),即澆流應(yīng)不斷加速地由噴嘴向內(nèi)澆口逐漸減少,可達(dá)到這個(gè)目的。在充填系統(tǒng)中,混入的氣體是由于湍流與金屬液相混合而形成氣孔,從金屬液由澆鑄系統(tǒng)進(jìn)入型腔的模擬壓鑄過(guò)程的研究中,明顯看出澆道中尖銳的轉(zhuǎn)變位和遞增的澆道截面積,都會(huì)使金屬液流出現(xiàn)湍流而卷氣,平穩(wěn)的金屬液才有利于氣體從澆道和型腔進(jìn)入溢流槽和排氣槽,排出模外。 2.對(duì)于縮孔:要使壓鑄凝固過(guò)程中各個(gè)部位盡量同時(shí)均勻散熱,同時(shí)凝固??赏ㄟ^(guò)合理的水口設(shè)計(jì),內(nèi)澆口厚度及位置,模具設(shè)計(jì),模溫控制及冷卻,來(lái)避免縮孔產(chǎn)生。 3.對(duì)于晶間腐蝕現(xiàn)象:主要是控制合金原料中有害雜質(zhì)含量,特別是鉛<0.003%。注意廢料帶來(lái)的雜質(zhì)元素。 4.對(duì)于水紋、冷隔紋,可提高模具溫度,加大內(nèi)澆口速度,或在冷隔區(qū)加大溢流槽,來(lái)減少冷隔紋的出現(xiàn)。 5.對(duì)于熱裂紋:壓鑄件厚薄不要急劇變化以減少應(yīng)力產(chǎn)生;相關(guān)的壓鑄工藝參數(shù)作調(diào)整;降低模溫。 七、冷隔 A.缺陷特征: 充填條件不良而形成於鑄件表面清析可見(jiàn)之壓鑄缺陷。 B.主要影響因素及需改良項(xiàng)目: 料溫(Molten meta Temperature)。 模溫(HigerMould Temp.)。 快壓射位置(Second Stage)。 澆口設(shè)計(jì)(Gating System)。 八、冷裂紋 ((拉模)) A.缺陷特征: 當(dāng)推桿頂出鑄時(shí),鑄件未能順利與模具分離所產(chǎn)生之不良現(xiàn)象。 B.主要影響因素及需改良項(xiàng)目: 推桿頂出時(shí)需確保同步前進(jìn)(Ejector Pin)。 合金溫度( Molten metal Temperature)。 模溫( Mould Temp.)。 拔模斜度(Greater Draft Angle)。 模具硬度(Require Hardness 44-48度)。 九、綱狀毛刺 A.缺陷特征: 模具表面龜裂,成形鑄件表面有綱狀凹凸痕。 B.主要影響因素及需改良項(xiàng)目: 長(zhǎng)期行動(dòng)--重做新模肉(CavityReplacement)。 短期行動(dòng)--將模內(nèi)降低,清除熱 裂紋(Tooling Modification)。 十、飛邊 A.缺陷特征: 鑄件周邊留有厚度不一之金屬層。 B.主要影響因素及需改良項(xiàng)目: 鎖模力(Locking Force)。 分型面(Parting Line Fitting)。 投影面積(Project Area)。 沖擊波(Machine Impact)。 十一、結(jié)構(gòu)疏崧 A.缺陷特征: 充填條件不良,分層充填而做成鑄件內(nèi)部結(jié)構(gòu)崧散。 B.主要影響因素及需改良項(xiàng)目: 模溫(Mould Temp)。 內(nèi)澆口( Gate Speed)。 充填時(shí)間(Shorter Filling Time). 噴離型劑量:(Less Spray). 十二、頂凸 A.缺陷特征: 鑄件壁厚強(qiáng)度弱於鑄件包力,未能支持頂出強(qiáng)度,引致鑄件表面形成卜現(xiàn)象 B.主要影響因素及需改良項(xiàng)目: 增加壁厚(Increase Thickness)。 改斜度(Greater Draft Angle)。 加大頂針(Greater Ejector)。 更改推桿位置(Ejector Location Change)。 模溫(Mould Temp.)。 十三、夾雜物 A.缺陷特征: 合金熔液內(nèi)殘存不必要之金屬及非金屬物。 B. 主要影響因素及需改良項(xiàng)目: 石墨鍋(Crucible)。 過(guò)濾(Filter)。 解決缺陷的思路 由于每一種缺陷的產(chǎn)生原因來(lái)自多個(gè)不同的影響因素,因此在實(shí)際生產(chǎn)中要解決問(wèn)題,面對(duì)眾多原因到底是非功過(guò)先調(diào)機(jī)?還是先換料?或先修改模具?建議按難易程度,先簡(jiǎn)后復(fù)雜去處理,其次序: 清理分型面,清理型腔,清理頂桿;改善涂料、改善噴涂工藝;增大鎖模力,增加澆注金屬量。這些靠簡(jiǎn)單操作即可實(shí)施的措施。 調(diào)整工藝參數(shù)、壓射力、壓射速度、充型時(shí)間、開(kāi)模時(shí)間,澆注溫度、模具溫度等。 換料,選擇質(zhì)優(yōu)的鋁合金錠,改變新料與回爐料的比例,改進(jìn)熔煉工藝。 修改模具,修改澆注系統(tǒng),增加內(nèi)澆口,增設(shè)溢流槽、排氣槽等。 更多資訊詳細(xì)請(qǐng)登錄東莞低熔點(diǎn)合金:www.xdssyy.com