鋁合金壓鑄件缺陷分析及對(duì)策

曲挺

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，鋁合金逐漸被廣泛的應(yīng)用在我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域之中，但是由于各方面因素的影響導(dǎo)致鋁合金壓鑄件的壁厚存在一定的差異，進(jìn)而導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)遭到不可逆的虧損，所以，為了有效地發(fā)揮鋁合金壓鑄件的性能優(yōu)勢(shì)必須要加強(qiáng)對(duì)其缺陷分析。

關(guān)鍵詞：鋁合金;壓鑄件;缺陷分析;對(duì)策

引言

作為目前應(yīng)用最為廣泛也運(yùn)行效率較高的金屬器械制造技術(shù)一直，壓鑄在機(jī)械制造行業(yè)發(fā)揮了重要作用，尤其是在鋁合金制造工藝以及使用性能方面，壓鑄生產(chǎn)更是起到了舉足輕重的作用并且發(fā)揮了較大的功能優(yōu)勢(shì)。但即使如此，在進(jìn)行鋁合金壓鑄過程中也造成其鑄件存在一定的缺陷嚴(yán)重制約了鋁合金的使用性能，為此，必須要對(duì)鋁合金壓鑄件的缺陷進(jìn)行有效地分析并制定科學(xué)的治理方案，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的長(zhǎng)久穩(wěn)定發(fā)展。

1 鋁合金壓鑄件的缺陷以及原因

1.1氣孔

作為鋁合金壓鑄件最為常見的缺陷之一，氣孔的存在不僅僅會(huì)降低鋁合金壓鑄件的有效面積，而且還會(huì)直接影響到鑄件的使用質(zhì)量和性能。另外，由于氣孔的存在也會(huì)導(dǎo)致壓鑄件的柔韌性的降低，從而導(dǎo)致其在具體的應(yīng)用過程中極易發(fā)生斷裂或者擦痕等問題，繼而降低壓鑄件的使用壽命。與此同時(shí)，由于壓鑄件還存在了多種不規(guī)則的氣孔，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致鋁合金的強(qiáng)度有所下降，進(jìn)而降低了壓鑄件的使用能力。氣孔還會(huì)對(duì)鋁合金的耐高溫、耐腐蝕性等產(chǎn)生不利影響。而造成鋁合金壓鑄件氣孔缺陷的主要原因包括以下幾種：第一，在精煉過程中，由于排氣管道的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、進(jìn)而導(dǎo)致部分氣體沒有完全排除，導(dǎo)致在壓鑄件過程中融入了一定的氣體，所以導(dǎo)致氣孔的存在;第二，壓鑄件的相關(guān)參數(shù)沒有達(dá)到相關(guān)要求，從而導(dǎo)致壓鑄過程中出現(xiàn)厚度或者卷氣等情況，進(jìn)而導(dǎo)致壓鑄件出現(xiàn)氣孔。

1.2縮孔、縮松

鋁合金壓鑄件出現(xiàn)縮孔以及縮松的缺陷主要是因?yàn)樵趬鸿T造過程中，在對(duì)鑄件進(jìn)行冷卻處理過程中鋁合金的體積收縮不夠，進(jìn)而導(dǎo)致其在冷凝時(shí)壓鑄件出現(xiàn)一定的空洞。在這些空洞中，如果體積較大且分布較為集中，則此類空洞被稱為縮孔，而體積較小且分布較為分散，并不能很好的對(duì)其進(jìn)行密度測(cè)量的空洞則被成為縮松。無論是縮孔還是縮松的存在均會(huì)導(dǎo)致壓鑄件有效承載面積的減小，繼而造成壓鑄件的抗壓能力的降低。如果這些空洞集中的出現(xiàn)在壓鑄件的關(guān)鍵支撐部位的話，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致其使用性能以及質(zhì)量，為此，在進(jìn)行壓鑄件性能測(cè)試過程中必須要將此類產(chǎn)品進(jìn)行處理。

1.3裂痕

在鋁合金壓鑄件過程中裂痕也是其常見的缺陷之一，該缺陷主要是出現(xiàn)在填充過程中，其表現(xiàn)形式主要為留痕印記以及拉傷，其主要是在壓鑄件的表面上形成光滑性較高的條紋內(nèi)線。根據(jù)相關(guān)研究分析可以得出，當(dāng)鋁合金處于液態(tài)金屬狀態(tài)時(shí)，其液態(tài)金屬的流向以及留痕方向是一致的。而拉傷缺陷則是貫穿于整個(gè)鋁合金壓鑄件的脫模過程中，其主要表現(xiàn)方式為拉痕以及黏膜傷痕。留痕印記則是主要是受到液態(tài)金屬生產(chǎn)質(zhì)量的影響，其主要表現(xiàn)為部分頂出，進(jìn)而形成劃傷塊且出現(xiàn)一定的拼接空隙或者機(jī)械表面損傷等。

2鋁合金壓鑄件中缺陷的解決對(duì)策

2.1氣孔缺陷控制方法

首先，必須要對(duì)工藝流程進(jìn)行嚴(yán)格的控制，確保相關(guān)操作流程的科學(xué)化以及規(guī)范化，并且還要對(duì)爐料的性能等進(jìn)行分析，確保其干燥整潔。特殊情況下，還需要使用化學(xué)除氣劑來進(jìn)行排氣，并在押注排氣的過程中對(duì)氣孔缺陷進(jìn)行控制。譬如，要對(duì)壓住所采用的工藝指標(biāo)進(jìn)行合理的選擇，確保其充型速度以及材料間的相匹配，從而在一定程度上降低充型速度;其次，合理的調(diào)整交口范圍。由于澆灌口徑范圍和金屬流體流速間存在著反比的關(guān)系，所以當(dāng)金屬液體流速較小時(shí)其湍流達(dá)到最低值，且其他因素的影響較小。另外，在進(jìn)行澆灌時(shí)還要注意留有一定的修磨量，便于對(duì)壓射速度進(jìn)行控制，從而有效地對(duì)氣孔缺陷進(jìn)行控制。

2.2縮孔、縮松

根據(jù)三維的模擬進(jìn)行鋁合金壓鑄件相關(guān)操作的分析發(fā)現(xiàn)，在鋁合金壓鑄件過程中壓鑄件的底部最容易出現(xiàn)縮孔缺陷，為此，為了有效地對(duì)壓鑄件的縮孔進(jìn)行優(yōu)化和解決，必須要對(duì)其內(nèi)部構(gòu)建進(jìn)行優(yōu)化改造并嚴(yán)格的控制器厚度。通過采用科學(xué)的壓鑄指標(biāo)來對(duì)壓鑄件厚度較高的部分進(jìn)行重點(diǎn)冷卻、削薄或者通過溢流槽容量的調(diào)整等來進(jìn)行澆鑄系統(tǒng)的完善，進(jìn)而對(duì)縮孔問題進(jìn)行控制。對(duì)于鋁合金縮孔缺陷的改善則可以通過以下幾種方式：第一，將材料更換而收縮性較低的合金或者對(duì)鋁合金展開變質(zhì)處理，確保其收縮性能的降低;第二，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，譬如更改為空心或者鑲塊結(jié)構(gòu);第三，適當(dāng)?shù)奶嵘齼?nèi)澆口的截面面積;第四，適當(dāng)?shù)奶嵘龎荷浔葔?第五，適當(dāng)?shù)脑黾幽＞叩呐艢庑阅埽丛鲈O(shè)溢流槽或者排氣槽等等;第六，對(duì)于縮陷位置要配置專門的冷卻設(shè)備，并提升脫模劑的使用量等。

2.3表面痕跡形成控制方法

在鋁合金壓鑄件過程中為了有效地避免表面痕跡的形成，就必須要保證對(duì)各股金屬流進(jìn)行統(tǒng)一的處理;要對(duì)模具的溫度進(jìn)行合理的調(diào)整，適當(dāng)?shù)脑鲈O(shè)溢流槽;另外還要保證滑塊表面的光滑、整潔及各部件間可以靈活的移動(dòng)等，從而有效地防止零件內(nèi)部出現(xiàn)凹凸缺陷。與此同時(shí)，推桿要放置在對(duì)部件影響較小的位置上，推桿的頂部范圍要光滑且范圍要大，進(jìn)而有效地避免壓鑄件端部出現(xiàn)損壞。而造成壓鑄件出現(xiàn)擦傷的缺陷主要是由于脫模斜度不足或者型腔表面較為粗糙等造成的，為此，在壓鑄件過程中必須要確保在填充過程中對(duì)填充速度進(jìn)行控制，進(jìn)而便于對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)留模時(shí)間。

總而言之，隨著社會(huì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，鋁合金逐漸被廣泛的應(yīng)用在我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域之中，尤其是在鋁合金制造工藝以及使用性能方面，壓鑄生產(chǎn)更是起到了舉足輕重的作用并且發(fā)揮了較大的功能優(yōu)勢(shì)。但是由于各方面因素的影響導(dǎo)致鋁合金壓鑄件的壁厚存在一定的差異，進(jìn)而導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)遭到不可逆的虧損，所以，為了有效地發(fā)揮鋁合金壓鑄件的性能優(yōu)勢(shì)必須要加強(qiáng)對(duì)其缺陷分析，從而采取針對(duì)性的解決方案譬如，對(duì)工藝流程進(jìn)行嚴(yán)格的控制、對(duì)各股金屬流進(jìn)行統(tǒng)一的處理;要對(duì)模具的溫度進(jìn)行合理的調(diào)整，適當(dāng)?shù)脑鲈O(shè)溢流槽、適當(dāng)?shù)奶嵘齼?nèi)澆口的截面面積、對(duì)于縮陷位置要配置專門的冷卻設(shè)備，并提升脫模劑的使用量等。除此以外，還要對(duì)合金雜質(zhì)濃度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，對(duì)不同的配料以及材料進(jìn)行分開處理以及標(biāo)記存儲(chǔ)，并對(duì)原料根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)順序進(jìn)行有規(guī)律的排序，原料所存儲(chǔ)的時(shí)間以及穩(wěn)定要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，對(duì)于爐前分析不達(dá)標(biāo)的成分補(bǔ)充或減少，嚴(yán)格對(duì)爐內(nèi)材料進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，從而提升鋁合金壓鑄件效率和質(zhì)量。

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