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      鋁鑄件縮孔和縮松的形成同發展方向

      發布日期:2021-10-17 發布者:潤恒壓鑄


      一、鋁鑄件縮孔和縮松的形成
      澆入鑄型中的液態合金,在隨后的冷卻和凝固過程中,若其液態收縮和凝固收縮引起的容積縮減得不到補充,則在鋁鑄件上后凝固的部位形成一些孔洞。其中容積較大的孔洞叫縮孔,細小且分散的孔叫縮松。
      1、縮孔
      一般出現在鋁鑄件上部或后凝固的部位,形狀多呈倒圓錐形,內表面粗糙,通常隱藏在鋁鑄件的內層。
      結晶溫度范圍愈窄的鑄造合金,愈傾向于逐層凝固,也就愈容易形成縮孔。先液態合金充滿鑄型,由于鑄型的冷卻作用,使靠近鑄型表面的一層液態合金很快凝固,而內部仍然處于液態;隨著鋁鑄件溫度的繼續下降,外殼的厚度不斷加厚,內部的液態合金因自身的液態收縮和補充外殼的凝固收縮,使其體積減小,從而引起液面下降,使鋁鑄件內部出現空隙。如此下去,鋁鑄件逐層凝固,直到凝固,在其上部形成縮孔;繼續冷卻至室溫,固態收縮會使鋁鑄件的外形尺寸略有縮小。
      2、縮松
      縮松是鋁鑄件后凝固的區域沒能液態合金的補造成的分散、細小的縮孔。
      根據的分布形態,縮松分為宏觀縮松和微觀縮松兩類:
      (1)宏觀縮松指用肉眼或放大鏡可以看到的細小孔洞。通常出現在縮孔的下方。
      (2)微縮縮松是指分布在枝晶間的微小孔洞,在顯微鏡下才能看到。這種縮松的分布面大,甚至遍及鋁鑄件整個截面,也很難避免。對于一般鋁鑄件也不作為缺陷對待,除非一些對致密性和機械性能要求很高的鋁鑄件。
      總之,傾向于逐層凝固的合金,如屬、共晶成分的合金或結晶溫度范圍窄的合金,形成縮孔的傾向大,不易形成縮松;而另一些傾向于糊狀凝固的合金如結晶溫度范圍寬的合金,產生縮孔的傾向小,卻極易產生縮松。因此縮孔和縮松可在范圍內互相轉化。
      3、縮孔和縮松的防止
      采用適當的工藝措施,使鋁鑄件實現“順序凝固”,即可獲得無縮孔的鋁鑄件。
      所謂順序凝固是指,采用一些適當的工藝措施,使鋁鑄件遠離冒口或澆口的部位先凝固。這樣,鋁鑄件先凝固部位I的由冷卻和凝固引起的體積縮減,可由較后凝固的部位II的液態合金補充;部位II的收縮由部位III的液態合金補充;后部位III的收縮由冒口中的液態合金來補充,使鋁鑄件各部位的收縮均能補充,將縮孔轉移至冒口中。去除冒口,獲得致密的鋁鑄件。
      二、汽車壓鑄件的發展方向
      鑄造是較古老的金屬成形方法之一,汽車零件中大約有15%~20%為采用不同鑄造方法生產的壓鑄件,這些壓鑄件主要為動力系統關鍵部件和重要的結構部件。目前歐美汽車工業發達的汽車壓鑄件生產,產品質量好,生產,環境污染小。鑄造原輔材料已形成系列化和標準化,整個生產過程已經實現了機械化、自動化和智能化。這些普遍采用數字化技術提升鑄造工藝設計水平,壓鑄件廢品率約為2%~5%,并且已經建立跨國服務系統并實現網絡技術支持。與之相比,我國的汽車壓鑄件雖然產量較大,但大多數都是附加值和技術含量較低,結構相對簡單的黑色壓鑄件,與水平差距較大。主要從汽車節能環保等方面的發展需求,論述了汽車壓鑄件和汽車技術的發展方向。壓鑄件冷隔水紋產生原因,壓鑄件是一種壓力鑄造的零件,是使用裝好壓鑄件模具的壓力鑄造機械壓鑄機,將加熱為液態的銅、鋅、鋁或鋁合金等金屬澆入壓鑄機的入料口
      產生原因:1、金屬液澆注溫度低或模具溫度低。2、合金成分不符合標準,流動性差。3、金屬液分股填充,熔合不良。4、澆口不合理,流程太長。5、填充速度低或排氣不良。6、比壓偏低。
      排除措施:1、適當提高澆注溫度和模具溫度。2、改變合金成分,提高流動性。3、改進澆注系統,加大內澆口速度,改變填充條件。4、改變排溢條件,增大溢流量。5、提高壓射速度,改變排氣條件。6、提高比壓。壓鑄件是在壓鑄機上進行的金屬型壓力鑄造,是目前生產的鑄造工藝。壓鑄機分為熱室壓鑄機和冷室壓鑄機兩類。熱室壓鑄機自動化程度高,材料損耗少,生產效率比冷室壓鑄機高,但受機件耐熱能力的制約,目前還只能用于鋅合金、鎂合金等低熔點材料的壓鑄件生產。當今廣泛使用的壓鑄件,由于熔點較高,只能在冷室壓鑄機上生產。
      壓鑄的主要特點是金屬液在高壓、高速下充填型腔,并在高壓下成形、凝固,壓鑄件的不足之處是:因為金屬液在高壓、高速下充填型腔的過程中,不可避免地把型腔中的空氣夾裹在壓鑄件內部,形成皮下氣孔,所以壓鑄件不宜熱處理,壓鑄件不宜表面噴塑(但可噴漆)。否則,壓鑄件內部氣孔在作上述處理加熱時,將遇熱膨脹而致使壓鑄件變形或鼓泡。此外,壓鑄件的機械切削加工余量也應取得小一些,一般在0.5mm左右,既可減輕壓鑄件重量、減少切削加工量以降低成本,又可避免穿透表面致密層,露出皮下氣孔,造成工件報廢。

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