鑄鋁件由于重量輕、外觀美、性較強,能夠滿足 的機械性能,因此我公司水輪發電機密封蓋、汽輪發電機端蓋和擋油蓋等部件,較普遍地采用牌號為ZL102的鑄鋁件。
鋁鑄件的組織疏松且孔隙率高,在 程度上會含有多種金屬和非金屬的雜質,其陽極氧 化膜質量是較難,鋁鑄件為了獲得正常的氧 化膜質量,避免陽極氧 化膜染色后出現白色斑點。
1、鋁鑄件在進行制作時采用其高電壓大電流密度沖擊法,在進行使用時會在陽極氧 化初期采取高電壓、大電流沖擊,使原先被雜質分割的大小“島嶼”通過大電流沖擊而連接成片。
2、陽極氧 化初期電壓調至30V左右,此時的電流密度約在2~2.5/dm2,待3~5min之后調回正常的陽極氧 化電壓,陽極氧 化50min,然后經充分清洗即可染出較為滿意的氧 化膜,白色斑點基本消失。
鋁鑄件上稍有不足的地方是鑄件若有螺孔,則有可能稍有擴大,故要控制大電流密度,高電壓的陽極氧 化時間,并防止陽極氧 化溶液的溫度過快升高。持續生產時,陽極氧 化溶液要采取冷卻措施。
鋁鑄件的表面打磨法,在進行操作時其打磨可以使得磨下來的鋁末填充鑄件的空隙,這樣就可以在 程度上起到連接被雜質隔離的島嶼的橋梁的作用,因為打磨下來的鋁末有時起不到填充、橋梁作用,有的部位填充物會在堿蝕和陽極氧 化過程中遭到腐蝕而脫落。
鋁鑄件表面的噴丸法,在進行噴丸法試用之前筆者采用圓頭錘子敲的方法,其原意就是想使得阻隔“島嶼”的縫隙通過敲打閉合,達到連接成片的目的,結果。后考慮到采用噴丸效率會提高,經陽極氧 化和染色后效果比以上兩種方法都好。
一般鑄鋁件的壁厚能滿足噴丸時壓力要求的,采用較大壓力有利提高噴丸質量要求,通過丸粒的擠壓達到閉合孔隙、縫隙的作用,并能提高鑄鋁件表面的強度和整潔性。
但與鑄鐵相比,鑄鋁的熔煉質量問題較多,熔煉操作工序較難控制,凝固規律和鑄造工藝復雜,故產生鑄件缺陷的可能性較大、廢品率較高,生產成本也相應較高。為了提高鑄鋁件質量,減少廢品, 了解常見和多發缺陷的特征、成因及防止方法。
通過從事鑄鋁件生產的實際操作經驗并結合理論知識,把生產中常見的、造成鑄件廢品的三種主要缺陷(小孔、氣孔、縮孔)的特征、成因及其防止方法分述于后。
1、缺陷特征
小孔呈圓形或蒼蠅腳形,在低倍試片上,呈互不連接的小孔眼;在X光底片上呈小黑點,并有小黑點的重疊現象;在斷面上,多呈互不連接的乳白小凹點。小孔不規則地分布于鑄件各部分,鑄件厚大斷面和冷卻速度較小的部位 加嚴重。
當溫度升高至660℃以上時,AL2O3即成為氧 化夾雜物(熔渣),則進入鋁液,增加鋁液中的氣體含量而形成小孔。隨著溫度的繼續增加,鋁液中的含氫量急劇增加,原因是溫度升高會使鋁液中氫的溶解度增加,小孔傾向 加嚴重。
2、熔煉、澆注工具的影響
增鍋底部及內壁的氧 化夾雜物,在 次熔煉時和空氣中的水蒸汽發生反應,增加鋁液中的氫含量。攪拌、拔渣工具表面有鐵銹存在時,則吸附水顯著增多。此外,精煉時變質劑未經充分烘干,也會將水帶入鋁液,增加含氫量。
3、精煉工序操作的影響
精煉的目的是為了去除鋁液中的氫氣。其原理是在鋁液中通入氯氣或用鐘罩壓入氯鹽,產生大量氣泡,溶入鋁液中的氫不斷進入氣泡被帶入大氣中而排除。氣泡表面所吸附的夾雜物隨著上浮而排除,同時也除去了原來吸附在夾雜物表面上的小氣泡,凈化了鋁液。
精煉溫度和作用時間對形成小孔與否影響很大。如果精煉溫度過低,精煉時間不夠,鑄件斷面上就容易形成小孔,造成小孔缺陷。
4、防止措施
防止小孔缺陷產生的主要措施是:
(1)在充型能力的前提下,鋁合金的熔煉時間越短越好,且要嚴格控制熔煉溫度及澆注溫度,以減小小孔的形成傾向。
(2)盡量使用干燥無腐蝕的新料,回爐料比例為15一20%。對于腐蝕嚴重的爐料,在采取重熔精煉處理后,澆錠作為回爐料使用。一般的回爐料應,預熱烘干后使用,重要鑄件則少用或不用回爐料。
(3)做好增鍋清理、攪拌、扒渣等工具除銹,精煉劑、變質劑充分預熱烘干,澆包修理后充分烘干等熔煉準備工作。
(4)控制精煉溫度及精煉劑作用時間并充分扒去氧 化渣。