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      鋁鑄件氣孔檢查及使用過程問題

      發布日期:2021-09-14 發布者:潤恒壓鑄


      <一>、鋁鑄件氣孔檢查
      隨著汽車工業的發展和汽車輕量化的要求,鋁、鎂等合金壓鑄零件明顯增加,為壓鑄業進一步發展提供了廣闊前景。由于零件的輕量化需求,對合金材料性能、產品結構和過程設計和控制的要求加嚴格。
      各汽車廠對鋁鑄件的要求越來越嚴格,對鋁鑄件孔隙率的要求,一般為5%~10%,對某些零件的要求甚至到了3%。針對鋁鑄件缺陷的檢測方法和檢測位置,可以在壓鑄機選擇、模具設計和過程設計時,借助計算機模擬分析,進行試驗研究,采用軟件等進行優化。
      鋁鑄件氣孔、縮孔和渣孔缺陷發生在鋁鑄件內部,產生缺陷的原因不盡相同。為了缺陷,識別缺陷種類并分析其原因尤為關鍵,而檢查零件的工具和方法將影響然后的判斷。以下,筆者只討論如何解決鋁、鎂合金壓鑄氣孔問題。
      對于鋁鑄件氣孔檢查,須著重考慮幾個位置:①有限元分析較大應力位置;②零件模擬分析卷氣位置;③零件工作關鍵部位(如密封面等)。
      一般鋁鑄件可采用X光檢查;發現缺陷后,切開零件進一步檢查。在過程控制時,按ASTME505等級2控制,關鍵部位應按ASTME505等級1控制。
      氣孔一般表面比較光滑,呈圓形或橢圓形,有時孤立存在,有時簇集在一起。圖1為鋁鑄件氣孔表面。而縮孔和縮松形狀不規則,表面色暗而不光滑,在顯微鏡和電鏡下,可以發現缺陷位置存在枝晶結構。
      有時氣孔和縮孔同時存在于同一個缺陷位置,要仔細觀察。鋁鑄件的零件設計是壓鑄生產技術中的重要部分,設計時考慮以下問題:模具分型面的選擇、澆口的開設、頂桿位置的選擇、鋁鑄件的收縮、鋁鑄件的尺寸精度、鋁鑄件內部缺陷的防范、鑄孔的有關要求、收縮變形的有關要求以及加工余量的大小等方面;
      二、鋁鑄件的設計原則是:1、正確選擇鋁鑄件的材料,2、合理確定鋁鑄件的尺寸精度;3、盡量使壁厚分布均勻;4、各轉角處增加工藝園角,避免尖角。
      三、鋁鑄件按使用要求可分為兩大類,一類承受較大載荷的零件或有較高相對運動速度的零件,檢查的項目有尺寸、表面質量、化學成分、力學性能(抗拉強度、伸長率、硬度);另一類為其它零件,檢查的項目有尺寸、表面質量及化學成分。
      在設計鋁鑄件時,還應該注意零件應滿足壓鑄的工藝要求。壓鑄的工藝性從分型面的位置、頂面推桿的位置、鑄孔的有關要求、收縮變形的有關要求以及加工余量的大小等方面考慮。合理確定壓鑄面的分型面,不但能簡化壓鑄型的結構,還能鋁鑄件的質量。
      <二>、壓鑄件使用過程中須注意的問題
      1、抗蝕性差。當合金成分中雜質元素鉛、鎘、錫超過標準時,導致壓鑄件老化而發生變形,表現為體積脹大,機械性能特別是塑性顯著下降,時間長了甚至破裂。
      鉛、錫、鎘在壓鑄件中溶解度很小,因而集中于晶粒邊界而成為陰極,富鋁的固溶體成為陽極,在水蒸氣(電解質)存在的條件下,促成晶間電化學腐蝕。壓鑄件因晶間腐蝕而老化。
      2、時效作用。壓鑄件的組織主要由含Al和Cu的富鋅固溶體和含Zn的富Al固溶體所組成,它們的溶解度隨溫度的下降而降低。但由于壓鑄件的凝固速度,因此到室溫時,固溶體的溶解度是地飽和了。經過時間之后,這種過飽和現象會逐漸解除,而使壓鑄件的形狀和尺寸略起變化。
      3、壓鑄件不宜在高溫和低溫(0℃以下)的工作環境下使用。壓鑄件在常溫下有較好的機械性能。但在高溫下抗拉強度和低溫下沖擊性能都顯著下降。
      4、壓鑄件由于鎖模力不足、合模不良、模具強度不足、熔湯溫度太高等問題會出現表面有毛刺的現象,這種現象叫做產品披鋒,往往是企業要面對的后處理加工工序。目前主要是根據產品性質運用手工打磨,氫氧爆炸以及昭凌冷凍拋丸機去解決。

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