?鑄造鋁合金會產生哪些缺陷或質量問題？

鑄造鋁合金缺陷及分析
一 氧化夾渣
缺陷特征：氧化夾渣多分布在鑄件的上表面，在鑄型不通氣的轉角部位。斷口多呈灰白色或黃色，經x光透視或在機械加工時發現，也可在堿洗、酸洗或陽極化時發現
產生原因：
1．爐料不清潔，回爐料使用量過多
2.澆注系統設計不良
3．合金液中的熔渣未清除干凈
4．澆注操作不當，帶入夾渣
5.精煉變質處理后靜置時間不夠
防止方法：
1．爐料應經過吹砂，回爐料的使用量適當降低
2．改進澆注系統設計，提高其擋渣能力
3.采用適當的熔劑去渣
4．澆注時應當平穩并應注意擋渣
5．精煉后澆注前合金液應靜置一定時間
二 氣孔 氣泡
缺陷特征：三鑄件壁內氣孔一般呈圓形或橢圓形，具有光滑的表面，一般是發亮的氧化皮，有時呈油黃色。表面氣孔、氣泡可通過噴砂發現，內部氣孔 氣泡可通過X光透視或機械加工發現氣孔 氣泡在X光底片上呈黑色
產生原因：
1．澆注合金不平穩，卷入氣體
2．型(芯)砂中混入有機雜質(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．澆注系統設計不良
防止方法 ：
1．正確掌握澆注速度，避免卷入氣體。
2．型(芯)砂中不得混入有機雜質以減少造型材料的發氣量
3．改善(芯)砂的排氣能力
4．正確選用及處理冷鐵
5．改進澆注系統設計
三 縮松
缺陷特征：鋁鑄件縮松一般產生在內澆道附近飛冒口根部厚大部位、壁的厚薄轉接處和具有大平面的薄壁處。在鑄態時斷口為灰色，淺黃色經熱處理后為灰白淺黃或灰黑色在x光底片上呈云霧狀嚴重的呈絲狀縮松可通過X光、熒光低倍 斷口等檢查方法發現<br>
產生原因：
1．冒口補縮作用差
2．爐料含氣量太多
3．內澆道附近過熱
4．砂型水分過多，砂芯未烘干
5．合金晶粒粗大
6．鑄件在鑄型中的位置不當
7．澆注溫度過高，澆注速度太快
防止方法：
1．從冒口補澆金屬液，改進冒口設計
2．爐料應清潔無腐蝕
3．鑄件縮松處設置冒口，安放冷鐵或冷鐵與冒口聯用
4．控制型砂水分，和砂芯干燥
5．采取細化品粒的措施
6．改進鑄件在鑄型中的位置降低澆注溫度和澆注速度
四 裂紋
缺陷特征 :
1．鑄造裂紋。沿晶界發展，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雜的鑄件容易出現
2．熱處理裂紋：由于熱處理過燒或過熱引起，常呈穿晶裂紋。常在產生應力和熱膨張系數較大的合金冷卻過劇。或存在其他冶金缺陷時產生
產生原因：
1．鑄件結構設計不合理，有尖角，壁的厚薄變化過于懸殊
2．砂型(芯)退讓性不良
3．鑄型局部過熱
4．澆注溫度過高
5．自鑄型中取出鑄件過早
6．熱處理過熱或過燒，冷卻速度過激
防止方法:
1．改進鑄件結構設計，避免尖角，壁厚力求均勻，圓滑過渡
2．采取增大砂型(芯)退讓性的措施
3．保證鑄件各部分同時凝固或順序凝固，改進澆注系統設計
4．適當降低澆注溫度
5．控制鑄型冷卻出型時間
6．鑄件變形時采用熱校正法
7．正確控制熱處理溫度，降低淬火冷卻速度
氣孔分析
壓鑄件缺陷中，出現最多的是氣孔。
氣孔特征。有光滑的表面，形狀是圓形或橢圓形。表現形式可以在鑄件表面、或皮下針孔、也可能在鑄件內部。
（1）氣體來源
1） 合金液析出氣體—a與原材料有關 b與熔煉工藝有關
2） 壓鑄過程中卷入氣體?—a與壓鑄工藝參數有關 b與模具結構有關
3） 脫模劑分解產生氣體?—a與涂料本身特性有關 b與噴涂工藝有關
（2）原材料及熔煉過程產生氣體分析
鋁液中的氣體主要是氫，約占了氣體總量的85%。
熔煉溫度越高，氫在鋁液中溶解度越高，但在固態鋁中溶解度非常低，因此在凝固過程中，氫析出形成氣孔。
氫的來源：
1） 大氣中水蒸氣，金屬液從潮濕空氣中吸氫。
2） 原材料本身含氫量，合金錠表面潮濕，回爐料臟，油污。
3） 工具、熔劑潮濕。
（3）壓鑄過程產生氣體分析
由于壓室、澆注系統、型腔均與大氣相通，而金屬液是以高壓、高速充填，如果不能實現有序、平穩的流動狀態，金屬液產生渦流，會把氣體卷進去。
壓鑄工藝制定需考慮以下問題：
1） 金屬液在澆注系統內能否干凈、平穩地流動，不會產生分離和渦流。
2） 有沒有尖角區或死亡區存在？
3） 澆注系統是否有截面積的變化？
4） 排氣槽、溢流槽位置是否正確？是否夠大？是否會被堵住？氣體能否有效、順暢排出？
應用計算機模擬充填過程，就是為了分析以上現象，以作判斷來選擇合理的工藝參數。
（4）涂料產生氣體分析
涂料性能：如發氣量大對鑄件氣孔率有直接影響。
噴涂工藝：使用量過多，造成氣體揮發量大，沖頭潤滑劑太多，或被燒焦，都是氣體的來源。
（5）解決壓鑄件氣孔的辦法
先分析出是什么原因導致的氣孔，再來取相應的措施。
1） 干燥、干凈的合金料。
2） 控制熔煉溫度，避免過熱，進行除氣處理。
3） 合理選擇壓鑄工藝參數，特別是壓射速度。調整高速切換起點。
4） 順序填充有利于型腔氣體排出，直澆道和橫澆道有足夠的長度（>50mm），以利于合金液平穩流動和氣體有機會排出。可改變澆口厚度、澆口方向、在形成氣孔的位置設置溢流槽、排氣槽。溢流品截面積總和不能小于內澆口截面積總和的60%，否則排渣效果差。
5） 選擇性能好的涂料及控制噴涂量。
解決缺陷的思路
由于每一種缺陷的產生原因來自多個不同的影響因素，因此在實際生產中要解決問題，面對眾多原因到底是非功過先調機？還是先換料？或先修改模具？建議按難易程度，先簡后復雜去處理，其次序：
1） 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。這些靠簡單操作即可實施的措施。
2） 調整工藝參數、壓射力、壓射速度、充型時間、開模時間，澆注溫度、模具溫度等。
3） 換料，選擇質優的鋁合金錠，改變新料與回爐料的比例，改進熔煉工藝。
4） 修改模具，修改澆注系統，增加內澆口，增設溢流槽、排氣槽等。
例如壓鑄件產生飛邊的原因有：
1） 壓鑄機問題：鎖模力調整不對。
2） 工藝問題：壓射速度過高，形成壓力沖擊峰過高。
3） 模具問題：變形，分型面上雜物，鑲塊、滑塊有磨損不平齊，模板強度不夠。解決飛邊的措施順序：清理分型面→提高鎖模力→調整工藝參數→修復模具磨損部位→提高模具剛度。從易到難，每做一步改進，先檢驗其效果，不行再進行第二步。