会员登录
MEMBER LOGIN
技术论坛
TECHNOLOGY FORUM
信息长廊
INFORMATION CORRIDOR
铝合金铸件中的气孔类缺陷N类及防止
发布时间:
2014-11-26 00:00
来源:
1 气孔的分类及其形态
气孔可分为微观气孔和宏观气孔,微观气孔又包含点状针孔、网状针孔和混合型针孔,宏观气孔包含皮下气孔和单个大气孔。
点状针孔在低倍里微组织中呈圆点状,轮廓清晰且互不相连,能清点出每平方厘米以上的针孔数目并可测得针孔的直径。
网状针孔在低倍微组织中呈密集相联成网状,伴有少数较大的孔洞,不易清点针孔数目,难以测量针孔的直径,往往带有末梢,熟称“苍蝇脚”。
混合型针孔式点状针孔和网状针孔混杂在一起,常见于结构复杂,壁厚不均匀的铸件中。
皮下气孔和单个大气孔都属于侵入性气孔,位于铸件表皮下面,呈椭圆或不规则的孔洞,经过机械加工后才能发现。皮下气孔有时会由多个气孔组成一个气孔团。
2 气孔的形成
微观气孔分布在整个铸件截面上,因铝液中的气体,夹杂含量高,精炼效果差,铸件凝固速度低所引起的。如有某箱体铝合金铸件,均匀壁厚为6mm,外观质量非常漂亮,但是在2Mpa的气压下在箱体壁上出现位置没有规律的漏气。对漏气部位在高倍放大镜下即可看出此处有微观气孔,这就是由于精炼效果差而导致的微观渣孔。
点状针孔由铸件凝固时析出的气泡所形成的,多发生于结晶温度范围小,补缩能力良好的铸件中,如ZL102合金铸件中。
结晶温度宽的合金容易形成网状针孔,铸件缓慢凝固时析出的气体分布在晶界上及发达的枝晶间隙中,此时结晶骨架已形成,补缩通道被堵塞,便在枝晶间隙中形成网状针孔。
皮下气孔的形成原因主要有:
一、金属型表面有凹坑。金属液浇入后,凹坑处的气体迅速膨胀并挤压金属进入金属内部,金属液凝固后滞留在金属内部形成皮下气孔;
二、金属型表面有锈蚀,且未清理干净。金属液浇入后,锈蚀中的水被加热形成水蒸气并进入金属液,凝固后滞留在金属内部形成皮下气孔;
三、金属型表面的涂料没有彻底烘干,金属液浇入后,其中的水分进入金属内部形成皮下气孔。因此,皮下气孔在铸件内的形成没有规律可循,位于铸件表皮下2mm左右,一般和铝液的质量无关。
单个大气孔是由于铸件工艺设计不合理,如铸型或型芯排气不畅,或者由于操作不小心,如浇注时堵死气眼,型腔中的气体被憋在铸件中引起的,也和铝液的纯净度无关。这种气孔在铸件中的出现非常具有规律,会出现批量铸件的气孔缺陷出现同一位置。
4 气孔的防止方法
由以上分析可知,微观气孔的形成主要是由于铸件凝固时金属液内析出的气体所形成。金属液内析出的气体主要是氢,氢在铝合金中的溶解度随温度的变化而变化。铝合金从液态转变为液态时,氢的溶解度剧烈下降,在液态铝中其溶解度达≤0.68mL/(100g),固态铝中只有≤0.036mL/(100g),二者相差达≤0.64mL/(100g)相当于1.73%的铝液体积。这些氢的主要来源为铝合金原材料中吸附的水汽和炉料表面的铝锈。
因此,要防止微观气孔的产生必须在熔炼前必须按照工艺要求将炉料彻底除锈和充分的烘烤,以除去其中的水汽,否则及时熔炼工艺很严格,也不易获得高质量的铝液。
要防止皮下气孔的产生,必须在每次安装金属型模具之前仔细检查模具,通过喷砂清除金属型表面上的锈蚀;对模具出现的凹坑要及时修补,以避免产生皮下气孔;金属型和金属型芯喷涂料和补喷涂料后要彻底烘烤除去水汽;涂料粉粒组成不可太细,否则会降低涂料本身的透气性。
要防止单个大气孔的产生,应该在安装模具之前彻底清理所有排气塞,以避免由于排气塞堵塞造成排气不畅,最终导致大气孔的产生。如果是由于铸件工艺设计不合理而造成此类气孔的产生,必须及时优化工艺,否则会产生批量铸件因此而报废。
附件下载:

-
地址:济南市解放路134号 电话:0531-86401781 / 86952422 传真:0531-86465075
邮箱:foundry-shandong@163.com 邮编:250013
版权所有 © 山东省铸造协会 鲁ICP备2021002429号

官方公众号