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    压铸件孔隙率产生的原因分析及影响因素

    发布日期:2019-04-21 发布者:润恒压铸

    对于铸造汽车零件,压铸是所有铸造方法中生产效率较高的一种,它是在高压作用下使液态或半液态金属高速度充填铸型,并在压力下凝固成铸件的铸造方法。所采用的压力为4~500MPa,金属充填速度为0.5~120m/s。由于压铸件在充填型腔时气孔难以避免,从而影响铸件的强度等指标,严重时引起失效。本文主要研究的是用金相体视学的方法来测定压铸件的孔隙率,从而为压铸件设计时提供关键部位的强度作为依据,这是因为孔隙率关系到该部位的截面积数值。同时,用金相定量的方法能够提供关于孔隙的来源和形成,以及其他结构杂质的信息,评估孔隙率对零件质量的影响,分析压铸件孔隙率产生的原因。

    孔洞类缺陷的分类

    压铸件的孔洞类缺陷一般分为气孔、疏松和缩孔,气孔又包括皮下气孔和单个分散气孔。皮下气孔产生的部位在表皮下1~3mm范围内,呈梨形和椭圆形,孔内表面光滑;分散气孔分布无规则,多数呈梨形或椭圆形,尺寸较大,一般呈银灰色或发亮的氧 化色。压铸件内部有孔壁为暗色、不光滑、形状不规则的孔洞,大而集中的称为缩孔,小而分散的称为疏松。在实际生产中缩孔和气孔很难区别,而疏松也可认为是一种微小气孔的集合体。

    当承受动态载荷时,除材料本身的因素外,缺口因素也是其主要的因素,缺口效应包含了零件的几何形状、氧 化皮、夹杂、组织结构的不均匀性、气孔、裂纹等众多因素,孔隙所引起的缺口效应取决于它的形状、位置和孔隙的分布。例如,汽车发动机铝合金缸盖在耐久试验时发生的失效,由于材料次表面的疏松而产生的缺口效应导致其早期失效。

    用定量金相测量零件的孔隙率并分析其成因

    1、不同材料压铸件测量结果

    在测量孔隙率截面积的孔隙书时,我们选用不同材质的压铸件作为测试的样品。由测试结果可知,压铸件孔隙率多少与材料的组分并无多大关系,而与压铸时铸造条件有关,还与压铸时金属液流动情况有关。

    2、压铸条件对孔隙率的影响

    因压射压力和速度决定着压铸件填充,从而影响其气孔;而涂料种类及用量则是压铸型腔发气的主要来源,对气孔影响较大。

    压铸件含气量大于保温炉中金属液溶解的气体元素的含气量。压铸件中氢气占70%、其他气体占30%;其中氢气1/3来自金属液,2/3则来自涂料和润滑剂,除氢气之外其他气体为压射时卷入的空气。

    为了防止压铸件气孔,铸件性能,出现了真空压铸、充氧压铸、气流压铸、双压射冲头压铸法等新工艺,并且在生产中都得到了应用。

    结论

    ①通过分析和研究气孔的成因,掌握了铸造条件中的涂料对气孔的影响,以及金属液流动情况对铸件中气孔的影响,其中又以内浇道的大小、排气道对它的影响较大。

    ②样品制备是准确测量压铸件孔隙率的基础。试样制备时产生的变形层和麻点对测量结果影响较大。

    ③孔隙率测量是指在被测样品中孔隙较密集区域选取一个较大的正方形作为测量视场,测量该区域内的孔隙的面积百分数。