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    铝铸件气孔检查及使用过程问题

    发布日期:2021-09-14 发布者:润恒压铸


    <一>、铝铸件气孔检查
    随着汽车工业的迅速发展和汽车轻量化的要求,铝、镁等合金压铸零件明显增加,为压铸业进一步发展提供了广阔前景。由于零件的轻量化需求,对合金材料性能、产品结构和过程设计和控制的要求加严格。
    各汽车厂对铝铸件的要求越来越严格,对铝铸件孔隙率的要求,一般为5%~10%,对某些零件的要求甚至到了3%。针对铝铸件缺陷的检测方法和检测位置,可以在压铸机选择、模具设计和过程设计时,借助计算机模拟分析,进行试验研究,采用软件等进行优化。
    铝铸件气孔、缩孔和渣孔缺陷发生在铝铸件内部,产生缺陷的原因不尽相同。为了缺陷,识别缺陷种类并分析其原因尤为关键,而检查零件的工具和方法将影响然后的判断。以下,笔者只讨论如何解决铝、镁合金压铸气孔问题。
    对于铝铸件气孔检查,须着重考虑几个位置:①有限元分析较大应力位置;②零件模拟分析卷气位置;③零件工作关键部位(如密封面等)。
    一般铝铸件可采用X光检查;发现缺陷后,切开零件进一步检查。在过程控制时,按ASTME505等级2控制,关键部位应按ASTME505等级1控制。
    气孔一般表面比较光滑,呈圆形或椭圆形,有时孤立存在,有时簇集在一起。图1为铝铸件气孔表面。而缩孔和缩松形状不规则,表面色暗而不光滑,在显微镜和电镜下,可以发现缺陷位置存在枝晶结构。
    有时气孔和缩孔同时存在于同一个缺陷位置,要仔细观察。铝铸件的零件设计是压铸生产技术中的重要部分,设计时考虑以下问题:模具分型面的选择、浇口的开设、顶杆位置的选择、铝铸件的收缩、铝铸件的尺寸精度保证、铝铸件内部缺陷的防范、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面;
    二、铝铸件的设计原则是:1、正确选择铝铸件的材料,2、合理确定铝铸件的尺寸精度;3、尽量使壁厚分布均匀;4、各转角处增加工艺园角,避免尖角。
    三、铝铸件按使用要求可分为两大类,一类承受较大载荷的零件或有较高相对运动速度的零件,检查的项目有尺寸、表面质量、化学成分、力学性能(抗拉强度、伸长率、硬度);另一类为其它零件,检查的项目有尺寸、表面质量及化学成分。
    在设计铝铸件时,还应该注意零件应满足压铸的工艺要求。压铸的工艺性从分型面的位置、顶面推杆的位置、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面考虑。合理确定压铸面的分型面,不但能简化压铸型的结构,还能保证铝铸件的质量。
    <二>、压铸件使用过程中须注意的问题
    1、抗蚀性差。当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时,导致压铸件老化而发生变形,表现为体积胀大,机械性能特别是塑性显著下降,时间长了甚至破裂。
    铅、锡、镉在压铸件中溶解度很小,因而集中于晶粒边界而成为阴极,富铝的固溶体成为阳极,在水蒸气(电解质)存在的条件下,促成晶间电化学腐蚀。压铸件因晶间腐蚀而老化。
    2、时效作用。压铸件的组织主要由含Al和Cu的富锌固溶体和含Zn的富Al固溶体所组成,它们的溶解度随温度的下降而降低。但由于压铸件的凝固速度极快,因此到室温时,固溶体的溶解度是地饱和了。经过时间之后,这种过饱和现象会逐渐解除,而使压铸件的形状和尺寸略起变化。
    3、压铸件不宜在高温和低温(0℃以下)的工作环境下使用。压铸件在常温下有较好的机械性能。但在高温下抗拉强度和低温下冲击性能都显著下降。
    4、压铸件由于锁模力不足、合模不良、模具强度不足、熔汤温度太高等问题会出现表面有毛刺的现象,这种现象叫做产品披锋,往往是企业要面对的后处理加工工序。目前主要是根据产品性质运用手工打磨,氢氧爆炸以及昭凌冷冻抛丸机去解决。