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汽車铝轮毂低压铸造缺陷的成因及预防.doc 9页
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汽車铝轮毂低压铸造缺陷的成因及预防
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论文题目汽车铝轮毂低压铸造缺陷的成因及预防完成人贾云峰完成日期2010-9北京市公共交通高级技工技校目录摘要………………………………………………………………………………………31低压铸造技术在国内外的应用情况…………………………………………………32低压铸造原理及工艺流程……………………………………………………………33缩孔与缩松缺陷………………………………………………………………………43.1缩孔与缩松缺陷的形成机理…………………………………………………………43.2缩孔与缩松缺陷的预防方法…………………………………………………………54气孔缺陷………………………………………………………………………………64.1气孔缺陷的分类………………………………………………………………………64.2气孔缺陷的形成机理…………………………………………………………………64.3气孔缺陷的预防方法…………………………………………………………………65表面粗糙缺陷……………………………………………………………………………85.1表面粗糙缺陷的成因…………………………………………………………………85.2表面粗糙缺陷的预防措施……………………………………………………………86其它缺陷…………………………………………………………………………………87结论………………………………………………………………………………………8参考文献……………………………………………………………………………………9低压铸造缺陷的成因及预防摘要低压铸造生产过程中，铸件经常存在一些缺陷，如：气孔、缩孔、缩松、夹渣等，这些缺陷产生的原因不单纯是浇注工艺问题，而是由一种或几种原因相互作用并不断变化时产生的，本文针对具体缺陷提出相应的预防措施。关键词低压铸造缩孔缩松气孔夹渣冷隔1低压铸造技术在国内外的应用情况20世纪20年代初英国E.H.Lake申请了第一个低压铸造专利，最初主要用于巴氏合金。同时期法国制出用于铜，铝合金的低压铸造机，这种方法真正被推广应用在“二战”后，被用来生产汽车缸体，电动机转子，炊事用具，高硅铝啤酒桶等。1955年，德国出现铸铁和铸钢用低压铸造专利。20世纪60年代英国率先发展低压铸造汽车轮毂，随后美、日、德相继发展。1989年仅美、日、德三国用此法就生产630万只轮毂。现今国内已用自己研制的低压铸造技术成功地应用于一些要求高的复杂铸件。目前我国除引进保加利亚设备和技术外、并自行研制了适合单件小批生产的低压铸造设备，而这种工艺技术在我国的国防工业正在发挥作用。低压铸造的压力也从低压（0.6Mpa）发展到中压（4Mpa）合金种类也从铝镁合金发展到铜合金，低压铸造设备也从一般的手动控制发展到目前的微机自动控制。尽管国内的低压铸造在铝合金、镁合金方面已投入使用，尤其在汽车、摩托车轮箍生产上同先进国家水平不相上下，但生产的铸件大多局限于外形简单、呈中心对称的筒形件、而对于壁厚悬殊、形状复杂、承受液、气压及X光透视检查的高要求铝合金铸件采用低压铸造成形生产的铸件内部还存在一些铸造缺陷要进行探讨研究。2低压铸造原理及工艺流程低压铸造是介于压力与重力铸造之间的一种铸造方法。它的基本原理是：在装有金属液的坩埚中，通入干燥的压缩空气（或惰性气体）于保持一定温度的金属液的表面上，使金属液沿着升液管自下而上通过浇道进入型腔，待金属液充满腔后，增大气压并使液面上的气体压力保持至铸件完全凝固，然后解除压力，使升液管和浇道中末凝固的金属回落到坩埚中，即完成一个低压铸造过程，开型后获得所需的铸件。低压铸造示意图见图1。图1低压铸造示意图低压铸造工艺流程包括：升液——将一定压力的干燥空气通入坩埚中，使金属液沿着升液管平稳上升到铸型的浇道处。充型——金属液由浇道进入型腔直至充满铸型。结壳——金属液受型腔接触面冷却形成一层固态金属。增压——金属液充满型腔后，立即进行增压，使金属液处在高于充型压力状态。保压——金属液在压力下凝固。卸压——铸件凝固完毕，卸除坩埚中的压力。根据不同零件的特点在冷却一定时间后开型。低压铸造工艺流程见图2。图2低压铸造工艺流程示意图3缩孔与缩松缺陷3.1缩孔与缩松缺陷的形成机理合金在冷凝过程中由于体积的收缩而在铸件厚大部位形成管状、嗽叭状或分散孔洞称为缩孔；形成细小的孔隙称为缩松。缩孔的相对体积与液态金属的温度、冷却条件等有关。液态金属的温度愈高，则液体与固体之间体积差愈大，而缩孔的体积也愈大。在薄壁铸型中浇注金属时，型壁迅速受热而冷却型壁的空气则是热的不良导体，因此型壁越薄则受热越快，液体金属也越不易冷却，金属液冷凝后产生的缩孔也愈大。总之，液体金属的冷凝条件，对缩孔体积的大小有显著的影响。产生缩松的主要原因与缩孔相同，也是由于金属凝固时的体积收缩所造成。因此在缩孔附
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铸造铸件常见缺陷原因与解决方法分析
热加工行业论坛（）——热加工行业人员的网上技术交流家园。以冶炼、铸造、锻压、焊接、热处理、理化检测等相关知识为主，以机加工、电脑设计等知识为辅的行业技术网站。点击标题下蓝字“热加工论坛”免费关注，我们将为您提供铸造、锻造、热处理、焊接方面知识的延伸阅读。前言&& & & & & 铸造工艺过程复杂，影响铸件质量的因素很多，往往由于原材料控制不严，工艺方案不合理，生产操作不当，管理制度不完善等原因，会使铸件产生各种铸造缺陷。常见的铸件缺陷名称、特征和产生的原因，详见下表。& & & &★ &常见铸件缺陷及产生原因★&& & & & & & & &缺陷名称特征产生的主要原因气孔在铸件内部或表面有大小不等的光滑孔洞①炉料不干或含氧化物、杂质多；②浇注工具或炉前添加剂未烘干；③型砂含水过多或起模和修型时刷水过多；④型芯烘干不充分或型芯通气孔被堵塞；⑤春砂过紧，型砂透气性差；⑥浇注温度过低或浇注速度太快等缩孔与缩松缩孔多分布在铸件厚断面处，形状不规则，孔内粗糙①铸件结构设计不合理，如壁厚相差过大，厚壁处未放冒口或冷铁；②浇注系统和冒口的位置不对；③浇注温度太高；④合金化学成分不合格，收缩率过大，冒口太小或太少砂眼在铸件内部或表面有型砂充塞的孔眼①型砂强度太低或砂型和型芯的紧实度不够，故型砂被金属液冲入型腔；②合箱时砂型局部损坏；③浇注系统不合理，内浇口方向不对，金属液冲坏了砂型；④合箱时型腔或浇口内散砂未清理干净粘砂铸件表面粗糙，粘有一层砂粒①原砂耐火度低或颗粒度太大；②型砂含泥量过高，耐火度下降；③浇注温度太高；④湿型铸造时型砂中煤粉含量太少；⑤干型铸造时铸型未刷涂斜或涂料太薄夹砂铸件表面产生的金属片状突起物，在金属片状突起物与铸件之间夹有一层型砂①型砂热湿拉强度低，型腔表面受热烘烤而膨胀开裂；②砂型局部紧实度过高，水分过多，水分烘干后型腔表面开裂；③浇注位置选择不当，型腔表面长时间受高温铁水烘烤而膨胀开裂；④浇注温度过高，浇注速度太慢错型铸件沿分型面有相对位置错移①模样的上半模和下半模未对准；②合箱时，上下砂箱错位；③上下砂箱未夹紧或上箱未加足够压铁，浇注时产生错箱冷隔铸件上有未完全融合的缝隙或洼坑，其交接处是圆滑的①浇注温度太低，合金流动性差；②浇注速度太慢或浇注中有断流；③浇注系统位置开设不当或内浇道横截面积太小；④铸件壁太薄；⑤直浇道（含浇口杯）高度不够；⑥浇注时金属量不够，型腔未充满浇不足铸件未被浇满裂纹铸件开裂，开裂处金属表面有氧化膜①铸件结构设计不合理，壁厚相差太大，冷却不均匀；②砂型和型芯的退让性差，或春砂过紧；③落砂过早；④浇口位置不当，致使铸件各部分收缩不均匀★ &常见铸件缺陷及预防措施&★& & & & & & & &&序缺陷名称缺陷特征预防措施1气孔在铸件内部、表面或近于表面处，有大小不等的光滑孔眼，形状有圆的、长的及不规则的，有单个的，也有聚集成片的。颜色有白色的或带一层暗色，有时覆有一层氧化皮。降低熔炼时流言蜚语金属的吸气量。减少砂型在浇注过程中的发气量，改进铸件结构，提高砂型和型芯的透气性，使型内气体能顺利排出。2缩孔在铸件厚断面内部、两交界面的内部及厚断面和薄断面交接处的内部或表面，形状不规则，孔内粗糙不平，晶粒粗大。壁厚小且均匀的铸件要采用同时凝固，壁厚大且不均匀的铸件采用由薄向厚的顺序凝固，合理放置冒口的冷铁。3缩松在铸件内部微小而不连贯的缩孔，聚集在一处或多处，晶粒粗大，各晶粒间存在很小的孔眼，水压试验时渗水。壁间连接处尽量减小热节，尽量降低浇注温度和浇注速度。4渣气孔在铸件内部或表面形状不规则的孔眼。孔眼不光滑，里面全部或部分充塞着熔渣。提高铁液温度。降低熔渣粘性。提高浇注系统的挡渣能力。增大铸件内圆角。5砂眼在铸件内部或表面有充塞着型砂的孔眼。严格控制型砂性能和造型操作，合型前注意打扫型腔。6热裂在铸件上有穿透或不穿透的裂纹（注要是弯曲形的），开裂处金属表皮氧化。严格控制铁液中的 S、P含量。铸件壁厚尽量均匀。提高型砂和型芯的退让性。浇冒口不应阻碍铸件收缩。避免壁厚的突然改变。开型不能过早。不能激冷铸件。7冷裂在铸件上有穿透或不穿透的裂纹（主要是直的），开裂处金属表皮氧化。8粘砂在铸件表面上，全部或部分覆盖着一层金属（或金属氧化物）与砂（或涂料）的混（化）合物或一层烧结构的型砂，致使铸件表面粗糙。减少砂粒间隙。适当降低金属的浇注温度。提高型砂、芯砂的耐火度。9夹砂在铸件表面上，有一层金属瘤状物或片状物，在金属瘤片和铸件之间夹有一层型砂。严格控制型砂、芯砂性能。改善浇注系统，使金属液流动平稳。大平面铸件要倾斜浇注。10冷隔在铸件上有一种未完全融合的缝隙或洼坑，其交界边缘是圆滑的。提高浇注温度和浇注速度。改善浇注系统。浇注时不断流。11浇不到由于金属液未完全充满型腔而产生的铸件缺肉。提高浇注温度和浇注速度。不要断流和防止跑火。
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