鋁合金重力鑄造常見(jiàn)缺陷及預(yù)防措施
發(fā)布時(shí)間：2025-01-21 分類(lèi)：新聞 瀏覽量：1688
重力鑄造 就是在鑄造過(guò)程中，先凝固的金屬液體因熱脹冷縮產(chǎn)生體積收縮，需靠上部未凝固的金屬液重力來(lái)補(bǔ)充，完成補(bǔ)縮的效果。重力鑄造的凝固方式為順序凝固，就是整個(gè)零件在凝固時(shí)按照一定的次序先后凝固，相對(duì)靠后的凝固位置可以補(bǔ)縮相對(duì)靠前的凝固位置，使最終的鑄造缺陷都集中在最后的冷卻部位（冒口、澆口位置），得到合格的生產(chǎn)鑄件。重力鑄造 鋁合金 輪轂鑄件的凝固順序：
輪輞——輻條——中轂（斜面）——分流錐——澆口（冒口）
鑄造工藝設(shè)計(jì)參數(shù)包括加工余量、工藝余量（冒口等補(bǔ)縮位置）、金屬收縮量（收縮系數(shù)）和拔模斜度、冷卻系統(tǒng)（用以保證鑄件的順序凝固）等。
當(dāng)鑄件的凝固順序或工藝設(shè)計(jì)參數(shù)不滿足產(chǎn)品需求時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生鑄造缺陷，鋁合金鑄件常見(jiàn)的鑄造缺陷及預(yù)防措施有：
1.欠鑄
特征：在鑄件成形過(guò)程中，某些部位填充不完整。
形成原因：
a、鋁液流動(dòng)性不強(qiáng)，液體中含氣量高、氧化皮較多；
b、澆注系統(tǒng)不良，內(nèi)澆口截面太小；
c、模具排氣條件不良，排氣不暢、涂料過(guò)多、模溫過(guò)高導(dǎo)致型腔內(nèi)氣壓過(guò)高且不能順利排出。
預(yù)防措施：1、提高鋁液的流動(dòng)性，尤其是精煉和扒渣，適當(dāng)提高模溫或澆鑄溫度（提高澆鑄速度，調(diào)整壁厚余量、開(kāi)設(shè)輔助筋通道）；2、增大內(nèi)澆口截面積；3、改善排氣條件，根據(jù)不良現(xiàn)象結(jié)合模具實(shí)際情況，增加溢流槽和排氣線，深凹型腔處增添排氣塞，重新噴涂料，使涂料薄且均勻，并待涂料干燥后再合模生產(chǎn)。
2.裂紋
特征：毛坯被破壞或斷開(kāi)，開(kāi)成細(xì)長(zhǎng)紋路，呈不規(guī)則現(xiàn)狀，有穿透和不穿透兩種，在外力作用下呈發(fā)展趨勢(shì)，冷、熱裂紋的卻別：冷裂紋處金屬未被氧化，熱裂紋處金屬被氧化。
形成原因：
a、鑄件結(jié)構(gòu)欠合理，收縮受阻，鑄造圓角小；
b、頂出裝置發(fā)生偏移，受力不均；
c、模溫過(guò)高或過(guò)低，開(kāi)模過(guò)程中嚴(yán)重拉傷開(kāi)裂；
d、合金中有害元素超標(biāo)，伸長(zhǎng)率下降；
e、排氣不暢；
預(yù)防措施：1、改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)，減少模具壁厚差，增大裂紋部位的圓角或圓弧半徑； 2、修正模具頂出系統(tǒng)及上、下模合模銷(xiāo)、套，保證頂出平穩(wěn)； 3、調(diào)整模溫到正常溫度，消除倒拉模和不平整現(xiàn)象，適當(dāng)加大模具的扒模斜度； 4、控制好鋁液成分，尤其是有害元素成分； 5、修整模具的排氣系統(tǒng)，保證該部位模具排氣通暢。
3.冷隔
特征：液流對(duì)接或搭接處有痕跡，其交接邊緣圓滑，在外力作用下有繼續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)。
形成原因：
a、鋁液流動(dòng)性差；
b、液體分股填充融合不良或流程太長(zhǎng)，連接不上；
c、液體（模具）溫度過(guò)低或排氣不足；
預(yù)防措施：1、適當(dāng)提高鋁液溫度和模具溫度，檢查調(diào)整鋁液合金成分； 2、合理布置溢流槽，增加流道，縮短流程，使鋁液充填充分； 3、提高澆鑄速度或提高模具溫度，改善模具排氣系統(tǒng)。
4.氣泡
特征：鑄件表皮下，聚集氣體膨脹所形成的氣泡。
形成原因：
a、模具溫度太高，鋁液溫度過(guò)高；
b、充型速度太快，金屬液在充型過(guò)程中卷入氣體。
c、涂料發(fā)氣量大，噴涂過(guò)多，澆鑄前未揮發(fā)完，氣體被包裹在鑄件表層；
d、排氣不暢；
e、留模時(shí)間不夠，開(kāi)模過(guò)早。
預(yù)防措施：1、修正模具冷卻工藝，冷卻模溫至正常工作溫度；修正熔煉工藝，保證鋁液溫度正常； 2、減緩充型速度，避免渦流包氣（可控制濾網(wǎng)的密度、厚度等）； 3、選用發(fā)氣量小得涂料，噴涂薄而均勻的涂料層，徹底干燥揮發(fā)后合模； 4、修正留模時(shí)間，保證充分凝固。
5.氣孔（氣、渣孔）
特征：卷入鑄件內(nèi)部的氣體所形成的形狀規(guī)則、表面較光滑的孔洞。
形成原因：
a、鋁液進(jìn)入型腔，發(fā)生正面沖擊，產(chǎn)生漩渦； b、充型速度過(guò)快，產(chǎn)生滯流；
c、排氣不暢； d、模具型腔位置過(guò)深； e、涂料過(guò)多，填充前未完全干燥揮發(fā)；
f、鋁液精煉不良，未完全扒渣；
h、型腔內(nèi)有雜物，過(guò)濾網(wǎng)不符合要求或放置不當(dāng)； i、機(jī)械加工余量過(guò)大。
預(yù)防措施：1、采用有利于型腔內(nèi)氣體排出的導(dǎo)流形狀，避免鋁液先封閉分型面上的排溢系統(tǒng)； 2、降低鋁液的充型速度（增加濾網(wǎng)密度等方式）； 3、在型腔最后填充部位開(kāi)設(shè)溢流槽和排氣道，并避免被鋁液封閉； 4、深腔安裝排氣塞，并采用鑲拼結(jié)構(gòu)增加排氣； 5、用風(fēng)槍清潔型腔，并重新噴涂料，保證涂料用量薄而均勻； 6、液態(tài)金屬除氣后，立即扒渣、澆注，不可停留過(guò)久，以防再吸氣，另外，含鋁的合金盡量不用供品爐熔煉； 7、在滿足需求的情況下，合理調(diào)整產(chǎn)品加工余量。
6.縮孔
特征：鑄件在冷凝過(guò)程中，由于內(nèi)部補(bǔ)償不足所造成的形狀不規(guī)則，表面粗糙的孔洞。
形成原因：
a、鋁液溫度過(guò)高；
b、鑄件結(jié)構(gòu)壁厚不均勻，產(chǎn)生熱節(jié)；
c、內(nèi)澆口較小；
d、模具局部溫度偏高。
預(yù)防措施：1、在滿足澆注要求的情況下，適當(dāng)降低鋁液溫度； 2、改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)，消除金屬積聚部位，緩慢過(guò)渡；若無(wú)法更改鑄件結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)局部影響補(bǔ)縮的“冷節(jié)”部位，可在背后四周鉆孔銑槽，然后填充絕熱材料，以增大熱阻，可調(diào)出合理的溫度場(chǎng)； 3、對(duì)局部熱結(jié)處應(yīng)采取強(qiáng)制冷卻（可采用局部鑲嵌銅塊等方式），以調(diào)出合理的補(bǔ)縮溫度梯度； 4、增加暗冒口，以利于壓力更好傳遞； 5、調(diào)整模具涂料厚度，控制模具局部溫度。
7.花紋
特征：鑄件表面呈光滑條紋，肉眼可見(jiàn)，但用手感覺(jué)不出，顏色與正常基本金屬紋路不同，用砂紙稍擦即無(wú)。
形成原因：
a、充型速度太快；
b、涂料用量太多且不均；
預(yù)防措施：1、降低充型速度；2、涂料用量薄而均勻，遵循中間薄邊緣厚的原則；
8.變形
特征：鑄件幾何形狀與設(shè)計(jì)要求不符的整體變形。
形成原因：
a、鑄件設(shè)計(jì)不良，引起不均勻收縮；
b、開(kāi)模過(guò)早，鑄件剛性不夠；
c、模具扒模斜度過(guò)小，脫模困難；
d、取置鑄件，操作不當(dāng)；
e、鑄件冷卻過(guò)快，引起變形。
預(yù)防措施：1、改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)，使壁厚均勻； 2、確定最佳開(kāi)模時(shí)間，增加鑄件剛性； 3、加大鑄件扒模斜度； 4、取放鑄件時(shí)，應(yīng)輕取輕放； 5、開(kāi)模后，鑄件應(yīng)放置在空氣中緩慢冷卻。
9.縮松
特征：鋁合金鑄件縮松一般產(chǎn)生在內(nèi)澆道附近、冒口根部厚大部位、輪輞壁、輻條的厚薄轉(zhuǎn)接部位、具有大平面的薄壁部位。在鑄坯未經(jīng)過(guò)處理時(shí)斷口為灰色，熱處理后斷口為灰白淺黃或灰黑色，在進(jìn)行 X 光投射時(shí)，在 X 光底片上呈云霧狀嚴(yán)重的呈絲網(wǎng)狀，機(jī)加工部位在加工后呈小而分散的針孔。鑄件的縮松可通過(guò)X 光、斷口等檢查方法發(fā)現(xiàn)。
形成原因：
a、冒口補(bǔ)縮作用差； b、爐料含氣量太多； c、內(nèi)澆道附近溫度過(guò)高； d、砂型水分過(guò)多，砂芯未烘干；
e、模具涂料噴涂不當(dāng)； f、鑄件在鑄型過(guò)程中充型時(shí)間不當(dāng)；h、鋁液溫度過(guò)高，澆注速度過(guò)快。
預(yù)防措施：
1、從冒口部位補(bǔ)充鋁液，改進(jìn)澆口設(shè)計(jì)；2、 鋁液的打渣、除氣處理應(yīng)充分徹底；3、 輻條縮松部位設(shè)置冷卻系統(tǒng)或安放冷卻環(huán)塊（如模具鑲嵌銅塊等）等形式降低內(nèi)澆道附近模具溫度；4、 控制型砂水分，保證砂芯烘烤干燥； 5、選擇合適的涂料，制定相應(yīng)的涂料勾兌不理，改變涂料的噴涂方式（澆口越近涂料越薄），對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)；6、 改變鑄件在鑄型中的充型時(shí)間，調(diào)整工藝參數(shù)；7、 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋁液溫度，控制澆注速度（增加濾網(wǎng)或改變?yōu)V網(wǎng)的形狀等方式）。
10.錯(cuò)模：
特征：鑄件一部分與另一部分在分型面錯(cuò)開(kāi)，發(fā)生相對(duì)偏移。
形成原因：
a、模具鑲塊位移（如四個(gè)滑塊沒(méi)有合模到位）；
b、模具導(dǎo)向件磨損（模具合模銷(xiāo)、套磨損）；
c、模具制造、裝配精度差。
預(yù)防措施：1、調(diào)整鑲塊，加以緊固； 2、更換導(dǎo)向部件； 3、修正模具，消除誤差。
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重力鑄造是一種簡(jiǎn)單高效的金屬鑄造工藝，但它仍然需要一定的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)專(zhuān)業(yè)重力鑄造技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)更高的精度和質(zhì)量。因此，選擇像寧波賀鑫這樣的專(zhuān)業(yè)服務(wù)提供商來(lái)外包鑄造需求是更明智的選擇。
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常見(jiàn)問(wèn)題及回答
氣孔缺陷的原因？
排氣不暢、鋁液精煉不良或澆注速度過(guò)快造成。
鋁合金鑄件出現(xiàn)花紋的原因？
花紋一般由于充型速度過(guò)快或涂料噴涂不均造成。
鋁合金鑄件出現(xiàn)裂紋的原因？
裂紋通常由于鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、模具溫度不當(dāng)或鋁液中有害元素超標(biāo)引起。
鋁合金重力鑄造中如何避免欠鑄？
提高鋁液的流動(dòng)性（增加鋁水溫度，添加特定元素）、增大內(nèi)澆口截面和改善模具排氣條件(增加排期塞)
