?鑄鋁是以熔融狀態(tài)的鋁,澆注進模具內,經(jīng)冷卻形成所需要形狀鋁件的一種工藝方法。鑄鋁所用的鋁,稱為鑄造鋁合金。下面,
鑄鋁廠公司小編帶著大家一起了解一下鑄鋁制作過程中產(chǎn)生裂紋的原因主要有以下幾方面:
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鑄件結構設計不合理
壁厚不均:鑄件在凝固過程中,厚壁處冷卻速度慢,薄壁處冷卻速度快,當薄壁處已經(jīng)凝固,厚壁處仍處于液態(tài)或半液態(tài)時,厚壁處的液態(tài)金屬在凝固收縮過程中會對薄壁處產(chǎn)生拉應力,當拉應力超過鑄件的抗拉強度時,就容易在薄壁與厚壁的過渡處產(chǎn)生裂紋。
結構復雜:一些復雜的結構可能導致鑄件在凝固過程中各部分收縮不均勻,產(chǎn)生較大的內應力,從而引發(fā)裂紋。如內部有較多的型芯、凹槽、凸起等結構,會使鑄件的冷卻和收縮受到阻礙,增加裂紋產(chǎn)生的可能性。
鑄造工藝參數(shù)不當
澆注溫度過高:會使液態(tài)鋁的吸氣量增加,導致鑄件內部氣孔、縮孔等缺陷增多,同時也會使鑄件的冷卻速度減慢,凝固時間延長,增加了裂紋產(chǎn)生的傾向。而且過高的溫度還會使鑄型表面的砂粒膨脹,導致鑄型表面產(chǎn)生裂紋,進而影響鑄件表面質量,使鑄件表面易出現(xiàn)裂紋。
澆注速度過快:液態(tài)鋁在鑄型內流動時會產(chǎn)生較大的沖擊力,可能會沖壞鑄型的型腔表面,使鑄型表面的砂粒脫落,進入鑄件內部,形成夾砂缺陷,同時也會使鑄件內部的氣體來不及排出,增加氣孔和裂紋的產(chǎn)生幾率。
冷卻速度不均勻:在鑄鋁過程中,如果冷卻速度過快或不均勻,會使鑄件內部產(chǎn)生較大的熱應力。例如,采用金屬型鑄造時,鑄型的散熱速度比砂型鑄造快得多,如果鑄件各部分的冷卻條件差異較大,就容易在冷卻較快的部位產(chǎn)生裂紋。
合金成分及熔煉質量問題
合金成分不合理:某些合金元素含量過高或過低可能影響鑄鋁的力學性能和結晶過程,從而導致裂紋產(chǎn)生。例如,銅含量過高會使鑄鋁的熱裂傾向增大,而硅含量過低可能導致鑄鋁的流動性變差,易出現(xiàn)冷隔和裂紋等缺陷。
雜質元素超標:雜質元素如鐵、鈉、鈣等在鑄鋁中的含量過高,會使鑄鋁的晶粒粗大,降低其力學性能,增加裂紋產(chǎn)生的可能性。例如,鐵元素含量過高時,會形成針狀或片狀的含鐵相化合物,這些化合物在鑄鋁中呈硬脆相,容易引發(fā)裂紋。
熔煉過程控制不當:熔煉溫度過高、時間過長或熔煉過程中攪拌不均勻等,都可能導致合金液中的元素燒損、氧化夾雜物增多,使鑄鋁的質量下降,增加裂紋產(chǎn)生的風險。
鑄型及型芯質量問題
鑄型緊實度不均勻:鑄型的緊實度對鑄件的質量有重要影響。如果鑄型緊實度不均勻,在鑄件凝固過程中,鑄型緊實度低的部位容易變形和開裂,進而導致鑄件表面出現(xiàn)裂紋。
型芯質量差:型芯在鑄鋁過程中主要起形成鑄件內部空腔的作用。如果型芯的強度不夠、透氣性差或退讓性不好,在鑄件凝固收縮過程中,型芯會阻礙鑄件的收縮,從而引發(fā)裂紋。例如,型芯在高溫下強度降低過快,無法承受鑄件的收縮壓力,就會使鑄件內部產(chǎn)生裂紋。
鑄件落砂及清理不當
落砂過早:鑄件在鑄型中冷卻到一定溫度后才能進行落砂清理,如果落砂過早,鑄件還未完全冷卻,此時鑄件內部的應力尚未完全釋放,落砂過程中的振動和沖擊可能會使鑄件產(chǎn)生裂紋。
清理方法不當:在清理鑄件表面的砂粒和毛刺時,如果使用的工具不當或操作方法不正確,可能會在鑄件表面產(chǎn)生劃痕和裂紋,尤其是對于一些薄壁鑄件和復雜形狀的鑄件,更容易因清理不當而產(chǎn)生裂紋。