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如何预防铝合金压铸件出现热裂纹?

2019-08-26 09:12:55 佛山市辰辉金属有限公司 阅读

  如何预防铝合金压铸件出现热裂纹?


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  铝合金压铸件形成热裂纹的理论原因和实际原因很多,但根本原因是铝合金压铸件的凝固方式和凝固时期铝合金压铸件的热应力和收缩应力。


  液体金属浇入到铸型后,热量散失主要是通过型壁,所以,凝固总是从铝合金压铸加工铸件表面开始。当凝固后期出现大量的枝晶并搭接成完整的骨架时,固态收缩开始产生。但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固舶液体金属薄膜(液膜),如果铝合金压铸件收缩不受任何阻碍,那么枝晶骨架可以自由收缩,不受力的作用。当枝晶骨架的收缩受到砂型或砂芯等的阻碍时,不能自由收缩就会产生拉应力。当拉应力超过其材料强度极限时,枝晶之间就会产生开裂。如果枝晶骨架被拉开的速度很慢,而且被拉开部分周围有足够的金属液及时流入拉裂处并补充,那么铝铸件不会产生热裂纹。相反,如果开裂处得不到金属液的补充,铝铸件就会出现热裂纹。


  由此可知,宽凝固温度范围,糊状或海绵网络状凝固方式的合金最容易产生热裂。随着凝固温度范围的变窄,合金的热裂倾向变小,恒温凝固的共晶成分的合金最不容易形成热裂。铝合金压铸件热裂形成于铝铸件凝固时期,但并不意味着铝合金压铸件凝固时必然产生热裂。主要取决于铝合金压铸件凝固时期的热应力和收缩应力。铝合金压铸件凝固区域固相晶粒骨架中的热应力,易使铝合金压铸件产生热裂或皮下热裂;外部阻碍因素造成的收缩应力,则是铝合金压铸件产生热裂的主要条件。


  处于凝固状态的铝合金压铸件外壳,其线收缩受到砂芯、型砂、铝合金压铸件表面同砂型表面摩擦力等外部因素阻碍,外壳中就会有收缩应力(拉应力),铝铸件热节,特别是热节处尖角所形成的外壳较薄,就成为收缩应力集中的地方,铝铸件最容易在这些地方产生热裂。


  热裂纹产生的原因体现在工艺和铝合金压铸件结构方面其中有:铝合金压铸加工壁厚不均匀,内角太小;搭接部位分叉太多,铝合金压铸件外框、肋板等阻碍铝正常收缩;浇冒口系统阻碍铝合金压铸件正常收缩,如浇冒口靠近箱带或浇冒口之间型砂强度很高,限制了铝合金压铸件的自由收缩;冒口太小或太大;合金线收缩率太大;合金中低熔点相形成元素超标,铸钢铸铁中硫、磷含量高;铝合金压铸件开箱落砂过早,冷却过快。


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