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铸铝件加工产生裂纹的主要原因有哪些?

2021-05-23 19:25:32
发布者:德榜铝合金

铸铝件除含有游离硅之外,还有金属之间的多种化合物以及其他夹杂物。且由于铸铝件组织疏松,因此有可能存在化学成分偏析不均匀等现象,同时在浇铸后冷却时未加工的面会形成致密的氧化膜。碱蚀时间短,则铸铝件有可能不能除尽,且由于碱蚀时铸铝的溶解速度比较快,碱蚀后往往会由此而造成铸铝件的过腐蚀,从而引起公差尺寸的变化,甚至会造成产品报废。

下面,我们一起来简单分析一下铸铝件加工裂纹的产生原因:

一、铸件结构设计不正确,有尖角,壁的厚薄变化过于悬殊。铸铝件这种情况下产生裂痕的应改进铸件结构设计,避免尖角,壁厚力求均匀,圆滑过渡。

二、砂型(芯)退让性不良也会产生裂纹。应采取增大砂型(芯)退让性的措施。

三、铸型局部过热会导致裂纹,应铸件各部分同时凝固或顺序凝固,改进浇注系统设计。

四、浇注温度过高也会产生裂纹,应适当降低浇注温度。

五、自铸型中取出铸件过早会铸件变形时采用热校正法应控制铸型冷却出型时间

六、热处理过热,冷却速度过激后产生裂纹,铸件变形时采用热校正法。正确控制热处理温度,降低淬火冷却速度。

下面,再来讲讲铸铝件抛丸清理效果:

一、抛丸清理生产率不错。由于采用新型的抛丸器以110~260kg/min的抛射量,抛射速度为50~75m/s的弹丸抛向工件,在几分钟之内便可完成清理。对于批量大或尺寸大的工件可采用多个抛丸器同时抛丸。

二、对零件表面起到清理、增色、光饰作用。经过抛丸处理后,可去掉工件表面的附着物、薄边、飞翅、斑渍,划痕,使工件呈现基体本色。

三、表面应力集中。零件在冷却过程中,由于壁厚不均,冷却速度不一致,导致表面产生应力集中。经抛丸清理后,表面组织结构,表面应力(拉应力)集中,提升疲劳强度,并使表面硬度略有提升。

四、增加表面美感。由于抛射的弹丸为球形丸,抛射到工件上产生细小凹孔,呈球面状,犹如凹面镜一般,在光线照射下,如繁星闪烁,令人赏心悦目。

五、提升表面喷涂附着力。抛丸清理后粗糙度可达Ra1.6~6.3μm,表面积增加,同时了表面污物,因此对表面喷漆或其它涂料时,其附着力增强。

六、工艺简单,投资节省。由于采用干式抛丸,并配备除尘系统,因此抛丸清理后即可转入下道工序,省却了液体喷砂后冲洗干燥所需的装置费用。

固溶处理把铸件加热到尽可能高的温度,接近于共晶体的熔点,在该温度下保持足够长的时间,并随后冷却,使组元的溶解,这种高温状态被固定保存到室温,该过程称为固溶处理。固溶处理可以提升铸件的强度和塑性。固溶处理的效果主要取决于下列三个因素:

一、保温时间。保温时间是由元素的溶解速度来决定的,这取决于合金的种类、成分、组织、铸造方法和铸件的形状及壁厚。铸造铝合金的保温时间比变形铝合金要长得多,通常由试验确定,一般的砂型铸件比同类型的金属型铸件要延长20%-25%。

二、冷却速度。淬火时给予铸件的冷却速度越大,使固溶体自高温状态保存下来的过饱和度也越高,从而使铸铝件获得高的力学性能,但同时所形成的内应力也越大,使铸件变形的可能性也越大。冷却速度可以通过选用具有不同的热容量、导热性、蒸发潜热和粘滞性的冷却介质来改变,为了的内应力,铸件可以在热介质(沸水、热油或熔盐)中冷却。

三、固溶处理温度。温度越高,元素溶解速度越快,效果越好。一般加热温度的上限低于合金开始过烧温度,而加热温度的下限应使组元尽可能多地溶入固溶体中。为了获得固溶效果,而又不便合金过烧,有时采用分级加热的办法,即在低熔点共晶温度下保温,使组元扩散溶解后,低熔点共晶不存在,再升到的温度进行保温和淬火。固溶处理时,还应当注意加热的升温速度不宜过快,以免铝合金铸件发生变形和局部聚集的低熔点组织熔化而产生过烧。固溶热处理的悴火转移时间应尽可能地短,一般应不大于15s,以免合金元素的扩散析出而降低合金的性能。

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