分析一下鋁合金鑄造工藝針孔形成的原因
鋁合金鑄造工藝是傳統(tǒng)鋁合金的主要制備方法,但已很難達(dá)到制備性能高的鋁合金鑄造的需要。
1、傳統(tǒng)工藝已經(jīng)很難進(jìn)一步加強(qiáng)強(qiáng)度、塑性、剛度、耐熱性和耐腐蝕性;
2、在追求性能的過程中,鑄造工藝成本由于增添設(shè)備和成品率下降而上升;
3、由于合金含量上升,塑性往往下降,因而后續(xù)壓力加工成本上升、成品率減少。
鋁合金鑄造工藝針孔形成的原因:
因此,大大的增加了鋁合金鑄造的使用門檻,嚴(yán)重影響整體市場規(guī)模的發(fā)展。在這些方面,噴成形工藝正好具有性能和綜合成本的優(yōu)點,可使鋁合金的使用門檻減少,還可以進(jìn)一步加強(qiáng)性能,在合理范圍內(nèi)實現(xiàn)以鋁代鋼,從而鋁合金鑄造并反過來噴成形工藝獲得規(guī)模成本增加。因此,噴成形工藝將成為鋁合金鑄造的主要生產(chǎn)工藝。
鋁合金鑄造在生產(chǎn)過程中,容易出現(xiàn)縮孔、砂眼、氣孔和夾渣等鑄造缺陷,如何解決鋁合金鑄件氣孔等缺陷呢?如果用電焊、氬焊等設(shè)備來修補(bǔ),由于放熱量大,容易產(chǎn)生熱變形等不好作用,不能達(dá)到補(bǔ)焊要求。
冷焊修復(fù)機(jī)是利用高頻電火花瞬間放電、無熱堆焊原理來解決鋁合金鑄造中的鑄件缺陷。由于冷焊熱影響區(qū)域小,不會讓基材退火變形,不產(chǎn)生裂紋、沒有硬點、硬化現(xiàn)象,而且熔接強(qiáng)度高,補(bǔ)材與基體同時熔化后的再凝固,可進(jìn)行磨、銑、銼等加工,致密不脫落。冷焊修復(fù)機(jī)是修補(bǔ)鋁合金鑄造鋁合金氣孔、砂眼等鋁合金鑄造細(xì)小缺陷的一種方法。
針孔是鋁合金鑄造者在鑄造鋁合金時會經(jīng)常遇到的一種現(xiàn)象,那么這種常見的現(xiàn)象形成的原因是什么呢?
在鑄鋁件的身材過程中,鋁合金在熔煉和澆注時,能吸收大量的氫氣,冷卻時則因溶解度的下降而不斷析出。鋁合金中溶解的較多的氫,其溶解度隨合金液溫度的升高而增大,隨溫度的下降而減少,由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)時,氫在鋁合金中的溶解度下降。因此鋁合金液在冷卻的凝固過程中,氫的某一時刻,氫的含量大于其溶解度即以氣泡的形式析出。因過飽和的氫析出而形成的氫氣泡,來不及上浮排出的,就在凝固過程中形成細(xì)小、分散的氣孔,即平常我們所說的針孔。在氫氣泡形成前達(dá)到的過飽和度是氫氣泡形核的數(shù)目的函數(shù),而氧化物和其他夾雜物則在起氣泡主要的作用。
在厚大的砂型鑄件中很難避免針孔的產(chǎn)生。在相對濕度大的氣氛中溶煉和澆注鋁合金,鑄件中的針孔比較嚴(yán)重。這就是我們在生產(chǎn)中常常有人納悶干燥的季節(jié)總比多雨潮濕的時節(jié)鋁合金鑄件針孔缺陷少些的原因。
對鋁合金而言,如果結(jié)晶溫度范圍較大,則產(chǎn)生網(wǎng)狀針孔的機(jī)率也就大得多。這是因為在一般鑄造生產(chǎn)條件下,壓鑄鋁件具有寬的凝固溫度范圍,使鋁合金容易形成發(fā)達(dá)的樹枝狀結(jié)晶。
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