資源描述：
《壓鑄件的內(nèi)部孔隙缺陷.docx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、壓鑄件的內(nèi)部孔隙缺陷由于壓鑄工藝本身的技術(shù)特點，壓鑄件內(nèi)部會存在一系列的鑄造缺陷，這些缺陷對鑄件質(zhì)量的評價起決定性作用。在眾多不同的缺陷中，內(nèi)在孔隙缺陷占主要方面。鑄件內(nèi)部孔隙的大小及范圍主要取決于壓鑄工藝及鑄件的結(jié)構(gòu)形狀，對鑄件內(nèi)部孔隙的具體要求，大多數(shù)是由壓鑄廠家與用戶相互討論協(xié)商決定的。用戶應(yīng)依照鑄件用途與功能的要求，制定一個允許的孔隙標(biāo)準(zhǔn)，如盲目的要求小的孔隙度，無疑會增加鑄件的生產(chǎn)成本。當(dāng)鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計符合壓鑄工藝的特性，壓鑄的經(jīng)濟優(yōu)勢才能得以顯現(xiàn)。有時對鑄件功能及外觀無影響的部分稍加改變，往往會明顯
2、的節(jié)約生產(chǎn)費用。壓鑄件的精度及成本取決于壓鑄模具的復(fù)雜程度，壓鑄件的幾何形狀越簡單，模具制作就越便宜，精度越高模具制作費用就越高。另一方面，不切實際的要求鑄件簡化結(jié)構(gòu)也是不恰當(dāng)?shù)?，因為壓鑄工藝的基本特點之一正是可生產(chǎn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鑄件。一個壓鑄件的最終成型及其性能取決于大量的不同參數(shù)，這些參數(shù)可以歸納為三大類，即壓鑄合金、壓鑄工藝及壓鑄模具。最后兩項是與鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計及壓鑄設(shè)備可提供的工藝參數(shù)緊密相關(guān)。故在此對鑄件造型的考慮，不僅包含鑄件的結(jié)構(gòu)造型，還應(yīng)包含對壓鑄合金的選擇、工藝過程及標(biāo)準(zhǔn)化的考慮。因此，面對一個有合
3、理結(jié)構(gòu)造型的壓鑄件，并對壓鑄件有相當(dāng)高的質(zhì)量要求時，就應(yīng)該考慮并認(rèn)真研究壓鑄合金的特性、符合壓鑄的澆道、排氣系統(tǒng)以及壓鑄機的技術(shù)參數(shù)等方面的相關(guān)因素。因為不考慮這些方面的因素時，就不可能找到一個可以彌補結(jié)構(gòu)上不足的最佳解決辦法。壓鑄件內(nèi)部的孔隙缺陷形成有著不同的原因，這是壓鑄工藝特點產(chǎn)生的主要問題之一。長期以來，生產(chǎn)與研究人員為了減少鑄件內(nèi)部孔隙度采取了許多措施?？紫抖瘸藢﹁T件的表面質(zhì)量及致密性有影響，還會使壓鑄合金的抗拉強度及延展性變差，導(dǎo)致壓鑄件不能進行熱處理，使廢品率增加等。鑄件內(nèi)部的孔隙度首先取決于鑄
4、件的結(jié)構(gòu)造型，壓鑄工藝參數(shù)。如：壓射沖頭速度，增壓及模具內(nèi)的澆道系統(tǒng)，排氣通道及溢流槽的造型及布置。為此開發(fā)的一些特殊壓鑄工藝，如真空壓鑄或PFD（無氣孔壓鑄）工藝，其目的也是要提高鑄件的材料特性。尤其是由于結(jié)構(gòu)原因的厚大部位出現(xiàn)的孔隙，此處的孔隙是由縮孔及夾雜氣體組成的。因此，要生產(chǎn)具有好的機械性能和無缺陷的壓鑄件，其基本前提是在壓射過程中盡可能少的使氣體夾裹于鑄件內(nèi)，并將要將這樣的氣體壓至到一個微小的尺寸。壓鑄件內(nèi)的氣孔通常是氣體夾雜，這些氣體由模具型腔的空氣、潤滑劑汽化、鑄件冷卻及凝固時釋放的氣體組成。在
5、將液態(tài)金屬以較高的速度壓入模具型腔時，型腔內(nèi)的空氣只有一部分經(jīng)排氣通道逸出。由于潤滑劑的燃燒及氣化產(chǎn)生的氣體，與模具型腔殘留的空氣一起夾雜于鑄件內(nèi)，從而出現(xiàn)所不希望的氣孔。此后，這些氣孔通過增壓被壓縮，存留在凝固的鑄件內(nèi)。在壓射充型時模具型腔內(nèi)混合氣體的體積相當(dāng)大，一般占到模具型腔一半左右的空氣會滯留于凝固的鑄件內(nèi)?？s孔是在鑄件凝固過程中由于體積收縮所形成的空腔。當(dāng)鑄件在凝固時，壓室內(nèi)金屬液在高的增壓時難以保證經(jīng)窄的澆口斷面對整個鑄件進行填充，體積收縮不能通過澆道金屬液填充型腔體積空缺，如果沒有液態(tài)金屬通過相鄰
6、的凝固的鑄件橫斷面補充空腔，那么在鑄件局部厚大處就會形成強制的縮孔。壓鑄件內(nèi)微縮孔與氣孔的區(qū)分往往十分困難。通過相關(guān)研究機構(gòu)的數(shù)據(jù)可以推知，鑄件內(nèi)部孔隙中縮孔的體積成份大大的高于氣孔的體積成份。氣孔的體積成份與壓鑄工藝技術(shù)參數(shù)以及模具型腔的排氣有關(guān)，而縮孔的體積成份是由鑄件冷凝時的熱條件確定的。減少氣孔可以通過充分挖掘壓鑄工藝技術(shù)來實現(xiàn)。即設(shè)計合理的澆道系統(tǒng)，通過模具內(nèi)排氣及溢流通道的正確布置使模具型腔有好的排氣；對第一、二壓射階段壓射活塞運動進行最佳調(diào)整；最后施加較高的增壓，這樣的措施有可能將由于紊流充模留在
7、模具型腔內(nèi)的氣體體積減至最小。除了這些通過壓鑄工藝技術(shù)上的措施，近年來還不斷開發(fā)出了用于防止出現(xiàn)壓鑄件孔隙的大量特殊的方法。在這些方法中有所謂的無孔隙真空壓鑄工藝及速精密工藝，強制性的對模具型腔及壓室進行抽真空排氣，可以明顯地減少了氣孔，使壓鑄件具有較高的密度。然而模具型腔脫模劑及沖頭潤滑劑燃燒蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體、以及從金屬熔化物中分離出來的氣體，與縮孔一樣對有無真空下鑄件的孔隙度不產(chǎn)生影響。對于真空壓鑄工藝來說，在充模過程，合金內(nèi)混入模具型腔5~13%氣體體積，在這樣低的氣體含量下壓鑄件可以進行熱處理，并在處理時
8、不會出現(xiàn)氣泡。對于每種壓鑄合金來說，從液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)時，都會有體積減少，形成縮孔，尤其是在最后凝固的鑄件范圍內(nèi)。根據(jù)壓鑄合金的成份，凝固過程體積收縮（減少）3~6%，因為壓鑄合金凝固開始的密度與結(jié)束時密度之間的差別相當(dāng)大。鑄件內(nèi)的縮孔是對凝固過程體積的收縮及鑄件補縮不足造成的體積虧空的填補，故鑄件設(shè)計時必須對此考慮。縮孔常出現(xiàn)在材料厚大堆積處，因此設(shè)計壓鑄件時要避免有厚大部位，一般薄壁件
