铝合金铸件铸造技术 铝合金铸造工艺流程( 二 )


收缩是铸件的主要缺陷之一 , 其原因是液态收缩大于固态收缩 。发现铸造铝合金凝固范围越小 , 越容易形成集中缩孔 , 凝固范围越宽 , 越容易形成分散缩孔 。因此 , 在设计时 , 铸造铝合金应符合顺序凝固原理 , 即铸件从液态到凝固的体积收缩应由合金液补充 , 使缩孔、缩松集中在铸件的外部冒口 。对于容易疏松、分散的铝合金铸件 , 冒口数量多于集中缩孔数量 , 在容易疏松的部位设置冷铁 , 以增加局部冷却速度 , 使其同时或快速凝固 。
②线性收缩
线收缩将直接影响铸件的质量 。线性收缩越大 , 铝铸件中裂纹和应力的趋势越大 。冷却后 , 铸件的尺寸和形状发生了很大变化 。
【铝合金铸件铸造技术铝合金铸造工艺流程】不同的铸造铝合金具有不同的铸造收缩率 。即使同一合金不同铸件的收缩量不同 , 但同一铸件的收缩量在长度、宽度和高度上也是不同的 。要根据具体情况决定 。
(3)热裂解
铝铸件中的热裂纹主要是由于铸件的收缩应力超过金属晶粒间的结合力造成的 , 且多沿晶界发生 。从裂纹断口观察可以看出 , 裂纹处的金属经常被氧化 , 失去金属光泽 。裂纹沿晶界呈之字形扩展 , 面宽内窄 , 其余贯穿铸件整个端面 。
不同的铝合金铸件产生裂纹的倾向不同 , 因为完整的晶体框架开始形成的温度与凝固温度相差越大 , 合金的收缩就越大 , 产生热裂纹的倾向也就越大 。即使是同一种合金 , 由于模具阻力、铸件结构和浇注工艺等因素 , 也有不同的产生热裂纹的倾向 。在生产中 , 经常采用让模或改进铝合金铸件浇注系统等措施来避免铝铸件产生裂纹 。热裂环法通常用于检测铝铸件中的热裂纹 。
(4)气密性
铸造铝合金的气密性是指空型腔铝铸件在高压气体或液体作用下的密封性 , 气密性实际上代表了铸件内部结构的致密性和纯度 。
铸造铝合金的气密性与合金的性能有关 。合金的凝固范围越小 , 气孔倾向越小 , 析出气孔越小 , 合金的气密性越高 。同样 , 铸造铝合金的气密性也与铸造工艺有关 , 如降低铸造铝合金的浇注温度 , 放置冷铁加快冷却速度 , 加压凝固结晶等 , 都可以提高铝铸件的气密性 。渗漏空裂缝也可以通过渗透来堵塞 , 提高铸件的气密性 。
(5)铸造应力
铸造应力包括热应力、相变应力和收缩应力 。各种压力产生的原因不一样 。
①热应力
热应力是由铸件不同几何形状交叉处的厚度不均匀和冷却不一致造成的 。薄壁处形成压应力 , 导致铸件产生残余应力 。
②相变应力
相变应力是由于某些铸造铝合金在凝固后的冷却过程中发生相变 , 从而带来体积尺寸的变化 。主要是铝铸件壁厚不均 , 不同时间不同部位发生相变造成的 。
③收缩应力

铝合金铸件铸造技术  铝合金铸造工艺流程

文章插图
铝铸件收缩时 , 会受到模具和型芯的阻碍 , 产生拉应力 。这种应力是暂时的 , 铝铸件开箱后会自动消失 。但开箱时间不当往往会导致热裂纹 , 尤其是金属型铸造的铝合金 , 在这种应力下容易产生热裂纹 。
铸造铝合金中的残余应力会降低合金的力学性能 , 影响铸件的加工精度 。铝铸件中的残余应力可以通过退火来消除 。由于其良好的导热性 , 该合金在冷却过程中没有相变 。只要铸件的结构设计合理 , 铝铸件的残余应力一般都很小 。