铸铝是以熔融状态的铝,浇注进模具内,经冷却形成所需要形状铝件的一种工艺方法。铸铝所用的铝,称为铸造铝合金。下面,
铸铝厂公司小编带着大家一起了解一下铸铝制作过程中产生裂纹的原因主要有以下几方面:
铸件结构设计不合理
壁厚不均:铸件在凝固过程中,厚壁处冷却速度慢,薄壁处冷却速度快,当薄壁处已经凝固,厚壁处仍处于液态或半液态时,厚壁处的液态金属在凝固收缩过程中会对薄壁处产生拉应力,当拉应力超过铸件的抗拉强度时,就容易在薄壁与厚壁的过渡处产生裂纹。
结构复杂:一些复杂的结构可能导致铸件在凝固过程中各部分收缩不均匀,产生较大的内应力,从而引发裂纹。如内部有较多的型芯、凹槽、凸起等结构,会使铸件的冷却和收缩受到阻碍,增加裂纹产生的可能性。
铸造工艺参数不当
浇注温度过高:会使液态铝的吸气量增加,导致铸件内部气孔、缩孔等缺陷增多,同时也会使铸件的冷却速度减慢,凝固时间延长,增加了裂纹产生的倾向。而且过高的温度还会使铸型表面的砂粒膨胀,导致铸型表面产生裂纹,进而影响铸件表面质量,使铸件表面易出现裂纹。
浇注速度过快:液态铝在铸型内流动时会产生较大的冲击力,可能会冲坏铸型的型腔表面,使铸型表面的砂粒脱落,进入铸件内部,形成夹砂缺陷,同时也会使铸件内部的气体来不及排出,增加气孔和裂纹的产生几率。
冷却速度不均匀:在铸铝过程中,如果冷却速度过快或不均匀,会使铸件内部产生较大的热应力。例如,采用金属型铸造时,铸型的散热速度比砂型铸造快得多,如果铸件各部分的冷却条件差异较大,就容易在冷却较快的部位产生裂纹。
合金成分及熔炼质量问题
合金成分不合理:某些合金元素含量过高或过低可能影响铸铝的力学性能和结晶过程,从而导致裂纹产生。例如,铜含量过高会使铸铝的热裂倾向增大,而硅含量过低可能导致铸铝的流动性变差,易出现冷隔和裂纹等缺陷。
杂质元素超标:杂质元素如铁、钠、钙等在铸铝中的含量过高,会使铸铝的晶粒粗大,降低其力学性能,增加裂纹产生的可能性。例如,铁元素含量过高时,会形成针状或片状的含铁相化合物,这些化合物在铸铝中呈硬脆相,容易引发裂纹。
熔炼过程控制不当:熔炼温度过高、时间过长或熔炼过程中搅拌不均匀等,都可能导致合金液中的元素烧损、氧化夹杂物增多,使铸铝的质量下降,增加裂纹产生的风险。
铸型及型芯质量问题
铸型紧实度不均匀:铸型的紧实度对铸件的质量有重要影响。如果铸型紧实度不均匀,在铸件凝固过程中,铸型紧实度低的部位容易变形和开裂,进而导致铸件表面出现裂纹。
型芯质量差:型芯在铸铝过程中主要起形成铸件内部空腔的作用。如果型芯的强度不够、透气性差或退让性不好,在铸件凝固收缩过程中,型芯会阻碍铸件的收缩,从而引发裂纹。例如,型芯在高温下强度降低过快,无法承受铸件的收缩压力,就会使铸件内部产生裂纹。
铸件落砂及清理不当
落砂过早:铸件在铸型中冷却到一定温度后才能进行落砂清理,如果落砂过早,铸件还未完全冷却,此时铸件内部的应力尚未完全释放,落砂过程中的振动和冲击可能会使铸件产生裂纹。
清理方法不当:在清理铸件表面的砂粒和毛刺时,如果使用的工具不当或操作方法不正确,可能会在铸件表面产生划痕和裂纹,尤其是对于一些薄壁铸件和复杂形状的铸件,更容易因清理不当而产生裂纹。