铝合金铸造工艺机械制造制造加工工艺机械制造制造加工工艺.pdf
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1、铝合金铸造工艺(总7页)本页仅作为文档封面,使用时可以删除 This document is for reference only-rar21 year.March 铝合金铸造工艺 一、铸造概论 铝合金铸造的种类如下:由于铝合金各组元不同,从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同,结晶 过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性,合理选择铸造方法,才能防止或在 许可范围内减少铸造缺陷的产生,从而优化铸件。1、铝合金铸造工艺性能 铝合金铸造工艺性能,通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突 出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应 力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分,但也与铸
2、造因素、合金 加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。(1)流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的 铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。影响流动性的因素很多,主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒,但外在的根本因素为浇注温度及浇注压 力(俗称浇注压头)的高低。收缩性 收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲,合金从液体浇注到凝固,直至 冷到室温,共分为三个阶段,分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的 收缩性对铸件质量有决定性的影响,它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸
3、件收缩乂分为体收缩和线收缩,在实际生产 中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。铝合金收缩大小,通常以口分数来表示,称为收缩率。体收缩 体收缩包括液体收缩与凝固收缩。铸造合金液从浇注到凝固,在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩,这种因 收缩引起的宏观缩孔肉眼可见,并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔 径大而集中,并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而 细小,大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到,显微缩孔 大部分分铝合金各组元不同从而表现出合金的物理化学性能均有所不同结晶过程也不尽相同故必须针对铝合金特性合理选择铸造方法才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生从
4、而优化铸件铝合金铸造工艺性能铝合金铸造工艺性能通常理些特性取决于合金的成分但也与铸造因素合金加热温度铸型的复杂程度浇冒口系统浇口形状等有关流动性流动性是指合金液充填铸型的能力流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件在铝合金中共晶合金的流动性最好影响流动性的浇注温度及浇注压力俗称浇注压头的高低收缩性收缩性是铸造铝合金的主要特征之一一般讲合金从液浇注到凝固直至冷到室温共分为三个阶段分别为液态收缩凝固收缩和固态收缩合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响它影响着铸布在晶界下或树枝晶的枝晶间。铝合金各组元不同从而表现出合金的物理化学性能均有所不同结晶过程也不尽相同故必须针对铝合金特性合理选择铸造方法才能防止
5、或在许可范围内减少铸造缺陷的产生从而优化铸件铝合金铸造工艺性能铝合金铸造工艺性能通常理些特性取决于合金的成分但也与铸造因素合金加热温度铸型的复杂程度浇冒口系统浇口形状等有关流动性流动性是指合金液充填铸型的能力流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件在铝合金中共晶合金的流动性最好影响流动性的浇注温度及浇注压力俗称浇注压头的高低收缩性收缩性是铸造铝合金的主要特征之一一般讲合金从液浇注到凝固直至冷到室温共分为三个阶段分别为液态收缩凝固收缩和固态收缩合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响它影响着铸缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一,产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生 产中发现,铸造铝合金凝固范围越小,越易形
6、成集中缩孔,凝固范围越宽,越 易形成分散性缩孔,因此,在设讣中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则,即 铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充,是缩孔和疏松集中在铸 件外部冒口中。对易产生分散疏松的铝合金铸件,冒口设置数量比集中缩孔要 多,并在易产生疏松处设置冷铁,加大局部冷却速度,使其同时或快速凝固。线收缩 线收缩大小将直接影响铸件的质量。线收缩越大,铝铸件产生裂纹与应力的趋 向也越大;冷却后铸件尺寸及形状变化也越大。对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率,即使同一合金,铸件不同,收缩 率也不同,在同一铸件上,其长、宽、高的收缩率也不同。应根据具体情况而 定。热裂性 铝铸件热裂纹的产生,
7、主要是III于铸件收缩应力超过了金属晶粒间的结合力,大多沿晶界产生从裂纹断口观察可见裂纹处金属往往被氧化,失去金属光泽。裂纹沿晶界延伸,形状呈锯齿形,表面较宽,内部较窄,有的则穿透整个铸件 的端面。不同铝合金铸件产生裂纹的倾向也不同,这是因为铸铝合金凝固过程中开始形 成完整的结晶框架的温度与凝固温度之差越大,合金收缩率就越大,产生热裂 纹倾向也越大,即使同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等因 素产生热裂纹倾向也不同。生产中常采用退让性铸型,或改进铸铝合金的浇注 系统等措施,使铝铸件避免产生裂纹。通常采用热裂环法检测铝铸件热裂纹。气密性 铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体
8、的作用下不渗漏程度,气 密性实际上表征了铸件内部组织致密与纯净的程度。铸铝合金的气密性与合金的性质有关,合金凝固范圉越小,产生疏松倾向也越 小,同时产生析出性气孔越小,则合金的气密性就越高。同一种铸铝合金的气 密性好坏,还与铸造工艺有关,如降低铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加快冷 却速度以及在压力下凝固结晶等,均可使铝铸件的气密性提高。也可用浸渗法 堵塞泄露空隙来提高铸件的气密性。铸造应力 铸造应力包括热应力、相变应力及收缩应力三种。各种应力产生的原因不尽相 同。热应力 热应力是山于铸件不同的儿何形状相交处断面厚薄不均,冷却不一致引起的。在薄壁处形成压应力,导致在铸件中残留应力。铝合金各组元不同
9、从而表现出合金的物理化学性能均有所不同结晶过程也不尽相同故必须针对铝合金特性合理选择铸造方法才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生从而优化铸件铝合金铸造工艺性能铝合金铸造工艺性能通常理些特性取决于合金的成分但也与铸造因素合金加热温度铸型的复杂程度浇冒口系统浇口形状等有关流动性流动性是指合金液充填铸型的能力流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件在铝合金中共晶合金的流动性最好影响流动性的浇注温度及浇注压力俗称浇注压头的高低收缩性收缩性是铸造铝合金的主要特征之一一般讲合金从液浇注到凝固直至冷到室温共分为三个阶段分别为液态收缩凝固收缩和固态收缩合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响它影响着铸 相变应力
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