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茂南鑄鋁件生產(chǎn)廠家分析茂南鑄鋁件生產(chǎn)過程中表面或內(nèi)部開裂原因?

文章出處:新聞中心 責(zé)任編輯:東莞市劍鋒機(jī)械配件有限公司 發(fā)表時間:2025-06-06
  ?鑄鋁件生產(chǎn)過程中表面或內(nèi)部開裂(裂紋缺陷)是常見質(zhì)量問題,其成因復(fù)雜,涉及原材料、工藝設(shè)計、設(shè)備操作等多個環(huán)節(jié)。接下來,鑄鋁件生產(chǎn)廠家小編介紹一下從材料、模具、工藝參數(shù)、操作控制四個維度分析具體原因及對應(yīng)解決方向:
?茂南鑄鋁件生產(chǎn)廠家分析茂南鑄鋁件生產(chǎn)過程中表面或內(nèi)部開裂原因?的圖片
一、材料因素
1. 鋁合金成分不合理
原因:
硅(Si)含量過低(如低于共晶成分),導(dǎo)致合金流動性差、凝固收縮大,易產(chǎn)生熱裂。
雜質(zhì)元素(如鐵 Fe、鋅 Zn、銅 Cu)含量超標(biāo):
Fe 含量過高會形成針狀脆性相(如 β-Fe 相),降低合金塑性;
Zn、Cu 含量過高可能引發(fā)偏析,導(dǎo)致局部脆性增加。
合金中含氣量過高(如氫氣),凝固時析出形成氣孔,成為裂紋源。
解決方向:
嚴(yán)格控制合金成分,遵循標(biāo)準(zhǔn)配比(如 ADC12、A356 等牌號),必要時添加細(xì)化劑(如 Al-Ti-B)改善晶粒。
采用精煉除氣工藝(如通入氬氣、使用精煉劑),降低熔體含氣量。
2. 原材料潮濕或污染
原因:
爐料(回爐料、新料)受潮,熔煉時水分分解產(chǎn)生氫氣,或帶入雜質(zhì)(如砂粒、油污),增加裂紋風(fēng)險。
解決方向:
爐料使用前干燥處理(如烘烤至 200℃以上),避免混入雜質(zhì)。
二、模具(鑄型)因素
1. 模具設(shè)計不合理
原因:
結(jié)構(gòu)問題:
鑄件壁厚不均勻,厚壁處冷卻慢、收縮受阻,產(chǎn)生熱應(yīng)力;薄壁與厚壁過渡處未設(shè)圓角,形成應(yīng)力集中。
模具拔模斜度不足,導(dǎo)致鑄件凝固后脫模困難,受機(jī)械應(yīng)力拉裂。
溫度控制:
模具局部溫度過高(如澆口附近),導(dǎo)致鑄件局部凝固緩慢,晶粒粗大易裂;
冷卻系統(tǒng)設(shè)計不良(如冷卻水道分布不均),鑄件各部位冷卻速度差異大,產(chǎn)生熱裂紋。
解決方向:
優(yōu)化鑄件結(jié)構(gòu),避免壁厚突變,采用合適圓角(R≥2mm)和拔模斜度(≥1.5°)。
設(shè)計模具冷卻系統(tǒng),通過溫控裝置(如循環(huán)水、電加熱)平衡模具溫度,控制鑄件冷卻梯度。
2. 模具磨損或表面缺陷
原因:
模具長期使用后表面磨損、粗糙度增加,導(dǎo)致鑄件脫模阻力大,拉傷或撕裂。
模具表面存在氣孔、砂眼等缺陷,鑄件凝固時嵌入缺陷處,冷卻后形成裂紋。
解決方向:
定期維護(hù)模具,修復(fù)磨損部位,保持表面光潔度(Ra≤1.6μm)。
模具使用前進(jìn)行表面處理(如氮化、鍍層),提高耐磨性和抗粘模性。
三、工藝參數(shù)因素
1. 熔煉與澆注溫度不當(dāng)
原因:
溫度過高:
合金吸氣量增加,凝固后氣孔增多;
晶粒粗大(形成柱狀晶),塑性下降,易沿晶界開裂。
溫度過低:
合金流動性差,充型不完整,或在澆口、薄壁處產(chǎn)生冷隔,成為裂紋起點。
解決方向:
根據(jù)合金類型控制熔煉溫度(如鋁硅合金熔煉溫度約 720~760℃),澆注溫度比液相線高 30~50℃。
采用低溫快澆工藝,減少合金氧化和吸氣。
2. 充型速度與壓力控制不當(dāng)(金屬型鑄造 / 壓力鑄造)
原因:
充型速度過快:
金屬液噴射卷入氣體,形成氣孔或氧化夾渣,成為裂紋源;
壓力鑄造時高速充型產(chǎn)生湍流,導(dǎo)致局部過熱或凝固不均。
充型速度過慢:
金屬液前沿冷卻過快,形成冷隔或澆不足,后續(xù)補(bǔ)縮困難引發(fā)收縮裂紋。
解決方向:
優(yōu)化澆口設(shè)計(如采用底注式、縫隙式澆口),控制充型速度平穩(wěn),避免湍流。
壓力鑄造時合理調(diào)整壓射速度(低速充型階段 0.1~0.3m/s,高速階段 3~5m/s)和壓力(比壓 50~100MPa)。
3. 冷卻與凝固控制不當(dāng)
原因:
冷卻速度過快(如金屬型激冷),鑄件表層快速凝固,內(nèi)部收縮時受表層約束,產(chǎn)生拉應(yīng)力開裂。
冷卻速度過慢,晶粒粗大,且補(bǔ)縮不足導(dǎo)致縮松、縮孔,擴(kuò)展為裂紋。
解決方向:
根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)調(diào)整模具冷卻強(qiáng)度(如在厚壁處設(shè)置冷鐵或加強(qiáng)冷卻),實現(xiàn)順序凝固。
采用保溫冒口或補(bǔ)貼,確保鑄件在凝固過程中得到有效補(bǔ)縮。
四、操作與控制因素
1. 模具使用與維護(hù)不當(dāng)
原因:
模具未預(yù)熱或預(yù)熱溫度不足(如金屬型預(yù)熱溫度低于 150℃),導(dǎo)致鑄件激冷開裂。
脫模劑使用不當(dāng):
用量過多或堆積,高溫下分解產(chǎn)生氣體,造成氣孔或氣裂;
脫模劑成分與合金反應(yīng),腐蝕模具或影響鑄件表面質(zhì)量。
解決方向:
模具使用前預(yù)熱至規(guī)定溫度(根據(jù)合金類型調(diào)整,如鋁合金金屬型預(yù)熱 150~250℃)。
選擇水性脫模劑,均勻噴涂,用量適中,避免堆積。
2. 鑄件清理與后處理不當(dāng)
原因:
打箱時間過早,鑄件未完全凝固或強(qiáng)度不足,清理時受機(jī)械力(如敲擊、切割)導(dǎo)致開裂。
熱處理工藝不當(dāng)(如淬火溫度過高、冷卻速度過快),產(chǎn)生淬火應(yīng)力引發(fā)裂紋。
解決方向:
嚴(yán)格控制打箱時間,確保鑄件完全凝固(可通過計算凝固時間或經(jīng)驗判斷)。
熱處理前進(jìn)行去應(yīng)力退火(如 150~200℃保溫 2~4 小時),淬火時采用分級冷卻或等溫淬火降低應(yīng)力。

茂南鑄鋁件生產(chǎn)廠家分析茂南鑄鋁件生產(chǎn)過程中表面或內(nèi)部開裂原因?

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