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松山湖鑄鋁件生產廠家分析松山湖鑄鋁件生產過程中表面或內部開裂原因?

文章出處:新聞中心 責任編輯:東莞市劍鋒機械配件有限公司 發表時間:2025-06-06
  ?鑄鋁件生產過程中表面或內部開裂(裂紋缺陷)是常見質量問題,其成因復雜,涉及原材料、工藝設計、設備操作等多個環節。接下來,鑄鋁件生產廠家小編介紹一下從材料、模具、工藝參數、操作控制四個維度分析具體原因及對應解決方向:
?松山湖鑄鋁件生產廠家分析松山湖鑄鋁件生產過程中表面或內部開裂原因?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),導致合金流動性差、凝固收縮大,易產生熱裂。
雜質元素(如鐵 Fe、鋅 Zn、銅 Cu)含量超標:
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 含量過高可能引發偏析,導致局部脆性增加。
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:
嚴格控制合金成分,遵循標準配比(如 ADC12、A356 等牌號),必要時添加細化劑(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,熔煉時水分分解產生氫氣,或帶入雜質(如砂粒、油污),增加裂紋風險。
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。
二、模具(鑄型)因素
1. 模具設計不合理
原因:
結構問題:
鑄件壁厚不均勻,厚壁處冷卻慢、收縮受阻,產生熱應力;薄壁與厚壁過渡處未設圓角,形成應力集中。
模具拔模斜度不足,導致鑄件凝固后脫模困難,受機械應力拉裂。
溫度控制:
模具局部溫度過高(如澆口附近),導致鑄件局部凝固緩慢,晶粒粗大易裂;
冷卻系統設計不良(如冷卻水道分布不均),鑄件各部位冷卻速度差異大,產生熱裂紋。
解決方向:
優化鑄件結構,避免壁厚突變,采用合適圓角(R≥2mm)和拔模斜度(≥1.5°)。
設計模具冷卻系統,通過溫控裝置(如循環水、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:
定期維護模具,修復磨損部位,保持表面光潔度(Ra≤1.6μm)。
模具使用前進行表面處理(如氮化、鍍層),提高耐磨性和抗粘模性。
三、工藝參數因素
1. 熔煉與澆注溫度不當
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、薄壁處產生冷隔,成為裂紋起點。
解決方向:
根據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(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生湍流,導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,后續補縮困難引發收縮裂紋。
解決方向:
優化澆口設計(如采用底注式、縫隙式澆口),控制充型速度平穩,避免湍流。
壓力鑄造時合理調整壓射速度(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
原因:
冷卻速度過快(如金屬型激冷),鑄件表層快速凝固,內部收縮時受表層約束,產生拉應力開裂。
冷卻速度過慢,晶粒粗大,且補縮不足導致縮松、縮孔,擴展為裂紋。
解決方向:
根據鑄件結構調整模具冷卻強度(如在厚壁處設置冷鐵或加強冷卻),實現順序凝固。
采用保溫冒口或補貼,確保鑄件在凝固過程中得到有效補縮。
四、操作與控制因素
1. 模具使用與維護不當
原因:
模具未預熱或預熱溫度不足(如金屬型預熱溫度低于 150℃),導致鑄件激冷開裂。
脫模劑使用不當:
用量過多或堆積,高溫下分解產生氣體,造成氣孔或氣裂;
脫模劑成分與合金反應,腐蝕模具或影響鑄件表面質量。
解決方向:
模具使用前預熱至規定溫度(根據合金類型調整,如鋁合金金屬型預熱 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
原因:
打箱時間過早,鑄件未完全凝固或強度不足,清理時受機械力(如敲擊、切割)導致開裂。
熱處理工藝不當(如淬火溫度過高、冷卻速度過快),產生淬火應力引發裂紋。
解決方向:
嚴格控制打箱時間,確保鑄件完全凝固(可通過計算凝固時間或經驗判斷)。
熱處理前進行去應力退火(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力。

松山湖鑄鋁件生產廠家分析松山湖鑄鋁件生產過程中表面或內部開裂原因?

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