❶ 铸造铝合金的解决措施
由于每一种缺陷的产生原因来自多个不同的影响因素,因此在实际生产中要解决问题,面对众多原因到底是非功过先调机?还是先换料?或先修改模具?建议按难易程度,先简后复杂去处理,其次序:
1) 清理分型面,清理型腔,清理顶杆;改善涂料、改善喷涂工艺;增大锁模力,增加浇注金属量。这些靠简单操作即可实施的措施。
2) 调整工艺参数、压射力、压射速度、充型时间、开模时间,浇注温度、模具温度等。
3) 换料,选择质优的铝合金锭,改变新料与回炉料的比例,改进熔炼工艺。
4) 修改模具,修改浇注系统,增加内浇口,增设溢流槽、排气槽等。
例如压铸件产生飞边的原因有:
1) 压铸机问题:锁模力调整不对。
2) 工艺问题:压射速度过高,形成压力冲击峰过高。
3)模具问题:变形,分型面上杂物,镶块、滑块有磨损不平齐,模板强度不够。解决飞边的措施顺序:清理分型面→提高锁模力→调整工艺参数→修复模具磨损部位→提高模具刚度。从易到难,每做一步改进,先检验其效果,不行再进行第二步。 在铸造铝合金中添加稀土可以有效的改善铸造铝合金的缺陷。
1.稀土在铝合金中的精炼作用
铝合金中添加适量稀土元素对精炼效果具有促进作用。稀土元素可以改善夹杂物形态,净化晶界。采用真空吸铸法研究了Al RE中间合金对A356合金 流动性的影响,实验结果证明合金熔体中加入适量的稀土元素,能够使固液相线温度差减少,减小合金的糊状凝固趋势,并且降低合金熔体表面张力,此外还有去气、除杂的精炼作用,这都会使熔体流动性提高,粘度降低,有利 于夹杂物和气体的排除。
已研究开发出一种含有稀土化合物的铝合金新型熔剂,该熔剂通过发生一系列的物理和化学反应,不仅可使A356合金熔体720℃时的含氢量由大于0.30ml/100g(Al)下降到0.10 ml/100g(Al)以下,除气效果显著,并使A356合金的室温抗拉强度提高7.27%,延伸率提高85.58%。但是,过量的稀土元素也会加剧富RE相的聚集,成为夹杂物,从而降低合金熔体的流动性。
2.稀土对铝合金的细化作用
有目的地抑制柱状晶和双柱状晶生长,促进细小等轴晶形成,这种工艺过程就叫作晶粒细化处理。由于晶粒得以细化,合金的性能得到提高,同时还使缩松、热裂、针孔等缺陷下降。细化处理的最基本方法是抑制形核,以及向熔体中添加晶粒细化剂的外来形核质点。目前,添加细化剂的方法成为最有效、最实用的方法。铸造铝合金中常用的共有三种类型的晶粒细化剂:二元Al-Ti合金、二元Al-B合金和三元Al-Ti-B合金。中间合金(晶粒细化剂)加入到铝合金熔体中发生溶解,释放出金属间化合物相,成为外来形核核心。
在铝合金中加入稀土,既可细化晶粒,也可明显细化枝晶组 织(减小二次枝晶间距),其最佳效果对应于不同的稀土含量。但是,其细化效果弱于Ti、B等元素。稀土加入的临界值与合金的 熔炼、浇铸条件有密切关系。只有在一定的生产工艺条件下,一定量的稀土才会有最好的细化效果。
采用一般细化剂,随着铝液 静置时间的延长,细化效果逐渐衰退;采用 Al-5Ti-1B-10RE中间合金,稀土元素能阻止细化元素发生聚集、沉淀,对Ti、B的细化作用有一定的促进作用,可有效抑制铝硅合金长时间静置过程中晶粒尺寸的衰退,适合于大批量生产汽车铝合金铸件。
3.稀土对铝硅合金的变质作用
铸造Al-Si合金中Si相在自然生长条件下会长成块状或片状的脆性相,它严重割裂基体,降低合金的强度和塑性,因而需要将它改变成有利的形态。变质处理使共晶Si由粗大的 片状变成细小纤维状或层片状,从而提高合金性能。迄今已发现,碱金属中的K、Na,碱土金属中的Ca、Sr,稀土元素Eu、La、Ce和混合稀土,氮族元素Sb、Bi,氧族元素S、Te等均 具有变质作用。在Al-Si合金中,添加铝 稀土中间合金或稀土氯化物和氟化物,可使共晶Si相由片条状变成球粒状。不同稀土的变质能力不同,大体上随着原子半径由大变小,变质能力由强变弱。
稀土变质剂具有很好的长效性和重熔稳定性,吸气倾向小,无污染、加入工艺简便、 无腐蚀作用。研究结果表明,含La为0.056%变质后的合金,重熔10次,每次取样进行金相检验,发现最终仍有变质效果,La的最终浓度仍有0.035%,仍处于最佳变质范围之内。0.3 %混合稀土变质合金,重熔5次,发现最终仍有良好变质效果。
变质工艺直接影响着稀土的变质效果。对Al-Si合金,获得稳定变质组织的关键是减 少稀土的烧损,并防止稀土的偏聚,使稀土迅速均匀地扩散到铝液中。稀土变质有一潜伏期 ,即必须在高温下保持一定时间,稀土才能发挥最大变质作用。
❷ 铝合金模具产生龟裂的原因有哪些
答:
一.模具损坏分析在压铸生产中,模具损坏最常见的形式是裂纹、开裂。应力是导致模具损坏的主要原因。热、机械、化学、操作冲击都是产生应力之源,包括有机械应力和热应力,应力产生于:一.在模具加工制造过程中1、毛坯锻造质量问题有些模具只生产了几百件就出现裂纹,而且裂纹发展很快。有可能是锻造时只保证了外型尺寸,而钢材中的树枝状晶体、夹杂碳化物、缩孔、气泡等疏松缺陷沿加工方法被延伸拉长,形成流线,这种流线对以后的最后的淬火变形、开裂、使用过程中的脆裂、失效倾向影响极大。2、在车、铣、刨等终加工时产生的切削应力,这种应力可通过中间退火来消除。3、淬火钢磨削时产生磨削应力,磨削时产生摩擦热,产生软化层、脱碳层,降低了热疲劳强度,容易导致热裂、早期裂纹。对H13钢在精磨后,可采取加热至510-570℃,以厚度每25mm保温一小时进行消除应力退火。4、电火花加工产生应力。模具表面产生一层富集电极元素和电介质元素的白亮层,又硬又脆,这一层本身会有裂纹,有应力。电火花加工时应采用高的频率,使白亮层减到最小,必须进行抛光方法去除,并进行回火处理,回火在三级回火温度进行。二.模具处理过程中热处理不当...
❸ 铝合金型材典型缺陷及产生原因有哪些
铝合金型材表面产生条纹主要原因和解决方法,铝合金型材,铝合金门窗型材
挤压铝合金型材的条纹缺陷种类比较多,形成因素也较复杂,下面例举一些常见条纹的产生原因及解决方法。
一、摩擦纹
模具每次光模上机挤压后,纹路都不能一一对应,有轻有重。
主要原因
在挤压过程中,型材流出模孔的瞬间与工作带紧紧地靠在一起,构成一对热状态下的干摩擦副,且将工作带分成两个区——粘着区和滑动区。在粘着区内,金属质点受到至少来自两个方面的力的作用:摩擦力和剪切力。当粘着区内金属质点所受摩擦力大于剪切力时,金属质点就会粘附在粘着区工作带表面上,并将型材表面擦伤而形成摩擦纹。
解决办法
1、调整模具工作带出口角,使其在-1°-3°范围内,这样可降低工作带粘着区高度,减小该区的摩擦力,增大滑动区;
2、进行高效的模具氮化处理,使模具表面硬度保持在HV900
以上;工作带表面渗硫可降低粘着区摩擦力,减少摩擦纹。
二、组织条纹
主要原因分析
铸锭铸造组织不均匀,成分偏析,铸锭表皮下存在较严重的缺陷,铸锭的均匀比处理不充分等,在随后的挤压过程中导致型材表面成分不均匀,从而使型材氧化后的着色能力不相同,形成组织条纹。
解决办法
1、合理执行铸造工艺,消除或减轻组织偏析;
2、铸锭表面车皮;
3、认真进行铸锭均匀化处理。
三、金属亮纹
在氧化白料中表现发亮,大多数情况下为笔直条状且宽度不定,在氧化着色料中该条纹呈浅色条状。
主要原因分析
由于金属流动出现摩擦或变形极其剧烈时,金属局部温度会上升很高,另外金属流动不均匀也会导致晶粒发生剧烈破碎,然后发生再结晶,致使该处组织发生变化,在随后的氧化处理中导致型材表面出现纵向的亮条纹,着色处理中致使型材着不上色或呈现浅色条纹。
解决办法
1、合理设计模具结构;
2、模具加工要注意工作带的过渡,防止出现工作带落差;
3、保证模桥呈水滴形,消除棱角。
四、焊合条纹
焊合条纹又称焊缝,笔直通长,在氧化白料中多呈现浅灰色,着色料中多显浅色。
主要原因分析
1、模具分流孔设计过小;
2、焊合室深度不够,不能保证有足够的压力;
3、挤压时模具焊合室内铝料供应不足;
4、挤压工艺不合理,润滑不当。
解决办法
1、合理设计模具结构;
2、注意挤压温度和挤压速度的协调;
3、尽量减少润滑或不润滑。
本文由长沙正业金属材料有限公司提供
❹ 铝挤压板材平面度修整方法
铝材挤压模具修模是国内外对于铝合金挤压材平面度不良最常用的解决方法,通过这种方法的优点是适用范围广,基本所有的铝全金挤压型材都可以采用这种处理方法,其缺点是需要终止生产,铝挤压模具处理好以后再次上机试模,费时、费力,同时也不利于节能降耗。
板材的平面间隙不良,主要是和模具的流速不均有关,通过改变导流坑的大小或角度,再或是改变工作带的长短来有效的调整金属流速,以便流速均匀,消除平面间隙不良的缺陷。该类铝合金板材在生产初期一般采用这种方法,有的铝挤压模具修模一次就可以解决平面度问题,有的模具需要三次甚至更多次才能彻底解决平面度问题,这不仅和模具本身有关,同时和修模工人的技术水平也有较大关系。
首先根据该铝合金板材具体平面度超差的特征,合理配置离线精整机的辊片,然后采用一只平面度超差的制品进行定辊,通过不断调整辊片的高度和位置,待该只制品的平面度合格后,固定辊片的高度和位置,然后对该批次的制品进行离线精整。离线精整一般比较费时费力,同时也容易给制品的外观带来一定的影响。
板材的平面度情况是上凸下凹,且平面度超差,采用的配辊,制品在通过辊片的过程中,制品的中部和边部会受到辊片一定的压力,从而对该制品起到矫正平面间隙的作用。
考虑到该铝材订单数量比较大,如果采用离线精整,会极大的降低生产效率和浪费不少的人力,通过一定时间的讨论摸索并结合离线精整的原理,提出了在线精整的理念,并决定制作一个在线精整的小设备,如果成功,既不影响生产效率也会节省不少人力。针对该板材设计的在线精整设备简图,它是根据离线精整的原理,在原铝挤压机出口导正装置的基础上加装轴承座及辊片,通过调节辊片的高度和位置来改变对制品压力的大小使制品发生一定量的变形,让铝型材制品的平面度控制在合理的范围内,从而达到在线精整铝型材的目的。
❺ 铝合金挤压模具涨水是什么原因
含义:
模具涨水:应该是指的是尺寸加大。
原因:
1、是尺寸因磨损而加大
2、模具的结构强度不好,模具在挤压时,模具因承受不了挤压的强度而变形,所导致尺寸的超差、加大。
解决的方法:
1、如果是模具因磨损而使得尺寸超差,那么就需要更换模具了
2、如果是因模具的结构强度不好而引起的模具变形使得模具的尺寸超差,那么就要增加模具的结构强度