導航:首頁 > 合金材料 > 鋁合金縮管破裂什麼原因

鋁合金縮管破裂什麼原因

發布時間:2022-06-20 18:03:16

『壹』 鋁合金冷裂的影素壓鑄工件有裂紋是什麼原因

冷裂常出現在鑄件受拉伸的部位,那些壁厚差別大、形狀復雜的鑄件,尤其是大而薄的鑄件易發生冷裂紋。凡是能增加鑄造應力、降低鑄造強度和塑性的因素都將促使冷裂紋的發展。

  1. 熱裂紋是一種普通又很難完全消除的鑄造缺陷,除Al-Si合金外,幾乎在所有的工業變形鋁合金中都能發現。關於熱裂紋的形成機理主要有強度理論、液膜理論和裂紋形成理論3種。其中,強度理論比較通用,該理論從對合金高溫力學性能的研究結果出發,認為所有合金在固相線溫度之上的固液區內都存在著一個強度極低、延伸率極小的「脆性溫度區間」,合金在這個區間冷卻時,當收縮而產生的應力如果超過了此時金屬的強度,或者由應力而引起的變形超過了金屬的塑性,就會導致熱裂紋的產生。

  2. 在生產過程中一般不存在純粹的熱裂紋或冷裂紋,大部分都先產生熱裂紋,然後在冷卻過程中由熱裂紋發展成為冷裂紋。

  3. 鑄造裂紋產生的本質原因

  4. 在凝固末期,鑄件絕大部分已凝固成固態,但其強度和塑性較低,當鑄件的收縮受到鑄型、型芯和澆注系統等的機械阻礙時,將在鑄件內部產生鑄造應力,若鑄造應力的大小超過了鑄件在該溫度下的強度極限,即產生熱裂紋。而冷裂紋是在鑄件凝固後冷卻到彈性狀態時,因局部鑄造應力大於合金極限強度而引起的開裂。總結可知,產生鑄造裂紋的本質原因是由於組織內應力與外部機械應力太大,超過材料塑性變形能力,引起金屬組織不連續而開裂。

  5. 防止鑄造裂紋產生的措施

  6. 鑄造裂紋的影響因素歸納起來主要與熔體質量、鑄造設備、鑄造工藝條件和晶粒組織有關。因此可從這四個方面入手,採取對應措施來防止鑄造裂紋的產生。

  7. 保證熔體的質量

  8. 減少熔體中雜質的含量

  9. 對7050合金鑄造工藝進行了研究,提出對化學成分的優化,可以提高合金的成型性,減少鑄錠開裂。

  10. 雜質含量高時,合金組織中晶格畸變數增大,內應力增大,抵抗塑性變形能力大大下降,導致合金易於開裂。對於鋁及鋁合金,Fe、Si是其主要雜質元素。它們主要以FeAl3和游離硅存在。當硅大於鐵,形成β-FeSiAl5(或Fe2Si2Al9)相,而鐵大於硅時,形成α-Fe2SiAl8(或Fe3SiAl12)相[6]。當鐵和硅的比例不當時,會引起鑄件產生裂紋。

  11. 此外,其它雜質元素也需相應控制。當合金中存在鈉時,在凝固過程中,鈉吸附在枝晶表面或晶界,熱加工時,晶體上的鈉形成液態吸附層,產生脆性開裂,即「鈉脆」。鹼金屬鈉(除高硅合金外)一般應控制在5×10-4%以下,甚至更低,達2×10-4%以下。像K、Sn等低熔點雜質元素少量存在也會使合金性能變脆,易於開裂。這主要是由於低熔點雜質元素在凝固時後結晶,往往包在晶界周圍,導致凝固收縮時受拉應力而沿晶開裂。所以需對鋁液中的雜質含量進行合理調配,控制其含量。

  12. 減少熔體的含氣量和夾雜物含量

  13. 鋁及鋁合金熔煉、保溫時,空氣和爐氣中的N2、O2、H2O、CO2、H2、CO和CmHn等要與熔體在界面相互作用,產生化合、分解、溶解和擴散等過程,最終使熔體產生氧化和吸氣。其氧化生成物有A12O3、SiO2、MnO和MgO等,其中Al2O3是主要的氧化夾雜物[7]。其中,對於非金屬夾雜要求其數量少而小,其單個顆粒應少於10μm;而對於特殊要求的航空、航天材料、雙零箔等製品的非金屬夾雜的單個顆粒應小於5μm。

  14. 由於熔體吸收的氣體中H2佔85%以上[8],且氫在熔體中的溶解度隨溫度的降低而減小,因而在熔體結晶凝固時有大量氣體析出,未及時逸出的便在鑄錠中形成氣孔。夾雜物和氣孔都可削弱晶粒間的聯結,造成應力集中,使鑄錠的塑性和強度下降,從而導致鑄造裂紋。一般來說,普通製品要求的產品氫含量控制在0.15~0.2mL/(100g Al)以下,而對於特殊要求的航空、航天材料、雙零箔等氫含量應控制在0.1 mL/(100g Al)以下。


『貳』 鋁合金在什麼情況下會產生裂紋

你所講的鋁合金應該是陽極後的鋁合金吧!裂紋也稱「龜裂」
一般來講,陽極後的鋁合金錶面有一層氧化皮膜,產生裂紋的原因主要有兩個:
1.受外力影響,發生變形等導致膜層破裂;
2.陽極膜厚過高,經過高溫後因熱漲冷縮導致裂紋,冷卻後無法恢復。
供參考!

『叄』 鋁合金鑄造常見問題

鋁合金鑄造常見的問題有:氣孔、裂紋、縮孔和縮松、冷隔。
氣孔:
從氣孔的形成原因、形成過程氣孔缺陷可分為五種:侵入氣孔、裹攜氣孔、析
出氣孔、內生式反應氣孔、外生式反應氣孔。在鋁合金鑄件中最長見的為前三種氣孔缺陷。
裂紋:
熱裂紋的產生主要有兩方面的原因:鑄件的凝固方式和凝固過程中的鑄造應力。
鑄件具有較寬的凝固溫度范圍,合金呈糊狀或者體積凝固方式,Al—Cu系合金即屬於這一類。
縮孔和縮松
縮孔孔壁表面粗糙,形狀不規則,通常出現在鑄件最後凝固的位置和熱節處。Al—Si系合金,在鑄件補縮不足的部位形成管狀集中縮孔。Al—Cu系合金的凝固溫度區間較寬,在鑄件補縮不足的部位易形成枝杈狀縮孔。縮松是在凝固後期,凝固區的液相被枝晶分割成一個個孤立的小熔池,小熔池在凝固時體積收縮無法得到補償而形成的。結晶溫度范圍寬的合金最容易形成縮松。Al—Cu系、Al—Mg系為固溶體型合金,容易形成晶界縮松。Al-Si系合金為共晶型合金,容易形成集中縮松。
冷隔
冷隔呈現裂紋狀縫隙,但縫隙帶有圓角的棱邊。冷隔缺陷大部分是由流頭凝固阻塞形成的。冷隔缺陷的解決措施主要為提高金屬液的充型能力,包括提高澆注溫度,提高模具溫度,改善排氣,優化澆注系統設計等。

『肆』 鋁合金型材典型缺陷及產生原因有哪些

1.型材灣曲扭擰、波浪 由於模孔設計不合理,擠壓速度過快,模孔潤滑不適當,導路不合適或未安裝導路等原因引起。 2.氣泡與起皮 由於擠壓筒內徑磨損超差,擠壓墊與筒間隙過大;擠壓筒和擠壓墊粘有油污水分等;錠坯表面有氣孔、砂眼、油污且錠坯表面過於粗糙;擠壓筒溫度和錠坯溫度過高,填充過快;擠壓時模具抹油等原因引起。 3.擠壓裂紋 由於擠壓錠坯溫度過高,擠壓速度太快;錠坯均勻化處理不好;模具設計不合理,以致中心與邊緣流速差過大等原因造成。 4.麻點或麻面 由於筒和錠坯溫度太高,擠壓速度過快或不均勻;模子工作帶粘有金屬、不光潔;模具工作台帶硬度不夠或工作帶內寬;錠坯過長等原因引起。 5.劃痕與凸棱 由於模具工作帶有缺陷或有棱;模具空刀有尖棱、不光滑;工作檯面有異物、不清潔;錠坯中硬性夾雜物堵於模孔等原因引起。 6.尺寸不合格 由於模具設計錯誤或製造缺陷;修模不當;擠壓時錠坯溫升過高,擠壓速度變化太大;錠坯長度計算不準確而不夠定尺長度等原因引起。 7.成層 由於錠坯表面有油污、灰塵;錠坯表面質量不好,有較大的偏析瘤;在模子表面上留有殘料;錠 坯本身有分層、氣泡等原因引起。 8.縮尾 由於擠壓殘料留得太短,擠壓墊片塗油或不幹凈,錠坯表面不清潔,製品切層長度不夠,擠壓終了時突然提高擠壓速度等原因引起。 9.性能不合格 由於擠壓溫度過低,型材達不到淬火溫度;人工時效制度不合適;儀表失控、爐溫過高或過低;錠坯組織不均勻,冷卻風量不足等原因引起。 10. 擠壓橫紋 由於模具設計不合理,相同部位的工作帶不等長;擠壓速度控制不當;擠壓機運行不平穩等原因引起。 長沙正業金屬材料有限公司

『伍』 鋁材的常見缺陷有哪些

一、流痕和花紋


外觀檢查:鑄件表面上有與金屬液流動方向一致的條紋,有明顯可見的與金屬基體顏色不一樣的無方向性的紋路,無發展趨勢。



1. 流痕產生的原因有如下幾點:

1)模溫過低

2)澆道設計不良,內澆口位置不良

3)料溫過低

4)填充速度低,填充時間短

5)澆注系統不合理

6)排氣不良

7)噴霧不合理


2. 花紋產生的原因是型腔內塗料噴塗過多或塗料質量較差,解決和防止的方法如下:

1)調整內澆道截面積或位置

2)提高模溫

3)調整內澆道速度及壓力

4)適當的選用塗料及調整用量


二、網狀毛翅(龜裂紋)


外觀檢查:壓鑄件表面上有網狀發絲一樣凸起或凹陷的痕跡,隨壓鑄次數增加而不斷擴大和延伸。



產生原因如下:

1)壓鑄模腔表面有裂紋

2)壓鑄模預熱不均勻


解決和防止的方法為:

1)壓鑄模要定期或壓鑄一定次數後,應作退火處理、消除型腔內應力

2)如果型腔表面已出現龜裂紋,應打磨成型表面,去掉裂紋層

3)模具預熱要均勻


三、冷隔


外觀檢查:壓鑄件表面有明顯的、不規則的、下陷線性型紋路(有穿透與不穿透兩種)形狀細小而狹長,有時交接邊緣光滑,在外力作用下有斷開的可能。



產生原因如下:

1)兩股金屬流相互對接,但未完全熔合而又無夾雜存在其間,兩股金屬結合力又很薄弱

2)澆注溫度或壓鑄模溫度偏低

3)澆道位置不對或流路過長

4)填充速度低


解決和防止的方法為:

1)適當提高澆注溫度

2)提高壓射比壓縮短填充時間,提高壓射速度

3)改善排氣、填充條件


四、縮陷(凹痕)


外觀檢查:在壓鑄件厚大部分的表面上有平滑的凹痕(狀如盤碟)。



產生原因如下:

1)由收縮引起

『陸』 鋁合金壓鑄件常見缺陷及產生原因

A、拉傷,沿開模方向鑄件表面呈現條狀的拉傷痕跡,有一定的深度,嚴重時為一面狀傷痕。另一種是金屬液與模具產生焊合,粘附而拉傷。以致鑄件表面多肉或缺肉。
產生原因:型腔表面有損傷,出模方向斜度太小或倒斜,頂出進偏斜,澆注溫度過高,模溫過高導致合金液產生粘附。脫模劑使用效果不好,鐵含量低於0。6%等。
B、氣泡:鋁合金壓鑄件表面有米粒大小的隆起也有皮下形成的空洞。
產生原因,合金液在壓室充滿度過低,易產生卷氣,壓射速度過高,模具排氣不良,熔液未除氣,熔煉溫度過高,模溫過高,金屬凝固時間不夠,強度不夠,而過早開模頂出鑄件,受壓氣體膨脹起來,脫模劑太多。
C、冷隔,壓鑄件表面有明顯的,不規則的、下陷線性紋路(有穿透與不穿透兩種)形狀細小而狹長,有時交接邊緣光滑,在外力作用下有發展的可能。
產生原因:兩股金屬流相互對接,但未完全熔合而又無夾雜存在其間,兩股金屬結合力奶薄弱。澆注溫茺或壓鑄模溫度偏低,選擇合金不當,流動性差,澆道位置不對或流路過長,真充速度低,壓射比壓低。
D、變色、斑點:鑄件表面上呈現出不同於基體金屬顏色。
產生原因:不合適的脫模劑,脫模劑使用量過多、過勤,含有石墨的潤滑劑中的石墨落入鑄件表面。
參考資料:http://wenku..com/link?url=-PfV5F_fax-

『柒』 鋁合金重力鑄造中各種缺陷 產生原因和解決方法

鋁鑄件常見缺陷及整改辦法
1、欠鑄(澆不足、輪廓不清、邊角殘缺):
形成原因:
(1)鋁液流動性不強,液中含氣量高,氧化皮較多。
(2)澆鑄系統不良原因。內澆口截面太小。
(3)排氣條件不良原因。排氣不暢,塗料過多,模溫過高導致型腔內氣壓高使氣體不易排出。
防止辦法:
(1)提高鋁液流動性,尤其是精煉和扒渣。適當提高澆溫和模溫。提高澆鑄速度。改進鑄件結構,調整厚度餘量,設輔助筋通道等。
(2)增大內澆口截面積。
(3)改善排氣條件,增設液流槽和排氣線,深凹型腔處開設排氣塞。使塗料薄而均勻,並待乾燥後再合模。
2、裂紋:
特徵:毛坯被破壞或斷開,形成細長裂縫,呈不規則線狀,有穿透和不穿透二種,在外力作用下呈發展趨勢。冷、熱裂的區別:冷裂縫處金屬未被氧化,熱裂縫處被氧化。
形成原因:
(1)鑄件結構欠合理,收縮受阻鑄造圓角太小。
(2)頂出裝置發生偏斜,受力不勻。 ­
(3)模溫過低或過高,嚴重拉傷而開裂。
(4)合金中有害元素超標,伸長率下降。
防止方法:
(1)改進鑄件結構,減小壁厚差,增大圓角和圓弧R,設置工藝筋使截面變化平緩。
(2)修正模具。
(3)調整模溫到工作溫度,去除倒斜度和不平整現象,避免拉裂。
(4)控制好鋁塗成份,成其是有害元素成份。
3、冷隔:
特徵:液流對接或搭接處有痕跡,其交接邊緣圓滑,在外力作用下有繼續發展趨勢。
形成原因:
(1)液流流動性差。
(2)液流分股填充融合不良或流程太長。
(3)填充溫充太低或排氣不良。
(4)充型壓力不足。
防止方法:
(1)適當提高鋁液溫度和模具溫度,檢查調整合金成份。
(2)使充填充分,合理布置溢流槽。
(3)提高澆鑄速度,改善排氣。
(4)增大充型壓力。
4、凹陷:
特徵:在平滑表面上出現的凹陷部分。
形成原因:
(1)鑄件結構不合理,在局部厚實部位產生熱節。
(2)合金收縮率大。
(3)澆口截面積太小。
(4)模溫太高。
防止方法:
(1)改進鑄件結構,壁厚盡量均勻,多用過渡性連接,厚實部位可用鑲件消除熱節。
(2)減小合金收縮率。
(3)適當增大內澆口截面面積。
(4)降低鋁液溫度和模具溫度,採用溫控和冷卻裝置,改善模具熱平衡條件,改善模具排氣條件,使用發氣量少的塗料。
5、氣泡
特徵:鑄件表皮下,聚集氣體鼓脹所形成的泡。
形成原因:
(1)模具溫度太高。
(2)充型速度太快,金屬液流捲入氣體。
(3)塗料發氣量大,用量多,澆鑄前未揮發完畢,氣體被包在鑄件表層。
(4)排氣不暢。
(5)開模過早。
(6)鋁液溫度高。
防止方法:
(1)冷卻模具至工作溫度。
(2)降低充型速度,避免渦流包氣。
(3)選用發氣量小的塗料,用量薄而均勻,徹底揮發後合模。
(4)清理和增設排氣槽。
(5)修正開模時間。
(6)修正熔煉工藝。
6、氣孔(氣、渣孔)
特徵:捲入鑄件內部的氣體所形成的形狀規則,表面較光滑的孔洞。
形成原因:
(1)鋁液進入型腔產生正面撞擊,產生漩渦。
(2)充型速度太快,產生湍流。
(3)排氣不暢。
(4)模具型腔位置太深。
(5)塗料過多,填充前未揮發完畢。
(6)爐料不幹凈,精煉不良。
(7)模腔內有雜物,過濾網不符合要求或放置不當。
(8)機械加工餘量大。
防止方法:
(1)選擇有利於型腔內氣體排除的導流形狀,避免鋁液先封閉分型面上的排溢系統。
(2)降低充型速度。
(3)在型腔最後填充部位開設溢流槽和排氣道,並避免被金屬液封閉。
(4)深腔處開設排氣塞,採用鑲拼形式增加排氣。
(5)塗料用量薄而均勻。
(6)爐料必須處理干凈、乾燥,嚴格遵守熔煉工藝。
(7)用風槍清潔模腔,過濾網製作符合工藝要求並按規定擺放。
(8)在加湯前後扒干凈機台保溫爐內的渣。
(9)調整慢速充型和快速充型的轉換點。
7、縮孔特徵:鑄件在冷凝過程中,由於內部補償不足所造成的形狀不規則,表面粗糙的孔洞。
形成原因:
(1)鋁液澆鑄溫度高。
(2)鑄件結構壁厚不均勻,產生熱節。
(3)補縮壓力低。
(4)內澆口較小。
(5)模具的局部溫度偏高。
防止方法:
(1)遵守作業標准,降低澆鑄溫度。
(2)改進鑄件結構,消除金屬積聚部位,緩慢過渡。
(3)加大補縮壓力。
(4)增加暗冒口,以利壓力很好的傳遞。
(5)調整塗料厚度,控制模具的局部溫度。
8、花紋
特徵:鑄件表面上呈現光滑條紋,肉眼可見,但用手感覺不出,顏色不同與基體金屬紋路,用0#砂紙稍擦即可除去。
形成原因:
(1)充型速度太快。
(2)塗料用量太多。
(3)模具溫度低。
防止方面:
(1)降低充型速度
(2)塗料用量薄而均勻。
(3)提高模具溫度。
9、變形
特徵:鑄件幾何形狀與設計要求不符的整體變形。
形成原因:
(1)鑄件結構設計不良,引起不均勻的收縮。
(2)開模過早,鑄件剛性不夠。
(3)鑄造斜度小,脫模困難。
(4)取置鑄件的操件不當。
(5)鑄件冷卻時急冷起引的變形。
防止方法:
(1)改進鑄件結構,使壁厚均勻。
(2)確定最佳開模時間,增加鑄件剛性。
(3)放大鑄造斜度。
(4)取放鑄件應小心,輕取輕放。
(5)放置在空氣中緩慢冷卻。
10、錯位
特徵:鑄件一部分與另一部分在分型面錯開,發生相對位移。
形成原因:
(1)模具鑲塊位移。
(2)模具導向件磨損。
(3)模具製造、裝配精美度。
防止方法:
(1)調整鑲塊加以緊固。
(2)交換導向部件。
(3)進行修整,消除誤差。
11、縮松
特徵:在X-RAY的探射下,部位呈點狀、曲線裝、或塊裝的透明狀。
主要表現為以下幾個方面(附低壓鑄造輪轂冷卻方向和輪轂各個部分說明):
鑄件的凝固順序:
A環--B環--(C環、D環)--輻條--斜坡--PCD--分流錐--湯口。A、B環縮松:
(1)適當加快充型速度。
(2)補噴保溫塗料。
(3)塗料太厚或何溫性能差,則擦乾凈塗料後再補噴。
(4)縮短鑄造周期。
C環縮松:
(1)推遲或關掉輪網與輻條交接處風道。
(2)上模輻條補噴保溫塗料,塗料太厚擦乾凈重噴。
(3)可適當加快充型速度。
輻條根部(輻條與輪網交接處)
(1)在上模對應處拉排氣線。
(2)補噴上、下模輻條處的塗料。
(3)適當縮短或延遲上、下模斜坡、PCD處的冷卻參數。
(4)對應處塗料太厚擦乾凈重噴,建議補噴39#塗料。
(5)適當縮短鑄造周期。
斜坡縮松:
(1)推遲或關掉分流錐冷卻參數。
(3)上、下模斜坡冷卻時間延長,期待時間縮短。
(4)局部噴水冷卻。
(5)塗料太厚擦乾凈重噴。
PCD縮松:
(1)適當延長保壓時間及鑄造周期。
(2)適當提前或延長PCD處的冷卻參數。
(3)在上模PCD和下模PCD處採用處吹風或噴水處理。
解決壓鑄件及其它鑄造件縮孔縮松問題的終極方法

『捌』 鑄造鋁合金錠表面收縮裂紋原因

鋁合金扁錠鑄造表面裂紋是一個比較普遍缺陷問題。鋁合金半連續鑄造過程中出現的表面裂紋問題應該考慮諸多因素: 1、結晶器錐度; 2、鑄造溫度; 3、鑄造過程夾渣; 4、熔體過熱; 5、鑄造速度過快; 6、冷卻系統; 7、合金化學成分; 8、操作技能;

閱讀全文

與鋁合金縮管破裂什麼原因相關的資料

熱點內容
鋼材的采保費比例是多少 瀏覽:514
鋼鐵雄心4怎麼增加決議 瀏覽:301
焊接flux是什麼 瀏覽:30
梁底鋼筋露筋是什麼原因 瀏覽:58
碳鋼不銹鋼鋁合金哪個強度高 瀏覽:82
江蘇基坑鋼管樁套什麼定額 瀏覽:121
鋼鐵雄心4海戰為什麼打不起來 瀏覽:689
光學玻璃鋼化後解水參數 瀏覽:641
成都模具加工多少錢 瀏覽:667
彎頭鉤怎麼掛泥鰍 瀏覽:246
什麼是受拉鋼筋抗震錨固長度 瀏覽:326
刺客信條4黑旗怎麼獲得鋼鐵 瀏覽:318
不銹鋼對夾蝶閥使用溫度多少 瀏覽:146
spc是什麼材質的鋼材 瀏覽:215
宋瑤鋼管舞全國多少家分校 瀏覽:542
如何算鋼筋量的噸數 瀏覽:220
12毫米螺紋鋼每米多少公斤 瀏覽:905
腳踝取鋼板後吃什麼比較好 瀏覽:747
不銹鋼雙人鍋怎麼清洗 瀏覽:379
不銹鋼方管碰焊視頻 瀏覽:502