❶ 鑄造鋁合金的解決措施
由於每一種缺陷的產生原因來自多個不同的影響因素,因此在實際生產中要解決問題,面對眾多原因到底是非功過先調機?還是先換料?或先修改模具?建議按難易程度,先簡後復雜去處理,其次序:
1) 清理分型面,清理型腔,清理頂桿;改善塗料、改善噴塗工藝;增大鎖模力,增加澆注金屬量。這些靠簡單操作即可實施的措施。
2) 調整工藝參數、壓射力、壓射速度、充型時間、開模時間,澆注溫度、模具溫度等。
3) 換料,選擇質優的鋁合金錠,改變新料與回爐料的比例,改進熔煉工藝。
4) 修改模具,修改澆注系統,增加內澆口,增設溢流槽、排氣槽等。
例如壓鑄件產生飛邊的原因有:
1) 壓鑄機問題:鎖模力調整不對。
2) 工藝問題:壓射速度過高,形成壓力沖擊峰過高。
3)模具問題:變形,分型面上雜物,鑲塊、滑塊有磨損不平齊,模板強度不夠。解決飛邊的措施順序:清理分型面→提高鎖模力→調整工藝參數→修復模具磨損部位→提高模具剛度。從易到難,每做一步改進,先檢驗其效果,不行再進行第二步。 在鑄造鋁合金中添加稀土可以有效的改善鑄造鋁合金的缺陷。
1.稀土在鋁合金中的精煉作用
鋁合金中添加適量稀土元素對精煉效果具有促進作用。稀土元素可以改善夾雜物形態,凈化晶界。採用真空吸鑄法研究了Al RE中間合金對A356合金 流動性的影響,實驗結果證明合金熔體中加入適量的稀土元素,能夠使固液相線溫度差減少,減小合金的糊狀凝固趨勢,並且降低合金熔體表面張力,此外還有去氣、除雜的精煉作用,這都會使熔體流動性提高,粘度降低,有利 於夾雜物和氣體的排除。
已研究開發出一種含有稀土化合物的鋁合金新型熔劑,該熔劑通過發生一系列的物理和化學反應,不僅可使A356合金熔體720℃時的含氫量由大於0.30ml/100g(Al)下降到0.10 ml/100g(Al)以下,除氣效果顯著,並使A356合金的室溫抗拉強度提高7.27%,延伸率提高85.58%。但是,過量的稀土元素也會加劇富RE相的聚集,成為夾雜物,從而降低合金熔體的流動性。
2.稀土對鋁合金的細化作用
有目的地抑制柱狀晶和雙柱狀晶生長,促進細小等軸晶形成,這種工藝過程就叫作晶粒細化處理。由於晶粒得以細化,合金的性能得到提高,同時還使縮松、熱裂、針孔等缺陷下降。細化處理的最基本方法是抑制形核,以及向熔體中添加晶粒細化劑的外來形核質點。目前,添加細化劑的方法成為最有效、最實用的方法。鑄造鋁合金中常用的共有三種類型的晶粒細化劑:二元Al-Ti合金、二元Al-B合金和三元Al-Ti-B合金。中間合金(晶粒細化劑)加入到鋁合金熔體中發生溶解,釋放出金屬間化合物相,成為外來形核核心。
在鋁合金中加入稀土,既可細化晶粒,也可明顯細化枝晶組 織(減小二次枝晶間距),其最佳效果對應於不同的稀土含量。但是,其細化效果弱於Ti、B等元素。稀土加入的臨界值與合金的 熔煉、澆鑄條件有密切關系。只有在一定的生產工藝條件下,一定量的稀土才會有最好的細化效果。
採用一般細化劑,隨著鋁液 靜置時間的延長,細化效果逐漸衰退;採用 Al-5Ti-1B-10RE中間合金,稀土元素能阻止細化元素發生聚集、沉澱,對Ti、B的細化作用有一定的促進作用,可有效抑制鋁硅合金長時間靜置過程中晶粒尺寸的衰退,適合於大批量生產汽車鋁合金鑄件。
3.稀土對鋁硅合金的變質作用
鑄造Al-Si合金中Si相在自然生長條件下會長成塊狀或片狀的脆性相,它嚴重割裂基體,降低合金的強度和塑性,因而需要將它改變成有利的形態。變質處理使共晶Si由粗大的 片狀變成細小纖維狀或層片狀,從而提高合金性能。迄今已發現,鹼金屬中的K、Na,鹼土金屬中的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 具有變質作用。在Al-Si合金中,添加鋁 稀土中間合金或稀土氯化物和氟化物,可使共晶Si相由片條狀變成球粒狀。不同稀土的變質能力不同,大體上隨著原子半徑由大變小,變質能力由強變弱。
稀土變質劑具有很好的長效性和重熔穩定性,吸氣傾向小,無污染、加入工藝簡便、 無腐蝕作用。研究結果表明,含La為0.056%變質後的合金,重熔10次,每次取樣進行金相檢驗,發現最終仍有變質效果,La的最終濃度仍有0.035%,仍處於最佳變質范圍之內。0.3 %混合稀土變質合金,重熔5次,發現最終仍有良好變質效果。
變質工藝直接影響著稀土的變質效果。對Al-Si合金,獲得穩定變質組織的關鍵是減 少稀土的燒損,並防止稀土的偏聚,使稀土迅速均勻地擴散到鋁液中。稀土變質有一潛伏期 ,即必須在高溫下保持一定時間,稀土才能發揮最大變質作用。
❷ 鋁合金模具產生龜裂的原因有哪些
答:
一.模具損壞分析在壓鑄生產中,模具損壞最常見的形式是裂紋、開裂。應力是導致模具損壞的主要原因。熱、機械、化學、操作沖擊都是產生應力之源,包括有機械應力和熱應力,應力產生於:一.在模具加工製造過程中1、毛坯鍛造質量問題有些模具只生產了幾百件就出現裂紋,而且裂紋發展很快。有可能是鍛造時只保證了外型尺寸,而鋼材中的樹枝狀晶體、夾雜碳化物、縮孔、氣泡等疏鬆缺陷沿加工方法被延伸拉長,形成流線,這種流線對以後的最後的淬火變形、開裂、使用過程中的脆裂、失效傾向影響極大。2、在車、銑、刨等終加工時產生的切削應力,這種應力可通過中間退火來消除。3、淬火鋼磨削時產生磨削應力,磨削時產生摩擦熱,產生軟化層、脫碳層,降低了熱疲勞強度,容易導致熱裂、早期裂紋。對H13鋼在精磨後,可採取加熱至510-570℃,以厚度每25mm保溫一小時進行消除應力退火。4、電火花加工產生應力。模具表面產生一層富集電極元素和電介質元素的白亮層,又硬又脆,這一層本身會有裂紋,有應力。電火花加工時應採用高的頻率,使白亮層減到最小,必須進行拋光方法去除,並進行回火處理,回火在三級回火溫度進行。二.模具處理過程中熱處理不當...
❸ 鋁合金型材典型缺陷及產生原因有哪些
鋁合金型材表面產生條紋主要原因和解決方法,鋁合金型材,鋁合金門窗型材
擠壓鋁合金型材的條紋缺陷種類比較多,形成因素也較復雜,下面例舉一些常見條紋的產生原因及解決方法。
一、摩擦紋
模具每次光模上機擠壓後,紋路都不能一一對應,有輕有重。
主要原因
在擠壓過程中,型材流出模孔的瞬間與工作帶緊緊地靠在一起,構成一對熱狀態下的干摩擦副,且將工作帶分成兩個區——粘著區和滑動區。在粘著區內,金屬質點受到至少來自兩個方面的力的作用:摩擦力和剪切力。當粘著區內金屬質點所受摩擦力大於剪切力時,金屬質點就會粘附在粘著區工作帶表面上,並將型材表面擦傷而形成摩擦紋。
解決辦法
1、調整模具工作帶出口角,使其在-1°-3°范圍內,這樣可降低工作帶粘著區高度,減小該區的摩擦力,增大滑動區;
2、進行高效的模具氮化處理,使模具表面硬度保持在HV900
以上;工作帶表面滲硫可降低粘著區摩擦力,減少摩擦紋。
二、組織條紋
主要原因分析
鑄錠鑄造組織不均勻,成分偏析,鑄錠表皮下存在較嚴重的缺陷,鑄錠的均勻比處理不充分等,在隨後的擠壓過程中導致型材表面成分不均勻,從而使型材氧化後的著色能力不相同,形成組織條紋。
解決辦法
1、合理執行鑄造工藝,消除或減輕組織偏析;
2、鑄錠表面車皮;
3、認真進行鑄錠均勻化處理。
三、金屬亮紋
在氧化白料中表現發亮,大多數情況下為筆直條狀且寬度不定,在氧化著色料中該條紋呈淺色條狀。
主要原因分析
由於金屬流動出現摩擦或變形極其劇烈時,金屬局部溫度會上升很高,另外金屬流動不均勻也會導致晶粒發生劇烈破碎,然後發生再結晶,致使該處組織發生變化,在隨後的氧化處理中導致型材表面出現縱向的亮條紋,著色處理中致使型材著不上色或呈現淺色條紋。
解決辦法
1、合理設計模具結構;
2、模具加工要注意工作帶的過渡,防止出現工作帶落差;
3、保證模橋呈水滴形,消除稜角。
四、焊合條紋
焊合條紋又稱焊縫,筆直通長,在氧化白料中多呈現淺灰色,著色料中多顯淺色。
主要原因分析
1、模具分流孔設計過小;
2、焊合室深度不夠,不能保證有足夠的壓力;
3、擠壓時模具焊合室內鋁料供應不足;
4、擠壓工藝不合理,潤滑不當。
解決辦法
1、合理設計模具結構;
2、注意擠壓溫度和擠壓速度的協調;
3、盡量減少潤滑或不潤滑。
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❹ 鋁擠壓板材平面度修整方法
鋁材擠壓模具修模是國內外對於鋁合金擠壓材平面度不良最常用的解決方法,通過這種方法的優點是適用范圍廣,基本所有的鋁全金擠壓型材都可以採用這種處理方法,其缺點是需要終止生產,鋁擠壓模具處理好以後再次上機試模,費時、費力,同時也不利於節能降耗。
板材的平面間隙不良,主要是和模具的流速不均有關,通過改變導流坑的大小或角度,再或是改變工作帶的長短來有效的調整金屬流速,以便流速均勻,消除平面間隙不良的缺陷。該類鋁合金板材在生產初期一般採用這種方法,有的鋁擠壓模具修模一次就可以解決平面度問題,有的模具需要三次甚至更多次才能徹底解決平面度問題,這不僅和模具本身有關,同時和修模工人的技術水平也有較大關系。
首先根據該鋁合金板材具體平面度超差的特徵,合理配置離線精整機的輥片,然後採用一隻平面度超差的製品進行定輥,通過不斷調整輥片的高度和位置,待該只製品的平面度合格後,固定輥片的高度和位置,然後對該批次的製品進行離線精整。離線精整一般比較費時費力,同時也容易給製品的外觀帶來一定的影響。
板材的平面度情況是上凸下凹,且平面度超差,採用的配輥,製品在通過輥片的過程中,製品的中部和邊部會受到輥片一定的壓力,從而對該製品起到矯正平面間隙的作用。
考慮到該鋁材訂單數量比較大,如果採用離線精整,會極大的降低生產效率和浪費不少的人力,通過一定時間的討論摸索並結合離線精整的原理,提出了在線精整的理念,並決定製作一個在線精整的小設備,如果成功,既不影響生產效率也會節省不少人力。針對該板材設計的在線精整設備簡圖,它是根據離線精整的原理,在原鋁擠壓機出口導正裝置的基礎上加裝軸承座及輥片,通過調節輥片的高度和位置來改變對製品壓力的大小使製品發生一定量的變形,讓鋁型材製品的平面度控制在合理的范圍內,從而達到在線精整鋁型材的目的。
❺ 鋁合金擠壓模具漲水是什麼原因
含義:
模具漲水:應該是指的是尺寸加大。
原因:
1、是尺寸因磨損而加大
2、模具的結構強度不好,模具在擠壓時,模具因承受不了擠壓的強度而變形,所導致尺寸的超差、加大。
解決的方法:
1、如果是模具因磨損而使得尺寸超差,那麼就需要更換模具了
2、如果是因模具的結構強度不好而引起的模具變形使得模具的尺寸超差,那麼就要增加模具的結構強度