铸铝件铸造缺陷及其防止.pdf.pdf

来稿时间:2006年 11月铸铝件铸造缺陷及其防止魏世强摘要本文介绍了铸铝件在熔炼浇注与造型合箱两个工序中几种常见铸造缺陷的主要特征、产生原因及防止方法。关键词铸铝件铸造缺陷防止方法 1引言铸铝件由于重量轻、外观美、耐腐蚀性较强,能够满足一定的机械性能,因此我公司水轮发电机密封盖、汽轮发电机端盖和挡油盖等部件,较普遍地采用牌号为 ZL102的铸铝件。但与铸铁相比,铸铝的熔炼质量问题较多,熔炼操作工序较难控制,凝固规律和铸造工艺复杂,故产生铸件缺陷的可能性较大、废品率较高,生产成本也相应较高。为了提高铸铝件质量,减少废品,必须了解常见和多发缺陷的特征、成因及防止方法。笔者通过从事铸铝件生产的实际操作经验并结合专业理论知识,把生产中常见的、造成铸件废品的三种主要缺陷(针孔、气孔、缩孔)的特征、成因及其防止方法分述于后。 2 针孔缺陷 缺陷特征针孔呈圆形或苍蝇脚形,在低倍试片上,呈互不连接的小孔眼;在 X光底片上呈小黑点,并有小黑点的重叠现象;在断面上,多呈互不连接的乳白小凹点。针孔不规则地分布于铸件各部分,铸件厚大断面和冷却速度较小的部位更加严重。 . 产生原因 熔炼温度和浇注温度的影响温度低于 250℃时,铝(Al )和空气中的水蒸汽接触,产生如下反应: 2Al+6H 2O 2Al (OH ) 3+3H 2 2Al (OH ) 3是一种白色粉末,没有防氧化作用,随着时间的增长,腐蚀层会变厚, 这种带有 Al (OH ) 3腐蚀层的铝,在温度高于 400℃时将进一步发生如下反应: 2Al (OH ) 3 Al 2O 3+3H 2O 2Al+3H 2O Al 2O 3+6[H] 当温度升高至 660℃以上时,Al 2O 3即成为氧化夹杂物(熔渣),[H]则进入铝液, 增加铝液中的气体含量而形成针孔。随着温度的继续增加,铝液中的含氢量急剧增加,原因是温度升高会使铝液中氢的溶解度增加,针孔倾向更加严重。 固体炉料质量的影响固体铝炉料放置在潮湿的大气中,其表面即发生 2Al+6H 2O 2Al (OH ) 3+3H 2 的反应,形成较厚的 2Al (OH ) 3腐蚀层。受过潮气腐蚀的炉料,即使在预热后加入铝 5 3 《东方电机》 2007年第 1期液,含氢量也将大大增加,因此炉料应保管在干燥的环境中。另外,回炉料附着大量水分,也会增加含氢量。 熔炼、浇注工具的影响坩埚底部及内壁的氧化夹杂物,在第二次熔炼时和空气中的水蒸汽发生反应, 增加铝液中的氢含量。搅拌、拔渣工具表面有铁锈存在时,则吸附水显著增多。此外,精炼时变质剂未经充分烘干,也会将水带入铝液,增加含氢量。 精炼工序操作的影响精炼的目的是为了去除铝液中的氢气。其原理是在铝液中通入氯气或用钟罩压入氯盐,产生大量气泡,溶入铝液中的氢不断进入气泡被带入大气中而排除。气泡表面所吸附的夹杂物随着上浮而排除,同时也除去了原来吸附在夹杂物表面上的小气泡,净化了铝液。精炼温度和作用时间对形成针孔与否影响很大。如果精炼温度过低,精炼时间不够,铸件断面上就容易形成针孔,造成针孔缺陷。 防止措施防止针孔缺陷产生的主要措施是: (1 )在保证充型能力的前提下,铝合金的熔炼时间越短越好,且要严格控制熔炼温度及浇注温度,以减小针孔的形成倾向。(2 )尽量使用干燥无腐