Defectos comunes y prevención en la fundición a baja presión

Defectos comunes y prevención de bajaFundición a presión

En el mercado global de fundición a presión de aleación de aluminio, tecnología de fundición a baja presiónse utiliza ampliamente para producir alta calidad Fundición de aleación de aluminios debido a las ventajas únicas de su proceso. Sin embargo, durante el proceso de fundición a baja presión pueden producirse diversos defectos que no solo afectan la calidad estética de la pieza fundida, sino que también pueden reducir sus propiedades mecánicas y su vida útil.

1. Defectos de porosidad
(I) Características
La porosidad es un defecto en forma de orificio que se forma por la presencia de gas en el interior de la pieza fundida. Su superficie suele ser lisa y principalmente de forma de pera, redonda u ovalada. La porosidad se puede clasificar en los siguientes tipos:
Poros internos: generalmente no están expuestos en la superficie de la pieza fundida, los poros grandes suelen aparecer de forma aislada y los poros pequeños aparecen en grupos.
Poros subcutáneos: poros dispersos ubicados debajo de la superficie de la pieza fundida, que generalmente se encuentran después del mecanizado o Tratamiento térmico.
Poros superficiales: poros cóncavos relativamente lisos en la superficie de la pieza fundida.
Poros: generalmente del tamaño de una aguja, son poros de precipitación distribuidos en la sección transversal de la pieza fundida, que resultan muy perjudiciales para su rendimiento.
(II) Causas
La formación de poros está relacionada principalmente con los siguientes factores:
Precipitación de gases disueltos en metal fundido: El gas contenido en el metal cuando se funde, al enfriarse y solidificarse el metal líquido, disminuye su solubilidad y precipita, sin que haya tiempo para eliminarlo, formando poros.
Gases generados por reacciones químicas: El molde, el núcleo, el hierro frío, el recubrimiento, etc., contienen sustancias que reaccionan con el agua de aluminio para generar gas, lo que da como resultado la formación de poros reactivos.
Los gases en la cavidad no se descargan a tiempo: Debido a un diseño inadecuado del proceso de fundición, como una mala ventilación del molde o del núcleo, el gas en la cavidad queda atrapado en la pieza fundida, formando poros invasivos.
(III) Medidas preventivas
Controlar estrictamente el proceso de fundición: Las materias primas metálicas y los materiales reciclados deben estar secos, libres de óxido y aceite, y deben precalentarse antes de su uso. La temperatura de fundición no debe ser demasiado alta para evitar la disminución de la cantidad de gas disuelto.
Reduzca la emisión de gases de los recubrimientos y núcleos: Elija recubrimientos de alta calidad con baja emisión de gases y seque completamente los moldes y núcleos después del recubrimiento.
Mejorar las condiciones de escape: Según las características de la pieza fundida, elegir una posición de escape adecuada y diferentes medidas de escape, como ranuras de escape, placas de escape, agujas de escape, etc.
Controla la velocidad de llenado: elige una velocidad de llenado adecuada, procura llenar el metal líquido de forma uniforme y evita la entrada de gas.

2. Contracción y defectos de contracción
(I) Características
La contracción y la retracción son defectos causados ​​por la incapacidad del metal fundido para compensar eficazmente la retracción de la pieza fundida al solidificarse y contraerse. Las características específicas son las siguientes:
Contracción: En la pieza fundida se observan orificios extremadamente irregulares, con paredes rugosas y dendritas, que suelen aparecer en la última fase de solidificación.
Contracción: En la sección transversal de la pieza fundida se observan pequeños orificios de contracción dispersos, que a veces pueden apreciarse con la ayuda de una lupa.
Porosidad: Aparecen orificios muy pequeños en la zona de solidificación lenta de la pieza fundida, distribuidos entre las dendritas, lo que reduce la densidad de la pieza y provoca fácilmente fugas.
(II) Causas
La formación de poros y defectos de contracción se debe principalmente a la falta de compensación de la pérdida de volumen causada por la contracción del metal fundido durante el proceso de solidificación. En la fundición a baja presión, dado que el molde se llena de abajo hacia arriba y la entrada se encuentra en la parte inferior, para asegurar una compensación adecuada de la contracción, es necesario que la solidificación se realice de forma secuencial de arriba hacia abajo; de lo contrario, se producirán poros y defectos de contracción.
(III) Medidas preventivas
Diseñar de forma razonable el proceso de fundición: establecer condiciones de solidificación secuenciales y adoptar medidas de enfriamiento forzado para las partes gruesas de la pieza fundida, como el enfriamiento por aire, el enfriamiento por agua y el uso de hierro frío.
Optimizar el sistema de control de presión del nivel de líquido: garantizar que la presión pueda incrementarse rápidamente en momentos críticos para superar el efecto negativo de la gravedad y compensar la contracción.
Controlar la temperatura y la presión de vertido: reducir adecuadamente la temperatura de vertido, aumentar el tiempo de mantenimiento y la presión, para reducir los defectos de contracción.

3. Defectos de inclusión
(I) Características
Los defectos de inclusión son un término general para diversas inclusiones metálicas y no metálicas en piezas fundidas, incluyendo inclusiones, inclusiones frías, inclusiones de infiltración, inclusiones de escoria, poros de arena, etc. Las inclusiones suelen ser partículas de impurezas como óxidos, sulfuros, silicatos, etc., que se retienen mecánicamente en metales sólidos.
(II) Causas
Las principales fuentes de inclusiones son:
Escoria oxidada: Al añadir aluminio líquido al crisol durante la producción continua, la escoria oxidada que se encuentra en la superficie del líquido se arrastra hacia el bebedero y se introduce en el molde durante el vertido.
El recubrimiento y el material del núcleo se desprenden: El recubrimiento de las herramientas de fundición, moldes, mazarotas, machos de arena, etc., se desprende, especialmente si los machos de arena se encienden y se hornean con fuego después de ser pintados, lo que provocará que se desprendan (explosión).
(III) Medidas preventivas
Controle estrictamente la velocidad de llenado: asegúrese de que el metal líquido suba de forma constante, sin impactos ni salpicaduras.
Elimine por completo la escoria oxidada del metal líquido: utilice un filtro en el bebedero o en el canal interior del molde, pero preste atención a la idoneidad del filtro.
Compruebe la capa de revestimiento: asegúrese de que la capa de revestimiento no se desprenda y de que el polvo, la arena y los residuos de la cavidad estén completamente limpios.

4. Defectos de cierre en frío y vertido insuficiente
(I) Características
Cierre en frío: En la pieza fundida existen huecos con bordes penetrantes o no penetrantes, que a menudo están separados por una capa de óxido en el centro y no pueden fusionarse completamente en una sola pieza.
Vertido insuficiente: La pieza fundida está incompleta o tiene un contorno incompleto, con esquinas redondeadas y brillantes, que suelen aparecer en las partes alejadas de la entrada de la pieza y paredes delgadas.
(II) Causas
La formación de juntas frías y un vertido insuficiente se relaciona principalmente con los siguientes factores:
Baja temperatura de fundición o de metal fundido: lo que resulta en una baja fluidez del metal fundido.
Baja presión de llenado y velocidad de llenado lenta del metal fundido: Es imposible garantizar que el metal fundido llene completamente la cavidad del molde.
Ventilación deficiente de la cavidad: La contrapresión del gas en la cavidad es demasiado alta, lo que dificulta el llenado con metal fundido.
(III) Medidas preventivas
Utilice una temperatura de fundición y una temperatura de vertido del metal fundido adecuadas: asegúrese de que el metal fundido tenga buena fluidez.
Utilice especificaciones de presurización razonables: asegúrese de que el metal fundido pueda llenar completamente el molde.
Mejorar las condiciones de ventilación del molde y del núcleo: asegurar que el gas de la cavidad pueda evacuarse sin problemas.

5. Defectos de grietas
(I) Características
Las grietas se pueden clasificar en grietas en caliente y grietas en frío. Las grietas en caliente aparecen poco después de la formación del esqueleto de la fase sólida, mientras que las grietas en frío se producen a temperaturas más bajas. Las grietas se manifiestan como fisuras o huecos rectos o tortuosos en la pieza fundida, y la sección transversal se oxida adquiriendo un color negro o gris oscuro.
(II) Causas
La formación de grietas está relacionada principalmente con los siguientes factores:
Diseño de proceso irracional: Si la pieza fundida se diseña con múltiples salientes adyacentes, es probable que se produzcan grietas en la pared delgada entre los salientes.
Problemas de calidad de la materia prima: Cuando el lingote de magnesio original presenta defectos de agrietamiento, la fundición producirá lotes de piezas con defectos de agrietamiento.
Posición incorrecta del enfriador: La distancia entre los enfriadores es demasiado pequeña, lo que dificulta la contracción de la aleación y la hace propensa a agrietarse.
(III) Medidas preventivas
Diseño razonable del proceso: Un diseño adecuado de refuerzo antifisuras puede eliminar eficazmente los defectos de fisuración.
Control de la calidad de la materia prima: Reforzar el control de los defectos de fisuración en los lingotes de magnesio originales.
Optimice la posición del enfriador: la separación entre los enfriadores no debe ser inferior a 5 mm, y la superficie arqueada del enfriador debe ser centrípeta para evitar que la parte trasera se presione contra la otra.

6. Defectos de adherencia de arena
(I) Características
La adherencia de la arena se puede dividir en adherencia química y adherencia mecánica. La adherencia mecánica se utiliza principalmente en la fundición a baja presión. Este fenómeno se produce cuando la presión del metal líquido aumenta considerablemente durante el mantenimiento de la presión, lo que obliga al metal líquido a superar la tensión superficial y penetrar en el núcleo o molde de arena.
(II) Medidas preventivas
Aplique una capa de recubrimiento densa y altamente refractaria: Aplique una capa de recubrimiento densa y altamente refractaria sobre la superficie del molde de arena o del núcleo de arena para superar eficazmente el defecto de adherencia de la arena.
Reduzca adecuadamente la temperatura de vertido y la presión de mantenimiento: disminuya la penetración del metal líquido.

7. Defectos de deformación
(I) Características
La deformación se refiere al cambio de forma de la pieza fundida causado por tensiones térmicas, tensiones de contracción, etc., durante el proceso de solidificación.
(II) Causas
La formación de la deformación está relacionada principalmente con los siguientes factores:
Estructura de fundición irracional: por ejemplo, espesor desigual, ausencia de nervaduras o placas de refuerzo en los puntos de concentración de tensiones.
Diseño de procesos irracionales: como un diseño inadecuado del sistema de vertido, que da como resultado una solidificación desigual de las piezas fundidas.
(III) Medidas preventivas
Optimizar la estructura de fundición: diseñar nervaduras o placas de refuerzo adecuadas para reducir la concentración de tensiones.
Proceso de diseño razonable: adoptar un sistema de vertido y un sistema de enfriamiento adecuados para garantizar la solidificación uniforme de las piezas fundidas.

8. Defecto de rugosidad superficial
(I) Características
La rugosidad superficial se refiere a la superficie irregular de la pieza fundida, con irregularidades evidentes.
(II) Causas
La formación de rugosidad superficial está relacionada principalmente con los siguientes factores:
Problema de pintura: mala calidad de la pintura o secado insuficiente.
Tratamiento superficial inadecuado de la cavidad: impurezas en la superficie de la cavidad o que no se hayan limpiado.
(III) Medidas preventivas
Seleccione una pintura de alta calidad: asegúrese de que la pintura tenga una alta refractariedad y sea densa.
Limpie la superficie de la cavidad: asegúrese de que la superficie de la cavidad esté limpia y lisa.