Defeitos comuns e prevenção na fundição sob baixa pressão

Defeitos comuns e prevenção de baixa-Fundição sob pressão

No mercado global de fundição sob pressão de ligas de alumínio, tecnologia de fundição de baixa pressãoé amplamente utilizado para produzir alta qualidade Fundição de liga de alumínioDevido às suas vantagens processuais únicas, a fundição sob baixa pressão apresenta diversos defeitos que afetam não só a qualidade estética da peça fundida, mas também podem reduzir suas propriedades mecânicas e sua vida útil.

1. Defeitos de porosidade
(I) Características
A porosidade é um defeito em forma de orifício formado pela presença de gás no interior da peça fundida. A superfície geralmente é lisa e apresenta formato predominantemente de pera, redondo ou oval. A porosidade pode ser dividida nos seguintes tipos:
Poros internos: geralmente não expostos na superfície da peça fundida, poros grandes frequentemente existem isoladamente, e poros pequenos aparecem em grupos.
Poros subcutâneos: poros dispersos localizados sob a superfície da peça fundida, geralmente encontrados após usinagem ou Tratamento térmico.
Poros superficiais: uma concavidade porosa relativamente lisa na superfície da peça fundida.
Microfuros: geralmente do tamanho de uma agulha, são poros de precipitação distribuídos na seção transversal da peça fundida, que são muito prejudiciais ao seu desempenho.
(II) Causas
A formação de poros está principalmente relacionada aos seguintes fatores:
Precipitação de gás dissolvido em metal fundido: O gás contido no metal durante a fusão, ao esfriar e solidificar, tem sua solubilidade reduzida, precipitando-se sem tempo suficiente para ser removido e formando poros.
Gases gerados por reações químicas: O molde, o núcleo, o ferro frio, o revestimento, etc., contêm substâncias que reagem com a água e o alumínio para gerar gás, resultando na formação de poros reativos.
Gases na cavidade não são liberados a tempo: Devido a um projeto inadequado do processo de fundição, como exaustão deficiente do molde ou do macho, o gás na cavidade fica preso na peça fundida, formando poros invasivos.
(III) Medidas preventivas
Controle rigorosamente o processo de fundição: as matérias-primas metálicas e os materiais reciclados devem estar secos, isentos de ferrugem e óleo, e devem ser pré-aquecidos antes do uso. A temperatura de fundição não deve ser muito alta para reduzir a quantidade de gás dissolvido.
Reduza a emissão de gases dos revestimentos e núcleos: Escolha revestimentos de alta qualidade com baixa emissão de gases e seque completamente os moldes e núcleos após a aplicação do revestimento.
Melhorar as condições de exaustão: De acordo com as características da peça fundida, escolher uma posição de exaustão adequada e diferentes medidas de exaustão, como ranhuras de exaustão, placas de exaustão, agulhas de exaustão, etc.
Controle a velocidade de enchimento: Escolha uma velocidade de enchimento adequada, procure preencher o líquido metálico de forma suave e evite a entrada de gás.

2. Encolhimento e defeitos de encolhimento
(I) Características
A contração e a retração são defeitos causados ​​pela incapacidade do metal fundido de compensar eficazmente a contração da peça fundida quando o metal solidifica e se contrai. As características específicas são as seguintes:
Contração: Há orifícios extremamente irregulares na peça fundida, com paredes ásperas e dendritos, que frequentemente aparecem na última parte de solidificação da peça.
Contração: Existem pequenos orifícios de contração dispersos na seção transversal da peça fundida, que às vezes podem ser observados com o auxílio de uma lupa.
Porosidade: Pequenos orifícios aparecem na zona de solidificação lenta da peça fundida, distribuídos dentro e entre as dendritas, o que reduz a densidade da peça e facilita vazamentos.
(II) Causas
A formação de poros e defeitos de contração deve-se principalmente à falha em compensar a perda de volume causada pela contração do metal fundido durante o processo de solidificação. Na fundição sob baixa pressão, como o molde é preenchido de baixo para cima e o canal de alimentação está localizado na parte inferior, para garantir que a peça fundida compense adequadamente a contração, a solidificação sequencial de cima para baixo deve ser realizada; caso contrário, ocorrerão poros e defeitos de contração.
(III) Medidas preventivas
Projetar o processo de fundição de forma adequada: estabelecer condições de solidificação sequencial e adotar medidas de resfriamento forçado para as partes espessas da peça fundida, como resfriamento a ar, resfriamento a água e ferro frio.
Otimizar o sistema de controle de pressão do nível de líquido: garantir que a pressão possa ser aumentada rapidamente em momentos críticos para superar o efeito negativo da gravidade e compensar a contração.
Controle a temperatura e a pressão de vazamento: reduza adequadamente a temperatura de vazamento, aumente o tempo de retenção e a pressão, de forma a reduzir os defeitos de retração.

3. Defeitos de inclusão
(I) Características
Defeitos de inclusão é um termo geral para várias inclusões metálicas e não metálicas em peças fundidas, incluindo inclusões, grãos frios, grãos de infiltração, inclusões de escória, poros de areia, etc. As inclusões são geralmente partículas de impurezas, como óxidos, sulfetos, silicatos, etc., que são retidas mecanicamente em metais sólidos.
(II) Causas
As principais fontes de inclusões incluem:
Escória oxidada: Ao adicionar alumínio líquido ao cadinho durante a produção contínua, a escória oxidada na superfície do líquido é arrastada para o alimentador e levada para o molde durante o vazamento.
O revestimento e o material do núcleo se desprendem: O revestimento das ferramentas de fundição, moldes, canais de alimentação, machos de areia, etc., se desprende, especialmente se os machos de areia forem incendiados e cozidos após a pintura, o que pode causar desprendimento (explosão).
(III) Medidas preventivas
Controle rigorosamente a velocidade de enchimento: assegure-se de que o líquido metálico suba de forma constante, sem impactos ou respingos.
Remova completamente a escória oxidada da liga líquida: utilize um filtro no alimentador ou no canal interno do molde, mas atente-se à aplicabilidade do filtro.
Verifique a camada de revestimento: certifique-se de que a camada de revestimento não esteja se desprendendo e limpe completamente a cavidade, removendo poeira, areia e detritos.

4. Defeitos de fechamento a frio e vazamento insuficiente
(I) Características
Fechamento a frio: Existem folgas com bordas penetrantes ou não penetrantes na peça fundida, que geralmente são separadas por uma camada de óxido no meio e não podem ser completamente fundidas em uma só peça.
Vazamento insuficiente: A peça fundida está incompleta ou apresenta um contorno incompleto, com cantos arredondados e brilhantes, que frequentemente aparecem nas partes distantes do ponto de injeção e em paredes finas.
(II) Causas
A formação de juntas frias e vazamentos insuficientes está principalmente relacionada aos seguintes fatores:
Baixa temperatura de fundição ou temperatura do metal fundido: resultando em baixa fluidez do metal fundido.
Baixa pressão de enchimento e velocidade lenta de enchimento do metal fundido: É impossível garantir que o metal fundido preencha completamente a cavidade do molde.
Ventilação inadequada da cavidade: A contrapressão do gás na cavidade é muito grande, o que dificulta o enchimento com metal fundido.
(III) Medidas preventivas
Utilize temperaturas de fundição e de vazamento do metal fundido adequadas: assegure-se de que o metal fundido tenha boa fluidez.
Utilize especificações de pressurização razoáveis: assegure-se de que o metal fundido possa preencher completamente o molde.
Melhore as condições de ventilação do molde e do núcleo: assegure-se de que o gás na cavidade possa ser expelido suavemente.

5. Defeitos de fissura
(I) Características
As fissuras podem ser divididas em fissuras a quente e fissuras a frio. As fissuras a quente ocorrem logo após a formação da estrutura da fase sólida, enquanto as fissuras a frio ocorrem a temperaturas mais baixas. As fissuras aparecem como fendas e rachaduras retas ou tortuosas na peça fundida, e a seção transversal apresenta oxidação, adquirindo uma coloração preta ou cinza-escura.
(II) Causas
A formação de fissuras está principalmente relacionada aos seguintes fatores:
Projeto de processo irracional: Se a peça fundida for projetada com múltiplos ressaltos adjacentes, é provável que ocorram fissuras na parede fina entre os ressaltos.
Problemas de qualidade da matéria-prima: Quando o lingote de magnésio original apresenta defeitos de fissuras, a fundição produzirá lotes de peças com defeitos de fissuras.
Posicionamento inadequado do resfriador: O espaço entre os resfriadores é muito pequeno, o que dificulta a contração da liga e é propenso a rachaduras.
(III) Medidas preventivas
Projeto adequado do processo: Projetar um reforço anti-fissuras adequado pode eliminar eficazmente os defeitos de fissuração.
Controle da qualidade da matéria-prima: Reforçar o controle de defeitos de fissuras nos lingotes de magnésio originais.
Otimize a posição do chiller: o espaço entre os chillers não deve ser inferior a 5 mm, e a superfície curva do chiller deve estar alinhada centripetamente para evitar que as partes traseiras se pressionem uma contra a outra.

6. Defeitos de aderência da areia
(I) Características
A aderência da areia pode ser dividida em aderência química e aderência mecânica. A aderência mecânica é utilizada principalmente na fundição sob baixa pressão. Ela ocorre porque a pressão do metal líquido aumenta consideravelmente durante a manutenção da pressão, forçando-o a vencer a tensão superficial e penetrar no núcleo ou molde de areia.
(II) Medidas preventivas
Aplicar uma camada de revestimento densa e altamente refratária: Aplicar uma camada de revestimento densa e altamente refratária na superfície do molde de areia ou do núcleo de areia para superar eficazmente o defeito de aderência da areia.
Reduzir adequadamente a temperatura de vazamento e a pressão de retenção: reduzir a penetração do metal líquido.

7. Defeitos de deformação
(I) Características
Deformação refere-se à mudança de forma da peça fundida causada por tensão térmica, tensão de contração, etc., durante o processo de solidificação.
(II) Causas
A formação da deformação está principalmente relacionada aos seguintes fatores:
Estrutura de fundição irracional: como espessura irregular, ausência de nervuras de reforço ou placas de reforço em locais de concentração de tensão.
Projeto de processo irracional: como, por exemplo, um projeto inadequado do sistema de vazamento, resultando em solidificação irregular das peças fundidas.
(III) Medidas preventivas
Otimizar a estrutura da peça fundida: projetar nervuras ou placas de reforço adequadas para reduzir a concentração de tensões.
Processo de projeto adequado: adotar um sistema de vazamento e um sistema de resfriamento adequados para garantir a solidificação uniforme das peças fundidas.

8. Defeito de rugosidade superficial
(I) Características
A rugosidade superficial refere-se à superfície irregular da peça fundida, com irregularidades visíveis.
(II) Causas
A formação da rugosidade superficial está principalmente relacionada aos seguintes fatores:
Problema na pintura: tinta de má qualidade ou secagem insuficiente.
Tratamento inadequado da superfície da cavidade: impurezas na superfície da cavidade ou falta de limpeza.
(III) Medidas preventivas
Selecione tinta de alta qualidade: certifique-se de que a tinta tenha alta refratariedade e seja densa.
Limpe a superfície da cavidade: certifique-se de que a superfície da cavidade esteja limpa e lisa.