低压铸造的常见缺陷及预防措施

常见缺陷及预防压铸

在全球铝合金压铸市场中， 低压铸造技术广泛用于生产高质量产品 铝合金铸造由于其独特的工艺优势，低压铸造工艺备受青睐。然而，在低压铸造过程中仍可能出现各种缺陷，这不仅影响铸件的外观质量，还可能降低其机械性能和使用寿命。

1. 孔隙缺陷
（I）特征
气孔是铸件内部气体形成的孔状缺陷。其表面通常光滑，主要呈梨形、圆形或椭圆形。气孔可分为以下几种类型：
内部气孔：一般不会暴露在铸件表面，大气孔通常单独存在，小气孔成群出现。
皮下孔：位于铸件表面下方的分散孔隙，通常在加工后发现。 热处理。
表面孔隙：铸件表面上相对光滑的凹陷孔隙。
针孔：一般为针状大小，是分布在铸件横截面上的沉淀孔隙，对铸件的性能非常有害。
（二）原因
孔隙的形成主要与以下因素有关：
熔融金属中溶解气体的析出：金属熔化时所含的气体，当液态金属冷却凝固时，气体的溶解度降低并析出，来不及去除，形成孔隙。
化学反应产生的气体：模具、型芯、冷铁、涂层等含有与铝水反应产生气体的物质，从​​而形成反应性气孔。
型腔内的气体未能及时排出：由于铸造工艺设计不合理，例如模具或型芯排气不良，导致型腔内的气体滞留在铸件中，形成侵入性气孔。
（三）预防措施
严格控制冶炼过程：金属原料和回收材料应干燥、无锈蚀和油污，使用前需预热。冶炼温度不宜过高，以免减少溶解气体的量。
减少涂层和型芯的气体排放：选择气体排放低的高质量涂料，并在涂覆后将模具和型芯完全干燥。
改善排气条件：根据铸件的特点，选择合理的排气位置和不同的排气措施，如排气槽、排气板、排气针等。
控制灌装速度：选择合适的灌装速度，力求金属液体平稳灌装，防止气体被吸入。

2. 收缩和收缩缺陷
（I）特征
缩孔和收缩缺陷是由于熔融金属在凝固收缩过程中未能有效补偿铸件的收缩而造成的。其具体特征如下：
收缩：铸件中存在极不规则的孔洞，孔壁粗糙，并有树枝状晶体，这种情况通常出现在铸件的最后凝固部分。
收缩：铸件的横截面上有零星分布的细小收缩孔，有时借助放大镜可以观察到。
气孔：铸件慢凝固区出现非常小的孔洞，分布在枝晶内部和枝晶之间，这会降低铸件的密度，容易导致泄漏。
（二）原因
缩孔和缩孔缺陷的形成主要是由于熔融金属在凝固过程中体积收缩造成的体积损失未能得到充分补偿。在低压铸造中，由于模具是从下往上填充的，浇口位于底部，为了确保铸件的缩孔得到充分补偿，必须形成自上而下的顺序凝固，否则就会出现缩孔和缩孔缺陷。
（三）预防措施
合理设计铸造工艺：建立顺序凝固条件，对铸件较厚部分采取强制冷却措施，如空冷、水冷、冷铁。
优化液位压力控制系统：确保在关键时刻能够迅速增加压力，以克服重力的负面影响并补偿收缩。
控制浇注温度和压力：适当降低浇注温度，增加保温时间和压力，以减少收缩缺陷。

3. 夹杂缺陷
（I）特征
夹杂物缺陷是铸件中各种金属和非金属夹杂物的统称，包括夹杂物、冷豆、渗豆、渣夹杂物、砂孔等。夹杂物通常是氧化物、硫化物、硅酸盐等杂质颗粒，它们机械地滞留在固体金属中。
（二）原因
内含物的主要来源包括：
氧化渣：在连续生产过程中，向坩埚中添加铝液时，液面上的氧化渣会被冲入冒口，并在浇注过程中被带入模具。
涂层和芯材脱落：铸造工具、模具、冒口、砂芯等上的涂层脱落，特别是砂芯在涂漆后被点燃并用火烘烤，会导致剥落（爆炸）。
（三）预防措施
严格控制灌装速度：确保金属液体平稳上升，无冲击或飞溅。
彻底清除合金液中的氧化渣：在冒口或模具内流道处使用过滤器，但要注意过滤器的适用性。
检查涂层：确保涂层没有脱落，并彻底清除腔体内的灰尘、沙子和碎屑。

4. 冷关和浇注不足缺陷
（I）特征
冷闭：铸件上有穿透或非穿透边缘的缝隙，这些缝隙通常被中间的氧化皮隔开，无法完全熔合在一起。
浇注不足：铸件不完整或轮廓不完整，边角圆润光滑，这种情况经常出现在远离浇口和壁薄的部分。
（二）原因
冷隔和浇筑不足的形成主要与以下因素有关：
铸造温度或熔融金属温度过低：导致熔融金属流动性差。
熔融金属的填充压力低、填充速度慢：无法保证熔融金属完全充满模腔。
腔体排气不良：腔体内的气体背压过大，阻碍熔融金属的填充。
（三）预防措施
采用合理的铸造温度和熔融金属浇注温度：确保熔融金属具有良好的流动性。
采用合理的加压规格：确保熔融金属能够完全充满模具。
改善模具和型芯的排气条件：确保型腔内的气体能够顺利排出。

5.裂纹缺陷
（I）特征
裂纹可分为热裂纹和冷裂纹。热裂纹在固相骨架形成后不久出现，而冷裂纹则在较低温度下出现。裂纹在铸件上表现为直线或曲折的缝隙和裂纹，横截面氧化成黑色或深灰色。
（二）原因
裂纹的形成主要与以下因素有关：
工艺设计不合理：如果铸件设计有多个相邻的凸台，则凸台之间的薄壁上很可能出现裂纹。
原材料质量问题：当原镁锭存在裂纹缺陷时，铸造过程中会产生批量裂纹缺陷。
冷却器位置不当：冷却器之间的间隙太小，阻碍合金收缩，容易产生裂纹。
（三）预防措施
工艺设计的合理性：设计合理的抗裂加固措施可以有效消除裂缝缺陷。
原材料质量控制：加强对原镁锭裂纹缺陷的控制。
优化冷水机的位置：冷水机之间的间隙不应小于 5 毫米，弧形表面冷水机应向心，以防止背面相互挤压。

6. 砂粒粘附缺陷
（I）特征
砂粘可分为化学粘砂和机械粘砂。机械粘砂主要用于低压铸造。机械粘砂是由于保压过程中液态金属压力急剧升高，迫使液态金属克服表面张力渗入砂芯或砂型所致。
（二）预防措施
施加高耐火致密涂层：在砂型或砂芯表面施加高耐火致密涂层，以有效克服砂粘缺陷。
适当降低浇注温度和保压：减少液态金属的渗透。

7. 变形缺陷
（I）特征
变形是指铸件在凝固过程中由于热应力、收缩应力等引起的形状变化。
（二）原因
变形的形成主要与以下因素有关：
铸造结构不合理：例如厚度不均匀，应力集中部位没有加强筋或加强板。
不合理的工艺设计：例如不合理的浇注系统设计，导致铸件凝固不均匀。
（三）预防措施
优化铸造结构：设计合理的加强筋或加强板，以减少应力集中。
合理的设计流程：采用合理的浇注系统和冷却系统，以确保铸件均匀凝固。

8. 表面粗糙度缺陷
（I）特征
表面粗糙度是指铸件表面不均匀，存在明显的凹凸不平。
（二）原因
表面粗糙度的形成主要与以下因素有关：
油漆问题：油漆质量差或干燥不充分。
腔体表面处理不当：腔体表面有杂质或未清理干净。
（三）预防措施
选择优质油漆：确保油漆具有高耐火度和高密度。
清洁腔体表面：确保腔体表面清洁光滑。