La fundición a presión, como tecnología de formación especial, se ha utilizado ampliamente en muchas industrias y campos, especialmente para la producción de automóviles, motocicletas, motores de combustión interna, electrónica, instrumentación e industrias aeroespaciales, se ha convertido en una parte integral.
1. Descripción de la tecnología de fundición a presión de aleación de aluminio
El aluminio es la corteza más ampliamente distribuida, las mayores reservas de elementos metálicos, y el aluminio es un recurso reutilizable, es propicio para la protección del medio ambiente. El aluminio puro es blanco plateado, su bajo punto de fusión, conductivo, buena conductividad térmica, resistencia a la corrosión. Aleación de aluminio de baja densidad, pequeño peso específico, buena resistencia, buena conductividad térmica, buena resistencia a la corrosión, bajo precio y fácil de moldear, adecuado para procesar todo tipo de perfiles, uso industrial solo después del acero, es la cantidad actual de fundición a presión industria La clase más grande de materiales estructurales no metálicos. La aleación de aluminio tiene un alto punto de fusión, las características de la luz, el alto punto de fusión significa que se puede usar como materiales de alta temperatura, se usa ampliamente en todos los ámbitos de la vida, como los motores; Las ventajas de calidad se pueden utilizar en equipos espaciales, China se ha construido Bueno en el coche lunar, la gran mayoría está construida con aleación de aluminio de alta resistencia, hay muchos ejemplos, pero también debido a esto, el aluminio se ha convertido en un automóvil, aeroespacial y otras industrias de materiales metálicos insustituibles.
2. Defectos de calidad de las piezas de fundición a presión de aleación de aluminio y medidas de mejora
2.1 porosidad
la porosidad se refiere a la apariencia de la fundición a presión en el interior o la superficie del tamaño del orificio, orificio de alfiler, una superficie lisa, forma en su mayoría redonda. la porosidad puede conducir a una dureza insuficiente del molde y afectar la apariencia de la superficie.
2.1.1 porosidad alrededor del orificio del perno para la carcasa del motor de fundición a presión
La caja de aleación de aluminio de fundición a presión tiene muchos agujeros para pernos, agujeros de aceite y una variedad de agujeros de montaje, que afectan directamente la calidad y el rendimiento del ensamblaje del motor, en el proceso de fundición a presión requiere un estricto control de su calidad.
2.1.2causas
Carcasa de motor de aleación de aluminio fundición a presión debido a la velocidad de la cavidad de llenado de metal líquido, el gas de la cavidad del molde no es fácil de descargar, fácil de permanecer en el líquido de aluminio, solidificación de enfriamiento de líquido de aluminio después del gas residual en la fundición para formar una pequeña burbuja, luego
En el proceso de producción de fundición a presión de aleación de aluminio, la temperatura de vertido de aluminio es generalmente de alrededor de 660 ℃, pero a esta temperatura el líquido de aluminio contiene una gran cantidad de gas (el hidrógeno principal), el hidrógeno en la solubilidad y la temperatura de la aleación de aluminio están estrechamente relacionados, a esta temperatura El contenido de gas de aproximadamente 0,69 cm3 / 100 g de contenido de gas es aproximadamente 19-20 veces el normal, por lo que la aleación de aluminio después de la solidificación, estos gases conducirán a una gran cantidad de fundiciones de aleación de aluminio con muchos poros. Además, debido al proceso causado por el volumen de gas, el agente de liberación causado por el orificio de aire también puede representar una proporción considerable.
2.1.3 medidas de mejora
El diseño del canal de escape del molde tiene ciertos problemas estructurales o la ventilación de escape no es uniforme, ya que en el proceso de fundición a presión, el gas de la cavidad del molde no puede descartarse por completo. El diseño del sistema de fundición también debe confirmar si el área de la sección transversal se reduce gradualmente. Medidas efectivas para garantizar la calidad del refinado en el proceso de fundición de aleaciones de aluminio. Seleccione el agente de refinación apropiado, la reacción de la burbuja generada de manera uniforme, y luego a través de la adsorción física y las impurezas de aluminio en el contacto efectivo y llevar a la superficie. Ajuste el proceso, la baja velocidad adecuada; para determinar que el agente de liberación es demasiado aerosol. La fundición a presión al vacío puede considerarse por las razones anteriores.
Además, los orificios en las proximidades de los orificios de los pernos que tienen los pasos de procesamiento son más pequeños que la longitud de las roscas 1/3 y no están en el área de la rosca, y el torque no se ve afectado, y el rendimiento del uso no se ve afectado.
2.2 impureza
2.2.1 papel de hierro, manganeso, cromo
La fusión de aleaciones de aluminio, a menudo encontrada por los elementos pesados ​​de compuestos sólidos depositados en el hogar, este tipo de sedimento generalmente se llama escoria. Principalmente por el aluminio, el silicio y una gran cantidad de hierro, manganeso, cromo y otros compuestos a una determinada temperatura de la composición, en el molde para formar inclusiones. Estos granos tienen un alto punto de fusión, que es tan grande que se depositan en el hogar. La deposición de escoria puede producir resultados dañinos, como la formación de partículas duras en el molde para aumentar la viscosidad de la aleación, reduciendo la movilidad de la aleación. En teoría, cuando el contenido de hierro supera el 0,8%, el hierro en el aluminio sobresaturado y el acero de matriz en contacto total con la carcasa, el hierro no se disolverá. Por lo tanto, el contenido de hierro fundido a presión de aleación de aluminio es mejor en el 0.8-1.0% de lo solicitado. Manganeso y cromo En las aleaciones de aluminio fundido a presión, el manganeso y el cromo a menudo se tratan como impurezas. De hecho, después de la combinación de manganeso y cromo o su combinación, la estructura de la fase que contiene más hierro puede cambiarse de cristales aciculares a cúbicos. De esta manera, se puede mejorar la dureza y resistencia de la fundición a presión.
2.2.2 Oxidación de escoria
La eliminación de la formación de metal pesado de la escoria, la otra parte de la fuente principal de inclusiones para el óxido, se puede dividir en óxido primario, óxido secundario. El óxido primario se refiere al óxido que no pasa a través del residuo de escoria en el aluminio fundido en el momento de la fusión y entra directamente en la fundición a presión. El óxido secundario se refiere al óxido que entra en la turbulencia y está en contacto con el aire durante el transporte y la inyección a Die Casting.
2.2.3 medidas de mejora
El control estricto de la composición de los lingotes de aluminio, especialmente el contenido de metales pesados ​​no se puede exceder, en la inspección entrante debe ser estrictamente necesario. Además, el horno de fusión para limpiar regularmente la cama, en el transporte de cuchara de agua de aluminio, tratar de minimizar el impacto, se puede evitar el óxido de metales pesados ​​en la solución de aluminio, el segundo es evitar el contacto total con el aire para forma de óxido secundario La escoria regular, generalmente cada horno para ser transferido al tratamiento de escoria de aluminio líquido, fundición de alimentación continua, el ciclo se puede ajustar de acuerdo con la situación real. En el cucharón, transporte para que sea suave, para evitar salpicaduras. En el vertido para controlar la baja velocidad, para evitar la formación de turbulencias.
2.3 agujero de contracción
El orificio de contracción se refiere al grosor de la sección de fundición a presión de orificios irregulares, el orificio de la pared interna es áspero. Incluso puede dar lugar a la aparición de nido de abeja dentro de la organización de fundición a presión, lo que afecta la resistencia de la fundición. Orificio de procesamiento del producto expuesto. La superficie exterior del producto de aleación de aluminio fundido a presión tiene una capa de tejido muy denso, y el interior de la pieza de trabajo tendrá algunos agujeros pequeños debido al fenómeno de flojo, y si la cantidad de procesamiento excede el grosor de la capa densa, el El agujero se incrementará significativamente.
2.3.1 causas
En el proceso de fundición a presión, el líquido de aluminio se presiona y se llena con la cavidad, y el aluminio fundido comienza a solidificarse. A medida que la temperatura de la superficie del molde es baja y el agua se enfría, el aluminio fundido comienza a solidificarse desde la superficie en contacto con el molde, la cubierta dura, y luego gradualmente comenzó a solidificarse hacia adentro. El líquido de aluminio se contrae gradualmente a medida que disminuye la temperatura, pero la superficie exterior de la pieza fundida ha formado una cubierta dura sellada, de modo que a medida que el líquido de aluminio se solidifica gradualmente, la posición solidificada final formará un espacio hueco, es decir, contracción. Espesor de pared demasiado grande causado por enfriamiento lento de solidificación interna, cavidad llena de metal líquido, el proceso de contracción no puede ser suficiente para agregar, propenso a un espesor desigual de las piezas fundidas.
2.3.2 medidas de mejora
El método para eliminar la contracción se puede lograr reduciendo el grosor de la pared del área donde se encuentra la contracción, permitiendo que se coagule de manera rápida y uniforme, u optimizando la fundición y la estructura de la matriz. A veces, debido a las razones funcionales y estructurales de una región, el grosor de la pared no se puede reducir, puede considerar aumentar la profundidad del orificio prefabricado de procesamiento de fundición para cambiar el área de procesamiento. Desde el punto de vista del proceso, en la región del molde para aumentar el agua de enfriamiento, fortalecer el enfriamiento, acelerar la solidificación del líquido de aluminio para reducir el volumen de la contracción y el control de la contracción en las áreas no importantes; También puede aumentar la presión para mejorar la organización de la compacidad. La contracción y los estomas generalmente no se pueden eliminar al 100%, solo se pueden reducir o transferir, y a veces incluso solo cambian el procesamiento de los problemas de contracción.
2.4 crack
La base de la fundición de aleación de aluminio se rompe o se rompe, formando un espacio alargado (longitud de hasta 50 mm, líneas lineales u onduladas y otras formas irregulares, en la fuerza externa bajo la extensión de la tendencia, este defecto se llama grieta.
2.4.1 causas
Las anomalías en la composición de la aleación (como el contenido de magnesio es demasiado alto), mejoran el moho pegajoso, en la parte superior del dibujo mueren serias grietas; En la composición de aleación bajo la premisa de la misma temperatura, cuanto mayor sea el estado producirá grietas y el tejido circundante. Existe un claro fenómeno de contracción. En el enfriamiento y la solidificación, debido al diferente orden de enfriamiento, el área externa de la primera contracción del Departamento de la tensión de tracción generada en las partes sueltas de la grieta causada.
2.4.2 Medidas de mejora
El control correcto de la composición de la aleación, en algunos casos se puede agregar en los lingotes de aleación de aluminio para reducir la cantidad de aleación de magnesio en la aleación o aleación de aluminio en la aleación de aluminio para mejorar el contenido de silicio; para aliviar el sobrecalentamiento del molde, donde el molde aumenta la vía de enfriamiento, reduce la temperatura del molde por la temperatura del agua, mantiene el equilibrio de calor del molde; cambie la estructura de fundición a presión de aleación de aluminio, aumente el filete, cambie la inclinación del molde, reduzca la dificultad del molde, reduzca la diferencia de espesor de la pared; cambie o aumente la parte superior Fuera de la posición, de modo que la parte superior de la fuerza de manera uniforme, para eliminar la fuerza local, sea demasiado grande.
2.5 cepa
A lo largo de la dirección abierta de la superficie de fundición de los trazos de trauma en forma de línea, hay una cierta profundidad, grave cuando toda la superficie de la herida; adhesión de la superficie del metal y la matriz, lo que resulta en escasez de material de la superficie de fundición
2.5.1 causas
Daño superficial de la cavidad del molde; la dirección del molde sin pendiente o pendiente es demasiado pequeña; fuera del desequilibrio; moho suelto; la temperatura de vertido es demasiado alta o demasiado baja, la temperatura del molde es demasiado alta, lo que conduce a la adhesión del líquido de aleación; efecto de agente de liberación Malo; composición de aleación de aluminio con contenido de hierro inferior al 0,8%; el tiempo de enfriamiento es demasiado largo o demasiado corto; El paralelismo de la máquina de fundición a presión es pobre.
2.5.2 formas de mejorar
Repare el daño de la superficie del molde; modificar la pendiente, mejorar el acabado de la superficie del molde; ajustar el mandril, de modo que la parte superior de la balanza; molde de fijación; controle una temperatura de vertido razonable y una temperatura del molde de 180-500 ℃; agente de liberación de molde de reemplazo o anti; Ajuste el contenido de hierro del aluminio; ajustar el tiempo de enfriamiento; modificar el corredor interno, cambiar la dirección del aluminio; Ajuste la máquina de fundición a presión paralela.

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