鋁合金壓鑄制品是通過壓鑄工藝將熔融鋁合金高速壓入模具型腔,成型后獲得的金屬制品。
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那么,大家知道鋁硅合金壓鑄制品有哪些常見缺陷嗎?
一、氣孔與氣泡
表現(xiàn)
鑄件表面或內(nèi)部存在圓形或橢圓形孔洞,直徑從 0.5mm 到數(shù)毫米不等,嚴(yán)重時呈蜂窩狀。
皮下氣孔:表面平整但經(jīng)加工后暴露,呈分散小坑。
內(nèi)部氣孔:X 光或剖切后可見,常伴隨金屬液紊流痕跡。
成因
金屬液卷入空氣:
壓射速度過快,金屬液飛濺卷入氣體;
澆口設(shè)計不合理(如直澆道過短),導(dǎo)致液流沖擊型壁產(chǎn)生渦流。
模具排氣不良:
分型面、型芯或型腔角落無排氣槽,氣體無法排出;
排氣槽堵塞或截面積過?。?biāo)準(zhǔn)排氣槽深度約 0.05-0.1mm)。
合金含氣量高:
鋁液熔煉時未充分除氣(如未使用氬氣精煉),或熔煉溫度過高(超過 750℃)加劇吸氫。
解決措施
優(yōu)化壓射工藝:降低壓射速度(尤其是低速階段),采用 “慢 - 快 - 慢” 三段壓射,減少紊流。
改進模具排氣:在氣孔易產(chǎn)生部位(如型腔末端、厚壁處)增設(shè)排氣槽或鑲?cè)胪笟怃摗?br>嚴(yán)格控制熔煉:
熔煉時使用C?Cl?或Ar 氣精煉除氣,精煉時間≥10 分鐘;
鋁液出爐溫度控制在720-740℃,避免過度吸氫。
二、縮孔與縮松
表現(xiàn)
縮孔:鑄件厚壁處或最后凝固部位出現(xiàn)集中性孔洞,內(nèi)壁粗糙,呈樹枝狀結(jié)晶。
縮松:微小孔洞分散分布,呈海綿狀,常見于壁厚不均勻或筋板連接處。
成因
凝固收縮未補縮:
鋁硅合金凝固收縮率約6%-8%,若澆口或冒口尺寸不足,無法提供足夠金屬液補縮。
冷卻順序不合理:
模具局部過熱(如冷卻水道缺失),導(dǎo)致厚壁處凝固滯后,形成 “熱節(jié)”。
壓射壓力不足:
最終壓射壓力低于50MPa時,無法有效壓實凝固金屬,形成縮松。
解決措施
優(yōu)化鑄件結(jié)構(gòu):避免局部厚壁,采用 “薄殼 + 加強筋” 設(shè)計,壁厚差≤3:1。
模具冷卻調(diào)控:
在厚壁處設(shè)置冷卻水道或銅合金鑲件(導(dǎo)熱性優(yōu)于 H13 鋼),加快散熱;
薄壁區(qū)域可適當(dāng)降低模具溫度(如控制在 180-220℃),平衡凝固速度。
調(diào)整工藝參數(shù):
提高壓射比壓至60-100MPa(視鑄件復(fù)雜程度);
延長保壓時間(每 1mm 壁厚保壓 1-2 秒),確保補縮充分。
三、裂紋(熱裂與冷裂)
表現(xiàn)
熱裂紋:表面呈暗紅色,裂紋曲折不規(guī)則,常產(chǎn)生于凝固末期的 “固液共存區(qū)”。
冷裂紋:表面光亮,呈直線或折線,多在脫模后或熱處理時產(chǎn)生。
成因
熱裂紋:
合金熱脆性高:鋁硅合金(如 ADC12)含 Cu、Fe 等雜質(zhì)時,晶界易形成低熔點相(如 FeAl?),降低高溫強度。
鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理:如直角過渡、凸臺與本體連接處無圓角(標(biāo)準(zhǔn)圓角 R≥0.5mm)。
冷裂紋:
脫模阻力過大:模具表面粗糙度差(Ra>1.6μm)或脫模斜度不足(一般≥1.5°);
合金韌性不足:過度降低 Si 含量(如<6%)導(dǎo)致脆性增加。
解決措施
控制合金成分:
嚴(yán)格限制 Fe 含量(≤0.8%),添加 0.1%-0.3% Sr 或 Na 進行變質(zhì)處理,細化硅顆粒。
改進模具設(shè)計:
所有轉(zhuǎn)角處設(shè)計鑄造圓角(R = 壁厚 / 2),減少應(yīng)力集中;
提高模具表面光潔度(拋光至 Ra≤0.8μm),并確保脫模斜度符合標(biāo)準(zhǔn)。
調(diào)整工藝參數(shù):
提高模具預(yù)熱溫度至200-250℃,降低鑄件冷卻速度;
優(yōu)化脫模劑噴涂量,避免局部激冷(如噴涂后吹干再合模)。
四、冷隔
表現(xiàn)
鑄件表面出現(xiàn)線性、不連續(xù)的紋路,紋路兩側(cè)金屬未完全融合,呈 “對接” 或 “搭接” 狀,深度<0.5mm。
成因
金屬液流動性不足:
鋁液溫度過低(<680℃)或模具溫度過低(<150℃),導(dǎo)致充型時前沿液流提前凝固。
填充速度過慢:
壓射速度<1m/s 時,金屬液無法快速充滿型腔,前沿冷卻形成氧化膜。
澆口位置不當(dāng):
澆口遠離型腔末端,液流需經(jīng)過長流程填充,能量損失過大。
解決措施
提高金屬液溫度:將澆注溫度提升至700-730℃(鋁硅合金最佳充型溫度)。
預(yù)熱模具:復(fù)雜鑄件模具溫度可提高至250-300℃,改善流動性。
優(yōu)化澆口設(shè)計:
采用扇形澆口或搭接澆口,縮短充型路徑;
增大內(nèi)澆口截面積(如厚度≥2mm),提高壓射速度至 3-5m/s。
五、表面拉傷(粘模)
表現(xiàn)
鑄件表面沿脫模方向出現(xiàn)劃痕、撕裂或金屬瘤,嚴(yán)重時導(dǎo)致模具損傷。
成因
模具表面粘鋁:
鋁合金與模具鋼(如 H13)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成 Fe-Al 金屬間化合物(如 Fe?Al?)。
脫模劑失效:
脫模劑涂抹不均勻或用量不足,尤其在深腔或窄縫處。
脫模斜度不足:
內(nèi)壁脫模斜度<1°,外壁<0.5°,導(dǎo)致脫模阻力過大。
解決措施
模具表面處理:
采用氮化處理(表面硬度 HV1000+)或PVD 鍍層(如 TiN、CrN),提高抗粘模性;
定期拋光模具型腔,去除粘鋁層(建議每生產(chǎn) 5000 件檢查一次)。
優(yōu)化脫模工藝:
使用水基脫模劑(如含石墨或二硫化鉬成分),噴涂后吹干形成均勻薄膜;
增大脫模斜度至內(nèi)壁 1.5°-2°,外壁 1°-1.5°。