由于(yu)铝(lv)合金(jin)每组元不一样,从(cong)而主要表(biao)现(xian)出合金(jin)的(de)物(wu)理、有(you)机化(hua)学特点均各不相(xiang)同(tong),结(jie)晶全过程也各有(you)不同(tong)。故务(wu)必针对(dui)铝(lv)合金(jin)特性,有(you)效选(xuan)择煅(duan)造方法,才能够防(fang)止或在准(zhun)许(xu)范畴内减少(shao)焊接缺陷的(de)导致(zhi),从(cong)而提升铸(zhu)件(jian)。
1、铝铸造使用(yong)性能
铝铸(zhu)造使用性(xing)能,一般(ban)掌握在填满(man)铸(zhu)型、结(jie)晶和致冷的(de)状况(kuang)下具体(ti)表现显出的(de)那些特征的(de)综合型。流动性(xing)、收(shou)缩(suo)性(xing)、密闭性(xing)、煅造应力、呼吸性(xing)。铝合金这类特性(xing)在于(yu)合金的(de)成分,却也与(yu)煅造因(yin)素、合金升(sheng)温(wen)温(wen)度(du)、铸(zhu)型的(de)复杂(za)性(xing)、浇(jiao)冒口系统、进胶口模(mo)样等有关。
(1)流动性
流动性(xing)是指合(he)金(jin)液体添充铸型的业务能力。流动性(xing)的尺(chi)寸(cun)决策合(he)金(jin)能否(fou)煅造繁(fan)琐(suo)的铸件。在铝合(he)金(jin)共产党(dang)晶合(he)金(jin)的流动性(xing)好(hao)。
危害流(liu)动性的(de)因(yin)素很(hen)多,通常是(shi)成分、温度(du)以(yi)及合金液体中(zhong)存在氢氧化镍、金属化合物以(yi)及他(ta)空气污染源的(de)固相颗粒物,但外在根本因(yin)素为浇(jiao)制温度(du)及浇(jiao)筑工作压(ya)力(li)(别称浇(jiao)制拉力(li))的(de)高低。
(2)收缩(suo)性
收(shou)(shou)(shou)缩(suo)(suo)(suo)(suo)性是煅造(zao)铝(lv)合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)关键特(te)性之一(yi)。一(yi)般讲,合(he)金(jin)(jin)从液体浇(jiao)制(zhi)到凝固(gu),直至冷到室内温度,共分(fen)为(wei)三个环节(jie),各自为(wei)液态收(shou)(shou)(shou)缩(suo)(suo)(suo)(suo)、凝固(gu)收(shou)(shou)(shou)缩(suo)(suo)(suo)(suo)和固(gu)态收(shou)(shou)(shou)缩(suo)(suo)(suo)(suo)。合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)收(shou)(shou)(shou)缩(suo)(suo)(suo)(suo)性对(dui)铸件质量有关键性的(de)(de)(de)危(wei)(wei)害(hai),它危(wei)(wei)害(hai)着铸件的(de)(de)(de)缩(suo)(suo)(suo)(suo)松(song)规(gui)格(ge)(ge)、应力(li)的(de)(de)(de)导致(zhi)、裂缝的(de)(de)(de)形成及规(gui)格(ge)(ge)的(de)(de)(de)改变。一(yi)般铸件收(shou)(shou)(shou)缩(suo)(suo)(suo)(suo)又分(fen)为(wei)体收(shou)(shou)(shou)缩(suo)(suo)(suo)(suo)和线收(shou)(shou)(shou)缩(suo)(suo)(suo)(suo),在实(shi)际生产制(zhi)造(zao)中一(yi)般应用(yong)线收(shou)(shou)(shou)缩(suo)(suo)(suo)(suo)来考量合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)收(shou)(shou)(shou)缩(suo)(suo)(suo)(suo)性。铝(lv)合(he)金(jin)(jin)收(shou)(shou)(shou)缩(suo)(suo)(suo)(suo)规(gui)格(ge)(ge),一(yi)般以百分(fen)比来说(shuo)明,称(cheng)作收(shou)(shou)(shou)缩(suo)(suo)(suo)(suo)率。
①体收缩
体收缩包括液体收缩与凝固收缩。
煅造(zao)合金液从浇制到凝(ning)(ning)固(gu),在(zai)凝(ning)(ning)固(gu)的区域会(hui)出现宏(hong)观经(jing)济或显微镜收(shou)缩(suo)(suo)(suo)(suo),这种因收(shou)缩(suo)(suo)(suo)(suo)造(zao)成的宏(hong)观经(jing)济缩(suo)(suo)(suo)(suo)松(song)(song)人眼由此可见,并分(fen)为集中缩(suo)(suo)(suo)(suo)松(song)(song)和(he)(he)渗透性缩(suo)(suo)(suo)(suo)松(song)(song)。集中缩(suo)(suo)(suo)(suo)松(song)(song)的直径大且集中,并遍(bian)布(bu)在(zai)铸件顶(ding)部(bu)或截面厚大的热节处。渗透性缩(suo)(suo)(suo)(suo)松(song)(song)容貌(mao)分(fen)散而(er)微小,绝大部(bu)分(fen)遍(bian)及在(zai)铸件枢轴和(he)(he)热节位(wei)置(zhi)。显微镜缩(suo)(suo)(suo)(suo)松(song)(song)人眼没法看到,显微镜缩(suo)(suo)(suo)(suo)松(song)(song)绝大部(bu)分(fen)遍(bian)及在(zai)位(wei)错(cuo)下或树技晶的枝晶间。
缩(suo)(suo)松和疏(shu)松是铸(zhu)(zhu)件的关键缺陷之一,导(dao)(dao)致(zhi)的原因是液态收(shou)缩(suo)(suo)超出固(gu)(gu)态收(shou)缩(suo)(suo)。生产制造中发现,煅造铝(lv)合(he)金(jin)(jin)(jin)凝(ning)固(gu)(gu)范围越(yue)低,越(yue)易(yi)产生集(ji)中缩(suo)(suo)松,凝(ning)固(gu)(gu)范围越(yue)宽,越(yue)易(yi)产生渗透性(xing)缩(suo)(suo)松,因此(ci),在(zai)方(fang)案设(she)计中务必使(shi)煅造铝(lv)合(he)金(jin)(jin)(jin)符(fu)合(he)顺序凝(ning)固(gu)(gu)规范,即铸(zhu)(zhu)件在(zai)液态到凝(ning)固(gu)(gu)期内的体收(shou)缩(suo)(suo)应得到合(he)金(jin)(jin)(jin)液的弥补,是缩(suo)(suo)松和疏(shu)松集(ji)中在(zai)铸(zhu)(zhu)件外部冒(mao)口中。对易(yi)导(dao)(dao)致(zhi)分散分散的铝(lv)合(he)金(jin)(jin)(jin)铸(zhu)(zhu)件,冒(mao)口设(she)置总数比集(ji)中缩(suo)(suo)松需多(duo),并在(zai)易(yi)导(dao)(dao)致(zhi)疏(shu)松处(chu)设(she)置冷铁,提升(sheng)部分致(zhi)冷速(su)度,使(shi)之此(ci)外或快(kuai)速(su)凝(ning)固(gu)(gu)。
②线收缩
线收缩规(gui)格(ge)将立即危(wei)害铸(zhu)件的质量。线收缩越(yue)大,铝(lv)铸(zhu)件导致裂(lie)缝与应力的趋于(yu)也越(yue)大;致冷后铸(zhu)件规(gui)格(ge)及模样转(zhuan)变也越(yue)大。
对于不一样(yang)的(de)(de)煅(duan)造铝合金有不一样(yang)的(de)(de)煅(duan)造收(shou)缩率(lv)(lv),算同一合金,铸件(jian)不一样(yang),收(shou)缩率(lv)(lv)也不一样(yang),在同一铸件(jian)上,其长、宽、强(qiang)的(de)(de)收(shou)缩率(lv)(lv)也不一样(yang)。应依据详细情况判断。
(3)热(re)裂性(xing)
铝铸(zhu)件(jian)热裂(lie)(lie)缝(feng)的导致,根本原因是铸(zhu)件(jian)收(shou)缩应力超出了金属材(cai)料晶体间(jian)的结(jie)合性,大部(bu)(bu)分(fen)沿位(wei)错(cuo)导致从裂(lie)(lie)缝(feng)破(po)裂(lie)(lie)面(mian)观察由此可见裂(lie)(lie)缝(feng)处金属材(cai)料一般被氧化,丧失金属光泽。裂(lie)(lie)缝(feng)沿位(wei)错(cuo)扩宽(kuan),模样呈锯齿形,表面(mian)较宽(kuan),内部(bu)(bu)狭小,有些则通过全部(bu)(bu)铸(zhu)件(jian)的内孔。
不(bu)(bu)一(yi)样(yang)铝合(he)金(jin)铸(zhu)件(jian)导(dao)致(zhi)(zhi)裂(lie)(lie)(lie)缝(feng)的(de)(de)(de)趋(qu)于也(ye)(ye)不(bu)(bu)一(yi)样(yang),这是因为铝铸(zhu)合(he)金(jin)凝固(gu)的(de)(de)(de)状况下慢慢产生(sheng)详尽的(de)(de)(de)结晶架构(gou)的(de)(de)(de)温(wen)度与凝固(gu)温(wen)度之(zhi)差(cha)越(yue)(yue)大,合(he)金(jin)收缩比(bi)越(yue)(yue)大,导(dao)致(zhi)(zhi)热裂(lie)(lie)(lie)缝(feng)趋(qu)于也(ye)(ye)越(yue)(yue)大,算(suan)同一(yi)种(zhong)合(he)金(jin)也(ye)(ye)因铸(zhu)型的(de)(de)(de)摩擦阻力、铸(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)结构(gou)、浇制制作工(gong)艺等(deng)因素导(dao)致(zhi)(zhi)热裂(lie)(lie)(lie)缝(feng)趋(qu)于也(ye)(ye)不(bu)(bu)一(yi)样(yang)。生(sheng)产制造中常会采(cai)用忍让性(xing)铸(zhu)型,或(huo)改进(jin)铝铸(zhu)合(he)金(jin)的(de)(de)(de)浇制系(xi)统(tong)等(deng)对策,使铝铸(zhu)件(jian)避免导(dao)致(zhi)(zhi)裂(lie)(lie)(lie)缝(feng)。一(yi)般(ban)选用热裂(lie)(lie)(lie)环法检(jian)测铝铸(zhu)件(jian)热裂(lie)(lie)(lie)缝(feng)。
(4)密闭性
铝铸合金(jin)密闭(bi)性(xing)(xing)是(shi)指(zhi)腔(qiang)身型(xing)铝铸件在髙压气体或液体的作用下不渗水(shui)水(shui)准(zhun)(zhun),密闭(bi)性(xing)(xing)实际上定性(xing)(xing)研(yan)究了(le)铸件内部组(zu)织高密度(du)与单(dan)纯(chun)的水(shui)准(zhun)(zhun)。
铝(lv)铸(zhu)合(he)(he)金(jin)的密闭(bi)(bi)性(xing)(xing)(xing)与合(he)(he)金(jin)的特点(dian)有关,合(he)(he)金(jin)凝固范围越低(di),导致疏松趋(qu)于(yu)也(ye)越低(di),此外(wai)导致开展(zhan)析出性(xing)(xing)(xing)出气(qi)孔越低(di),则合(he)(he)金(jin)的密闭(bi)(bi)性(xing)(xing)(xing)越大(da)。同(tong)一种铝(lv)铸(zhu)合(he)(he)金(jin)的密闭(bi)(bi)性(xing)(xing)(xing)好坏(huai),还和铸(zhu)造工艺有关,如降低(di)铝(lv)铸(zhu)合(he)(he)金(jin)浇(jiao)制温度(du)、摆放冷铁以加快致冷速度(du)以及在工作压力(li)下凝固结(jie)晶等,均可(ke)使铝(lv)铸(zhu)件的密闭(bi)(bi)性(xing)(xing)(xing)提高。也(ye)能用浸渗法堵塞泄露空隙来提高铸(zhu)件的密闭(bi)(bi)性(xing)(xing)(xing)。
(5)煅造应力
煅造(zao)应力(li)包括热应力(li)、改(gai)变应力(li)及(ji)收(shou)缩应力(li)三种(zhong)。各式(shi)各样(yang)应力(li)导(dao)致的(de)原因(yin)各不相同。
①热应力
热应力(li)(li)是由(you)于铸件(jian)不一样的(de)几何图(tu)形模样交叉处横剖面(mian)厚(hou)度(du)不均匀,致(zhi)冷不一致(zhi)造成的(de)。在(zai)(zai)厚(hou)壁处产(chan)生压应力(li)(li),导(dao)致(zhi)在(zai)(zai)铸件(jian)中残余(yu)应力(li)(li)。
②改变应力(li)
改变(bian)(bian)(bian)应力是由于一(yi)些铝铸合(he)金在凝(ning)固后致(zhi)(zhi)冷的状况下(xia)导(dao)致(zhi)(zhi)改变(bian)(bian)(bian),随着产生(sheng)(sheng)容(rong)量规格转变(bian)(bian)(bian)。通(tong)常(chang)是铝铸件厚度(du)不(bu)均匀,不(bu)一(yi)样(yang)位置在不(bu)一(yi)样(yang)时间内产生(sheng)(sheng)改变(bian)(bian)(bian)而致(zhi)(zhi)。
③收缩(suo)应力
铝(lv)铸(zhu)件收缩时遭到铸(zhu)型(xing)、型(xing)芯的(de)阻止而引起拉应力而致(zhi)。这种应力是(shi)临(lin)时的(de),铝(lv)铸(zhu)件开箱会自动(dong)式消散。但开箱时间不当,则总(zong)会造(zao)(zao)成热裂(lie)缝,特别是(shi)金属(shu)材料型(xing)浇制的(de)铝(lv)合金一般(ban)在这类应力作用(yong)下非(fei)常容易(yi)造(zao)(zao)成热裂(lie)缝。
铝铸(zhu)合(he)金(jin)件(jian)里(li)的(de)(de)残(can)余应力降(jiang)低(di)了合(he)金(jin)的(de)(de)物(wu)理性能,危害铸(zhu)件(jian)的(de)(de)尺寸(cun)精度(du)。铝铸(zhu)件(jian)里(li)的(de)(de)残(can)余应力可根(gen)据退(tui)火处理清除。合(he)金(jin)因传热性好(hao),致冷(leng)的(de)(de)状况下(xia)无(wu)改变,仅需铸(zhu)件(jian)总体设计有效,铝铸(zhu)件(jian)的(de)(de)残(can)余应力一般较小。
(6)呼(hu)吸(xi)性(xing)
铝(lv)(lv)合金易消化(hua)气体(ti)(ti),是煅(duan)造(zao)铝(lv)(lv)合金的(de)关(guan)键特性(xing)。液态铝(lv)(lv)及铝(lv)(lv)合金成分与(yu)重炼废料、有机物燃烧物质及铸型等所含水量产生体(ti)(ti)现而导致的(de)氡(dong)气被铝(lv)(lv)液体(ti)(ti)消化(hua)而致。
铝(lv)合金(jin)熔(rong)液温度越(yue)大,消化(hua)的氢(qing)也越(yue)大;在(zai)(zai)700℃时(shi),每100克铝(lv)中氢(qing)的溶解度为0.5~0.9,温度上升到850℃时(shi),氢(qing)的溶解度提(ti)高2~3倍。当含碱土金(jin)属沉渣时(shi),氢(qing)在(zai)(zai)溴(xiu)化(hua)锂溶液里的溶解度明(ming)显提(ti)升。
铝铸(zhu)(zhu)合(he)(he)金(jin)除冶(ye)炼(lian)时呼吸外,在(zai)浇入铸(zhu)(zhu)型时也会导致呼吸,进入铸(zhu)(zhu)型里的(de)形状(zhuang)记忆合(he)(he)金(jin)随温度(du)减少,气(qi)(qi)(qi)(qi)体(ti)的(de)溶解度(du)降(jiang)低,开展析出不必要气(qi)(qi)(qi)(qi)体(ti),有(you)一(yi)(yi)部分逸不出的(de)气(qi)(qi)(qi)(qi)体(ti)留(liu)在(zai)铸(zhu)(zhu)件内产生出气(qi)(qi)(qi)(qi)孔(kong),是一(yi)(yi)般称的(de)“针孔(kong)”。气(qi)(qi)(qi)(qi)体(ti)有(you)时候会与缩松(song)融合(he)(he)在(zai)一(yi)(yi)起,溴化锂(li)溶液内进行析出的(de)气(qi)(qi)(qi)(qi)体(ti)留(liu)在(zai)缩松(song)内。若(ruo)气(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)受热造成的(de)压(ya)力非常大(da),则出气(qi)(qi)(qi)(qi)孔(kong)表面光(guang)滑,孔(kong)周边(bian)有(you)一(yi)(yi)圈光(guang)亮(liang)层;若(ruo)气(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)导致工作压(ya)力小(xiao),则孔(kong)里表面多皱(zhou)纹,看上去(qu)如“蚊子脚”,用(yong)心观察又(you)具有(you)缩松(song)的(de)特征。
铝(lv)铸合金液中过氧(yang)化(hua)物(wu)量(liang)(liang)越大(da),铸件(jian)中造(zao)成的(de)(de)针孔(kong)也越大(da)。铝(lv)铸件(jian)中针孔(kong)不仅降(jiang)低了铸件(jian)的(de)(de)密(mi)闭性、耐腐(fu)蚀性,还降(jiang)低了合金的(de)(de)物(wu)理性能(neng)。要得(de)到(dao)无(wu)出气(qi)(qi)孔(kong)或者少出气(qi)(qi)孔(kong)的(de)(de)铝(lv)铸件(jian),根本所在(zai)冶炼规(gui)范。若冶炼时加上(shang)遮住剂维护,合金的(de)(de)呼吸量(liang)(liang)大(da)幅降(jiang)低。对铝(lv)熔液作精炼处理,可合理控制(zhi)溴化(hua)锂溶液里的(de)(de)过氧(yang)化(hua)物(wu)量(liang)(liang)。