壓鑄產(chǎn)品缺陷的診斷

22/22壓鑄產(chǎn)品缺陷的診斷壓鑄過程是一個(gè)復(fù)雜過程。壓鑄產(chǎn)品合格率一般在70%～９0%之間,影響壓鑄產(chǎn)品的因素有如下幾點(diǎn)：機(jī)器本身的性能;機(jī)器的各項(xiàng)工作參數(shù);壓鑄型(模)的結(jié)構(gòu)和性能;壓鑄合金的質(zhì)量及操作者的技能。為了提高壓鑄生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的合格率，操作人員必須具備有一定的預(yù)防和排除產(chǎn)品缺陷的工作能力。一、壓鑄產(chǎn)品缺陷診斷實(shí)例分析1、分析鑄件缺陷產(chǎn)生的原因，一般從如下幾個(gè)方面考慮：調(diào)機(jī)（調(diào)整壓鑄工藝參數(shù)）;換料（換另一種料或改變新料與回爐料比例）；修改型（模)具結(jié)構(gòu)（內(nèi)澆口、溢流槽、排氣槽）。（1)分析思路1）先作合金成分分析，判斷合金料的質(zhì)量，對缺陷影響程度。2)可以剖開缺陷部位,進(jìn)行金相分析,判斷壓鑄工藝因素影響.３）對型(模）具方案重新分析。4）對熔煉過程的檢查。(2）采取措施１)調(diào)整工藝參數(shù):填充速度、填充時(shí)間、模溫等.2)換料：換另一個(gè)品牌的料；新料與回爐料的比例.3)修改型（模）具：內(nèi)澆口,入水的射流角度，溢流槽，排氣槽。2、實(shí)例分析（1)初步了解鑄件名稱：汽車化油器本體.壓鑄合金:ＡDC12。產(chǎn)生缺陷:加工后漏氣，廢品率達(dá)40%以上.（2)分析過程及解決方法1)進(jìn)行合金成分化學(xué)分析，列出分析表，見表7—1。表7-1ＡDC1２壓鑄合金成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）化學(xué)分析表分析結(jié)果：Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2%、Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3％左右，大大超過了規(guī)定值。雜質(zhì)Zn：高溫脆性大,使鑄件有產(chǎn)生裂紋的傾向。雜質(zhì)Fe：當(dāng)Ｆe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.7％,會(huì)產(chǎn)生與壓鑄型(模）焊合現(xiàn)象；的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0．８%～1．0％范圍比較好壓鑄,但的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過１.3%，又會(huì)產(chǎn)生金屬化合物，降低物理性能,是產(chǎn)生縮孔、收縮裂紋的原因之一.解決方法：控制合金原料中雜質(zhì)含量。２)金相分析分析結(jié)果：發(fā)現(xiàn)基本組織晶體粗大，有鐵-鋅—硅的化合物，有氣孔、縮孔。解決方法：合金成分中雜質(zhì)含量控制,壓鑄工藝調(diào)整。3）對合金熔煉過程采取措施，估計(jì)金屬液中含氣量較高，在保溫爐內(nèi),采用氬氣脫氣處理15mｉn.4）對型（模）具方案重新分析①排氣不夠充分時(shí),可加大排氣槽尺寸,加多排氣氣口。②利用激冷排氣塊或采用真空壓鑄法，加大型腔內(nèi)的空氣排放量。③在產(chǎn)生縮孔部位(漏氣）增設(shè)輔助澆口，以提高鑄造壓力的傳遞效果.5）壓鑄工藝參數(shù)①合理設(shè)置慢速壓射和快速壓射開始點(diǎn)，可以減少金屬液包卷氣體現(xiàn)象。修改原來工藝中快速切換的位置,快速切換位置選擇在鑄件兩側(cè)壁厚部位（產(chǎn)生縮孔處）之前。②澆口速度提高到４0～５0m/s。③降低金屬液澆注溫度由６80~69０℃降至670℃5℃.④降低模溫由200℃降至16０℃.3、效果：加工后廢品率降低到5％以下。二、壓鑄產(chǎn)品缺陷類型、產(chǎn)生原因及解決措施1、痕和花紋外觀檢查：鑄件表面上有與金屬液流動(dòng)方向一致的條紋，有明顯可見的與金屬基體顏色不一樣無方向性的紋路，無發(fā)展趨勢。（1)流痕產(chǎn)生的原因有如下幾點(diǎn)，查明原因后應(yīng)及時(shí)糾正。1）模溫過低。2）澆道設(shè)計(jì)不良，內(nèi)澆口位置不良。3）料溫過低.4)填充速度低，填充時(shí)間短.５)澆注系統(tǒng)不合理。6)排氣不良.7)噴霧不合理.（2)花紋產(chǎn)生的原因是型腔內(nèi)涂料噴涂過多或涂料質(zhì)量較差，解決和防止的方法如下:1）調(diào)整內(nèi)澆道截面積或位置。2）提高模溫。3)調(diào)整內(nèi)澆道速度及壓力。4）適當(dāng)?shù)倪x用涂料及調(diào)整用量。2、網(wǎng)狀毛翅（龜裂紋）（1）外觀檢查壓鑄件表面上有網(wǎng)狀發(fā)絲一樣凸起或凹陷的痕跡，隨壓鑄次數(shù)增加而不斷擴(kuò)大和延伸。(2）產(chǎn)生原因1）壓鑄型(模）型腔表面有裂紋。2)壓鑄型（模)預(yù)熱不均勻。（3)解決和防止的方法1)壓鑄型（模）要定期或壓鑄一定次數(shù)后，應(yīng)作退火處理，消除型腔內(nèi)應(yīng)力.2）如果型腔表面已出現(xiàn)龜裂紋,應(yīng)打磨成形表面，去掉裂紋層。3）型（模)具預(yù)熱要均勻。3、冷隔(１）外觀檢查壓鑄件表面有明顯的、不規(guī)則的、下陷線性型紋路(有穿透與不穿透兩種）形狀細(xì)小而狹長,有時(shí)交接邊緣光滑，在外力作用下有斷開的可能（2）產(chǎn)生原因１）兩股金屬流相互對接，但未完全熔合而又無夾雜存在其間，兩股金屬結(jié)合力又很薄弱.2）澆注溫度或壓鑄型(模)溫度偏低。3）澆道位置不對或流路過長。４）填充速度低。(3）解決和防止的方法1）適當(dāng)提高澆注溫度。2）提高壓射比壓縮短填充時(shí)間，提高壓射速度。3）改善排氣、填充條件。4、縮陷（凹痕)（1)外觀檢查在壓鑄件厚大部分的表面上有平滑的凹痕(狀如盤碟).（2)產(chǎn)生原因1）由收縮引起①壓鑄件設(shè)計(jì)不當(dāng)壁厚差太大。②澆道位置不當(dāng)。③壓射比壓低，保壓時(shí)間短。④壓鑄型（模）局部溫度過高。2）冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理.３)開型(模)過早。4）澆注溫度過高.（３）解決和防止的方法１)壁厚應(yīng)均勻.2)厚薄過渡要緩和.３)正確選擇合金液導(dǎo)入位置及增加內(nèi)澆道截面積。4)增加壓射壓力，延長保壓時(shí)間。5)適當(dāng)降低澆注溫度及壓鑄型(模）溫度。6）對局部高溫要局部冷卻。７）改善排溢條件。5、印痕（1)外觀檢查印痕是鑄件表面與壓鑄型（模）型腔表面接觸所留下的痕跡或鑄件表面上出現(xiàn)階梯痕跡（２）產(chǎn)生原因１）由頂出元件引起①頂桿端面被磨損。②頂桿調(diào)整長短不一致。③壓鑄型(模）型腔拼接部分和其他部分配合不好。2）由拼接或活動(dòng)部分引起①鑲拼部分松動(dòng)。②活動(dòng)部分松動(dòng)或磨損。③鑄件的側(cè)壁表面，由動(dòng)、定?；ハ啻┎宓蔫偧纬伞＃?）解決和防止的方法1)頂桿長短要調(diào)整到適當(dāng)位置。2）緊固鑲塊或其他活動(dòng)部分.3）設(shè)計(jì)時(shí)消除尖角，配合間隙調(diào)整適合。４）改善鑄件結(jié)構(gòu)使壓鑄型（模)消除穿插的鑲嵌形式，改進(jìn)壓鑄型（模）結(jié)構(gòu)。6、粘附物痕跡(１）外觀檢查小片狀及金屬或非金屬與金屬的基體部分熔接，在外力的作用下剝落小片狀物，剝落后的鑄件表面有的發(fā)亮、有的為暗灰色。（2）產(chǎn)生的原因1)在壓鑄型(模)型腔表面有金屬或非金屬殘留物。２）澆注時(shí)先帶進(jìn)雜質(zhì)附在型腔表面上。（3）解決和防止的方法1）在壓鑄前對型腔壓室及澆注系統(tǒng)要清理干凈，去除金屬或非金屬粘附物.２）對澆注的合金也要清理干凈。3）選擇合適的涂料,涂層要均勻。7、分層(夾皮及剝落)(1）外觀檢查或破壞檢查在鑄件局部有金屬的明顯層次。（２）產(chǎn)生的原因１）型（模）具剛性不夠在金屬液填充過程中，模板產(chǎn)生抖動(dòng).2）在壓射過程中沖頭出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。3）澆道系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)。(３）解決和防止的方法1)加強(qiáng)型（模）具剛度,緊固型（模）具部件，使之穩(wěn)定.2)調(diào)整壓射沖頭與壓室的配合，消除爬行現(xiàn)象。３)合理設(shè)計(jì)內(nèi)澆道.8、摩擦燒蝕（1）外觀檢查壓鑄件表面在某些位置上產(chǎn)生粗糙面。(2）產(chǎn)生的原因1）由壓鑄型(模）引起的內(nèi)澆道的位置方向和形狀不當(dāng)。2)由鑄造條件引起的內(nèi)澆道處金屬液沖刷劇烈部位的冷卻不夠。(３）解決和防止的方法１）改善內(nèi)澆道的位置和方向的不善內(nèi)澆當(dāng)之處。2)改善冷卻條件，特別是改善金屬液沖刷劇烈部位。３）對燒蝕部分增加涂料。４)調(diào)整合金液的流速，使其不產(chǎn)生氣穴。５）消除型（模）具上的合金粘附物。９、沖蝕（1)外觀檢查壓鑄件局部位置有麻點(diǎn)或凸紋.(２）產(chǎn)生的原因1）內(nèi)澆道位置設(shè)置不當(dāng)。２）冷卻條件不好。(3）解決和防止的方法１)內(nèi)澆道的厚度要恰當(dāng)。2)修改內(nèi)澆道的位置、方向和設(shè)置方法。3)對被沖蝕部位要加強(qiáng)冷卻。１0、裂紋外觀檢查將鑄件放在堿性溶液中,裂紋處呈暗灰色。金屬基體的破壞與裂開呈直線或波浪線形，紋路狹小而長，在外力作用下有發(fā)展趨勢。(1）鋁合金鑄件裂紋1）產(chǎn)生的原因①合金中鐵含量過高或硅含量過低；合金中有害雜質(zhì)的含量過高,降低了合金的可塑性;鋁硅合金、鋁硅銅合金含鋅或含銅量過高;鋁鎂合金中含鎂量過多.②留模時(shí)間過短,保壓時(shí)間短；鑄件壁厚有劇烈變化之處.③局部包緊力過大，頂出時(shí)受力不均。２)解決和防止的方法①正確控制合金成分，在某些情況下,可在合金中加純鋁錠以降低合金中含鎂量；或在合金中加鋁硅中間合金以提高硅含量。②提高型（模）具溫度；改變鑄件結(jié)構(gòu)，調(diào)整抽芯機(jī)構(gòu)或使推桿受力均力。③加大拔模斜度，局部使用強(qiáng)力離型（脫模)劑。④增加留模時(shí)間、增加保壓時(shí)間。（2)鎂合金鑄件裂紋1）產(chǎn)生的原因合金中鋁硅含量高;型（模）具溫度低;鑄件壁厚薄變化劇烈；頂出和抽芯時(shí)受力不均勻。

2)解決和防止的方法:合金中加純鎂以降低鋁硅含量；型（模）具溫度要控制在要求的范圍內(nèi)；改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu),消除厚薄變化較大的截面；調(diào)整好型芯和推桿，使之受力均衡。(3）銅合金鑄件裂紋1)產(chǎn)生的原因：①黃銅中鋅的含量過高（冷裂）或過低（熱裂）;硅黃銅中硅的含量高.②開型(模)時(shí)間晚,特別是型芯多的鑄件。2）解決和防止的方法：①保證合金的化學(xué)成分，合金元素取其下限；硅黃銅在配制時(shí),硅和鋅的含量不能同時(shí)取上限。②提高型(模）具溫度；適當(dāng)控制調(diào)整開型（模）時(shí)間。11、欠鑄及輪廓不清晰(1）外觀檢查金屬液充滿型腔，鑄件表面有不規(guī)則的孔洞、凹陷或棱角不齊，表面形狀呈自然液流或液面相似，如圖７-24所示：（2)產(chǎn)生的原因1)內(nèi)澆道寬度不夠或壓鑄型(模)排氣不良。2）合金流動(dòng)性差。３）澆注溫度低或壓鑄型(模）溫度低,壓射速度低。４)壓射比壓不足。5）壓鑄型(模）腔邊角尺寸不合理、不易填充.6）噴霧不合理。(3)解決和防止的方法1）改進(jìn)內(nèi)澆道，改進(jìn)排氣條件，適當(dāng)提高壓鑄型(模）溫度和澆注溫度.2)提高壓射比壓和壓射速度。３）注意噴霧的位置。12、變形（1）外觀檢查或測量和劃線鑄件翹（彎）曲、超出圖樣尺寸公差要求。（２）產(chǎn)生的原因1)鑄件結(jié)構(gòu)不合理，各部收縮不均勻.2）留模時(shí)間太短。3）頂出過程鑄件偏斜。4)鑄件剛性不夠。5）堆放不合理或去除澆道方法不當(dāng)。（3）解決和防止的方法１)改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)、使壁厚均勻。2）不要堆疊存放,特別是大且面薄的鑄件.3)時(shí)效或退火時(shí)不要堆疊入爐.4）必要時(shí)可以進(jìn)行整形。1３、飛翅(1)外觀檢查鑄件分型面處或活動(dòng)部分突出過多的金屬薄片，如圖7－25所示。（２)產(chǎn)生的原因1)壓射前機(jī)器的調(diào)整、操作不合適。2）壓鑄型(模）及滑塊損壞，閉鎖元件失效.3)鑲塊及滑塊磨損.4)壓鑄型(模）強(qiáng)度不夠造成變形。5）分型面上雜物未清理干凈.6）鎖型(模）力小.(３)解決和防止的方法1）檢查合型（模)力及增壓情況。2)調(diào)整增壓機(jī)構(gòu)使壓射增壓峰值降低.3)檢查壓鑄型（模)強(qiáng)度和閉鎖元件.４）檢查壓鑄型（模）損壞情況并修理.5）清理分型面防止有雜物。6）增大鎖型（模）力.14、夾渣(渣孔）(１）外觀檢查或探傷及金相檢查鑄件上有不規(guī)則的明或暗孔,孔內(nèi)常被熔渣充塞.金相檢查時(shí)，在低倍顯微鏡下呈暗黑色；在高倍顯微鏡下亮而無色。(2)產(chǎn)生的原因1)金屬中有夾渣或型腔中有非金屬殘留物，在壓射前未被清除.2)金屬液表面上的熔渣未清除。3)將熔渣及金屬同時(shí)澆注到壓室。(3）解決和防止的方法1)仔細(xì)去除金屬表面的熔渣。2)遵守金屬熔煉舀取工藝規(guī)程。1５、硬點(diǎn)機(jī)械加工過程中或加工后外觀檢查或金相檢查鑄件上有硬度高于金屬基體的細(xì)小質(zhì)點(diǎn)或塊狀物,使刀具磨損嚴(yán)重，加工后常常顯示出不同亮度。(1）非金屬硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因及解決和防止的方法１)由于混入了合金液表面的氧化物而產(chǎn)生非金屬硬點(diǎn)，解決和防止的方法為:鑄造時(shí)不要把合金液表面的氧化物舀入勺內(nèi)；清除鑄鐵坩堝表面的氧化物后，再涂上涂料；消除勺子等工具上的氧化物；使用與鋁不產(chǎn)生反應(yīng)的涂料。2)由于混入了合金液與涂料的反應(yīng)生成物，而產(chǎn)生非金屬硬點(diǎn)。應(yīng)該用與鋁合金不發(fā)生反應(yīng)的涂料.３)金屬液中產(chǎn)生了復(fù)合化合物，如Al、Mn、Fe、Si組成的化合物。應(yīng)注意:在鋁合金中含有Ｍn、Fe等元素時(shí)應(yīng)勿使偏析;并保持清潔；用干燥的去氣劑除氣,但鋁合金含鎂時(shí)要注意補(bǔ)償。4)金屬液中鋁硅合金含Si高；鋁合金在半液態(tài)下澆注；硅游離存在,或者鋁硅合金Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于11.６％且Ｃu、Fe含量亦高。解決和防止的方法為：鋁合金含Ｃｕ、Fe多時(shí)，應(yīng)使含Sｉ的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降到1０。５%以下；適當(dāng)?shù)奶岣邼沧囟?，以避免使Ｓi析出。5)由于金屬錠不純或粘附了油污，熔煉工具不干凈而夾帶異物，而產(chǎn)生非金屬硬點(diǎn).應(yīng)注意檢驗(yàn)金屬錠的純度，加強(qiáng)原料、回收料的清理，不得粘上油、砂、塵土等異物；注意清理干凈坩堝,熔煉工具上面的鐵銹及氧化物。（2）金屬硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因及解決和防止的方法1)、混入了未溶解的硅元素原料而產(chǎn)生金屬性硬點(diǎn)。解決和防止的方法為：①熔煉硅合金時(shí)，不要使用硅元素粉末。②調(diào)整合金成分時(shí),不要直接加入硅元素，必須采取中間合金。③熔煉溫度要高,時(shí)間要長，使硅充分溶解。２)、混合了促進(jìn)初生硅結(jié)晶生長的原料而產(chǎn)生金屬性硬點(diǎn)，生產(chǎn)中應(yīng)注意：縮小鑄造溫度波動(dòng)范圍,使之經(jīng)常保持熔融狀態(tài)；加冷料時(shí)要防止合金錠塊使合金凝固；盡量減少促進(jìn)粗晶硅易于生長的成分.３)、混入了生成金屬件化合物結(jié)晶物質(zhì)而產(chǎn)生金屬性硬點(diǎn)，生產(chǎn)中應(yīng)注意：①減少溫度波動(dòng)范圍，不使合金液的溫度過高或過低。②控制合金成分雜質(zhì)含量的同時(shí)，注意勿使增加雜質(zhì).③對能產(chǎn)生金屬間化合物的材料要在高溫下熔煉、為防止雜質(zhì)增加,應(yīng)一點(diǎn)一點(diǎn)的少量加入。(3)偏析性硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因和解決防止的方法偏析性硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因是由于急冷，使容易偏析的成分析出成為硬點(diǎn)。在壓射時(shí)應(yīng)注意:合金液澆入壓室后，應(yīng)立即壓射填充;盡可能不含有Ca、Mg、Ｎa等易引起急冷效應(yīng)的合金成分。Ｃa的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)控制在0.05%以下。１６、脆性（1）外觀檢查或金相檢查合金晶粒粗大或極小，使鑄件易斷裂或碰碎。（2）產(chǎn)生的原因１)合金過熱太大或保溫時(shí)間過長.2）激烈過冷，結(jié)晶過細(xì)。３)鋁合金含有鋅鐵等雜質(zhì)太多。4）鋁合金中含銅超出規(guī)定范圍。(３）解決和防止的方法1）合金不宜過熱.2）提高型(模）具溫度，降低澆注溫度.3）嚴(yán)格控制合金成分在允許的范圍內(nèi).1７、滲漏通過試壓試驗(yàn),壓鑄件漏水或滲水。（１）產(chǎn)生的原因1）壓力不足。２）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理或鑄件結(jié)構(gòu)不合理。3）合金選擇不當(dāng)。４）排氣不良。（2）解決和防止的方法1)提高壓射比壓。2）盡量避免后加工。３）改進(jìn)澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)。4）選用良好合金。18、氣孔(1)解剖后外觀檢查或探傷檢查氣孔具有光滑的表面,形狀呈圓形或橢圓形。(2)產(chǎn)生的原因1）一速距離過短，一速過快,在料液內(nèi)卷氣.２）橫澆道設(shè)計(jì)不合理.3)內(nèi)澆口位置不合理。4）分型面選擇不當(dāng)。5)排氣不良。6)料液含氣量高。7)料液雜質(zhì)含量高.８)噴射量和位置不當(dāng)。９）橫溫過高。10）料溫過高。11）冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理。（3）解決和防止的方法1)使用干燥而干凈的添加劑,不使合金過熱并很好排氣,改善金屬導(dǎo)入方向。2）降低壓射速度。３）在保證填充良好的情況下，盡可能增大內(nèi)澆道截面積。１9、氣泡(1)解剖后外觀檢查或探傷檢查鑄件接近表面有氣體集聚,有時(shí)看到鑄件表面鼓泡。（2)產(chǎn)生的原因1）由卷入氣體引起型腔氣體沒有排出,被包在鑄件中；涂料產(chǎn)生的氣體卷入鑄件中。２）由合金氣體引起合金內(nèi)吸有較多氣體,凝固時(shí)析出留在鑄件內(nèi)。（3）解決和防止的方法1）善內(nèi)澆道、溢流槽排氣道的大小和位置;改善填充時(shí)間和內(nèi)澆道處流速；提高壓射壓