鋁合金鑄造件表面缺陷的防止與控制

　　現代生產中，鋁合金鑄造件的“質量"包含兩個方面的內容：一是產品質量，即是鋁鑄件滿足用戶要求的程度，也就是適應性。二是工程質量，即是鋁鑄件鑄件的生產過程對產品質量的保證程度。兩者有相關性，但又不是一個概念。

　　鋁鑄件質量的現代概念應該是有兩層思：首先是滿足客戶使用要求，即適用性；其次是在保證適用性的基預上價格最低，即經濟性。

　　有些鋁鑄件的缺陷有些可直接看到，有的在切削加工后才能發現。對于淺表層缺陷通過切削加工可以消除，不會使鑄件報廢。加工后仍存在于鑄件加工表面，并影響使用的，會使鋁鑄件報廢。

　　我們要了解鋁合金鑄造工藝中常見的鋁鑄件缺陷的形貌特點、產生原因及其形成過程，目地是防止、減少和消除鋁鑄件缺陷，有效做好鑄件質量控制工作。

一）粘砂的定義、產生原因、防治方法

鋁合金鑄造件表面粘附著一層難以清除的砂粒，稱為粘砂。

粘砂分為機械粘砂和化學粘砂。

    機械粘砂是鋁合金鑄造件的部分或整個表面上，粘附著一層砂粒和金屬的機械混合物。清鏟粘砂層時能看到金屬光澤。

　　化學粘砂是鋁合金鑄造件的部分或整個表面粘附一層金屬氧化物、砂粒和粘土相互作用而生成的低熔點化合物，硬度較高，只能用砂輪磨去。

　　粘砂是金屬液與型壁表面之間產生熱物理作用或經學反應的綜合結果。凡是加劇熱物理作用或熱化學反應的各種因素，都會造成鋁合金鑄造件的部分表面或整個表面產生不同程度的粘砂。

　　鋁合金鑄造件表面牌液態時間長，鋁合金鑄造件厚壁或大熱節處，散熱條件差的地方（凹角、細長孔、狹窄溝槽等），金屬液的靜壓力大，澆注溫度高，原砂顆粒越粗，則容易粘砂。

粘砂的防止與控制方法有

1、鋁合金鑄造件壁厚要均勻，適當加大圓角半徑，盡量減小熱節圓，采用冷鐵。

2、根據鋁合金鑄造件厚度和金屬液澆注溫度，正確選用原砂粒度，面砂和粘結劑的耐火度適當高些，砂型緊實度要均勻，涂料層耐火度要高，熱化學穩定性要好，砂型要干燥。

3、提高金屬液質量，適當降低澆注溫度、澆注速度。

二）砂眼的定義、產生原因、防治措施

鋁合金鑄造件內部或表面帶有砂粒的孔洞稱為砂眼。鋁合金鑄造件表面的砂眼可以看到：內部砂眼只有機械加工后才能發現。

產生砂眼的主要原因是鑄型中存在有砂粒。這些砂粒來自：

1、鑄型結構不合理，造型下芯合型操作過程型壁表面砂粒易型砂和涂料的強度不夠，

2、造型操作時緊實度不均勻，型腔未修好；

3、澆注系統不合理，澆注溫度和澆注操作不當，金屬液沖擊型壁而脫落的砂粒；

4、合型操作不細致，型內脫落的砂粒未清理干凈，合型時壓壞砂型等。

砂眼的防止與控制方法有：

1、修改工藝，如增大鑄型尖角部位的圓角半徑，增大起模斜度，改進下芯方案等。

2、提高型芯砂質量、造型操作質量、型芯烘干質量。

3、改進澆注系統和控制澆注操作，減少金屬液對型壁的熱輻射和強烈沖擊。

4、提高合型操作質量，認真檢查型芯尺寸，吸盡型內散砂，平穩合型，防止碰撞和擠壓，堅持驗型操作等。

三）夾砂結疤的定義、產生原因、防治措施

夾砂結疤是指在鋁合金鑄造件表面產生的疤片狀金屬突起物，其表面粗糙、邊緣銳利，有一小部分金屬和鋁合金鑄造件本體相連，疤片狀突起物與鋁合金鑄造件之間有砂層。

鋁合金鑄造件產生夾砂結疤與鋁合金鑄造件結構、造型方法、型芯砂質量、澆注等因素有關：

1、處于水平位置的鋁合金鑄造件大平面受金屬液強烈熱輻射作用；

2、砂型（芯）質量不佳造成澆注過程型壁開裂或砂塊掉落；

3、金屬液流動性差或澆速慢不能較快覆蓋型腔底部平面。

夾砂結疤的防止與控制方法有：

1、減小上下型水平型壁面積、在水平大平面上附設肋結構、水平大平面傾斜澆注、在大平面上插釘加固。

2、保證熔煉質量和澆注速度，如：減少金屬液雜質含量、提高流動性、控制好澆注溫度、增加內澆道面積和數量，提高澆注速度，縮短對型壁熱輻射作用時間等。

只要是轉型與金屬液接觸的表層不破裂和不垮塌，一般鋁合金鑄造件就不會產生夾砂結疤。

　　鋁合金鑄造件外觀質量檢驗一般采用直觀就可以檢查，對鋁合金鑄造件表面缺陷的檢驗（例如粘砂、夾砂、夾砂結疤等）大多數用肉眼直觀目視檢查，也可借助于低倍放大鏡，就可以發現暴露在鋁合金鑄造件表面的宏觀缺陷，檢查時，應判定鋁合金鑄造件對于檢查項目是否合格，區分合格品返修品和廢品。重點要在鋁合金鑄造件內腔質量檢驗（內腔形狀尺寸、表面粗糙度各種表面鑄造缺陷、內腔清潔度等）檢驗。當用時發現內腔表面是否有粘砂、夾砂和夾砂結疤等缺陷時，必須采取措施將這些缺陷清除。

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