Causas y soluciones de poros en fundiciones de aleaciones de aluminio
En el proceso de producción de piezas de fundición de aleación de aluminio, los defectos de porosidad a menudo ocurren debido a una operación incorrecta o mano de obra no calificada. Una vez que aparecen los poros, las piezas fundidas a menudo se desechan debido a problemas de calidad, lo que aumenta los costos de producción. Sin embargo, existen muchas razones para la aparición de defectos de porosidad en las fundiciones de aleaciones de aluminio. Muchas empresas siempre se sienten abrumadas cuando encuentran problemas y no tienen forma de empezar. Este artículo comenzará con las causas de los poros en las fundiciones de aleaciones de aluminio y analizará las soluciones a los defectos de los poros.
Causas:
1. Poros causados por mala calidad de refinación y desgasificación.
En la producción de fundición de aleación de aluminio, la temperatura de vertido del aluminio fundido suele ser de 610-660 °C. A esta temperatura, una gran cantidad de gas (principalmente hidrógeno) se disuelve en el aluminio fundido y la solubilidad del hidrógeno de la aleación de aluminio es la misma que la de la aleación de aluminio. La temperatura está estrechamente relacionada. Es aproximadamente 0.69 cm3/100 g en el líquido de aluminio líquido a aproximadamente 660 ℃, y solo 0.036 cm3/100 g en la aleación de aluminio sólido a aproximadamente 660 ℃. En este momento, el contenido de hidrógeno en el líquido de aluminio líquido es casi sólido. 19 a 20 veces. Por lo tanto, cuando la aleación de aluminio se solidifica, existe una gran cantidad de precipitación de hidrógeno en la fundición de la aleación de aluminio en forma de burbujas.
Reduzca el contenido de gas en el aluminio fundido y evite la precipitación de una gran cantidad de gas durante la solidificación de la aleación de aluminio para generar poros. Este es el propósito de refinar y desgasificar en el proceso de fundición de aleaciones de aluminio. Si el contenido de gas se reduce originalmente en el aluminio fundido, la cantidad de gas de precipitación se reducirá durante la solidificación y las burbujas resultantes también se reducirán significativamente. Por lo tanto, el refinado de la aleación de aluminio es un medio tecnológico muy importante. Si la calidad del refinado es buena, los poros deben ser menores, y la calidad del refinado es mala, y los poros deben ser mayores. La medida para asegurar la calidad de la refinación es elegir un buen agente de refinación. Un buen agente refinador puede reaccionar para generar burbujas a unos 660°C. Las burbujas generadas no son violentas, pero se generan burbujas uniformes y continuas. El líquido de aluminio se pone en contacto por completo y el hidrógeno en el líquido de aluminio se adsorbe y sale de la superficie del líquido. Por lo tanto, el tiempo de burbujeo no debe ser demasiado corto. Generalmente, el tiempo de burbujeo debe ser de 6 a 8 minutos.
Cuando la aleación de aluminio se enfría a 300 ℃, la solubilidad del hidrógeno en la aleación de aluminio es solo inferior a 0.001 cm3/100 g, que es solo 1/700 del estado líquido. Los poros generados por la precipitación de hidrógeno después de la solidificación son dispersos y pequeños. El agujero de alfiler, que no afecta la fuga de aire ni la superficie mecanizada, es básicamente invisible a simple vista.
Cuando el aluminio fundido se solidifica, las burbujas generadas por la precipitación de hidrógeno son relativamente grandes, y la mayoría de ellas se ubican en el núcleo del aluminio fundido que solidifica al final. Aunque también están dispersas, estas burbujas a menudo provocan fugas, lo que a menudo conduce al desguace de la pieza de trabajo.
2. Poros causados por un escape deficiente
En la fundición de aleaciones de aluminio, debido al paso de escape deficiente del molde y la estructura de diseño de escape deficiente del molde, el gas en la cavidad no puede descargarse completamente sin problemas durante la fundición a presión, lo que genera poros en algunas partes fijas del producto. Los poros formados por el gas en la cavidad del molde son a veces grandes ya veces pequeños, y la pared interior de los poros es el color de oxidación del aluminio y la oxidación del aire. Es una pared interior gris. Para los poros causados por un escape deficiente, el canal de escape del molde debe mejorarse y la piel de aluminio residual en el canal de escape del molde debe limpiarse a tiempo para evitarlo.
3. Porosidad causada por la incorporación de aire debido a parámetros de fundición a presión inadecuados
En la producción de fundición a presión, los parámetros de fundición a presión se seleccionan incorrectamente y la velocidad de llenado de la fundición hidráulica de aluminio es demasiado rápida, por lo que el gas en la cavidad no puede extruirse de la cavidad de manera estable y oportuna, y se introduce en el líquido de aluminio por el flujo de líquido del líquido de aluminio. Enfriamiento rápido, encerrado en una carcasa de aleación de aluminio solidificado e incapacidad para descargar, lo que da como resultado poros más grandes. Dichos poros a menudo se encuentran debajo de la superficie de la pieza de trabajo, y la entrada de aluminio fundido es menor que la confluencia final, en forma de pera o elíptica, y más y más grande en la solidificación final. Para este tipo de poros, la velocidad de llenado debe ajustarse para que el flujo de líquido de aleación de aluminio avance suavemente y no se genere un flujo de alta velocidad y el aire sea arrastrado.
4. Orificios de contracción de aleación de aluminio.
Al igual que otros materiales, las aleaciones de aluminio se contraen durante la solidificación. Cuanto mayor sea la temperatura de fundición de las aleaciones de aluminio, mayor será la contracción. Existe un solo poro causado por la contracción del volumen en la parte de solidificación final de la aleación, que es de forma irregular y grave. en red. A menudo, en el producto existe al mismo tiempo que los poros debido al desprendimiento de hidrógeno durante la solidificación. Hay poros que se encogen alrededor de los poros de evolución de hidrógeno o estomas, y hay poros filamentosos o de malla que se extienden hacia el exterior alrededor de las burbujas.
Para este tipo de porosidad, se debe resolver la temperatura de fundición. Si las condiciones del proceso de fundición a presión lo permiten, la temperatura de fundición del líquido de aluminio durante la fundición a presión debe reducirse tanto como sea posible. De esta manera, se puede reducir la contracción del volumen de la fundición y se pueden reducir los poros de contracción y la porosidad de contracción. Si tales poros aparecen a menudo en la parte de calentamiento, puede considerar agregar extracción de núcleo o hierro frío para cambiar la parte de solidificación final y resolver el problema de los defectos de fuga.
5. Poros causados por una diferencia excesiva en el grosor de la pared del producto
La forma del producto a menudo tiene el problema de una diferencia de espesor de pared excesiva. El centro del espesor de la pared es el lugar donde el aluminio fundido se solidifica al final, y también es el lugar más probable para generar poros. Los poros en el espesor de la pared son una mezcla de poros de precipitación y poros de contracción. medidas para prevenir.
Al diseñar la forma del producto, se debe considerar minimizar el problema del espesor de pared desigual o el espesor excesivo, adoptar una estructura hueca y considerar agregar extracción de núcleo o hierro frío, o enfriamiento por agua en el diseño del molde, o aumentar el enfriamiento del molde aquí. velocidad. En la producción de fundición a presión, se debe prestar atención a la cantidad de sobreenfriamiento en piezas con grandes espesores, y la temperatura de vertido debe reducirse adecuadamente.
Soluciones:
(1) Para garantizar la calidad de refinación y desgasificación de la fundición de aleación de aluminio, seleccione buenos agentes de refinación y desgasificación para reducir el contenido de gas en el aluminio fundido y eliminar óxidos como escoria y espuma en la superficie del líquido a tiempo para evitar que el gas de entrar de nuevo. en fundición a presión.
(2) Seleccione un buen agente de desmoldeo, el agente de desmoldeo seleccionado no debe generar gas en la fundición a presión y tener un buen rendimiento de desmoldeo.
(3) Asegúrese de que el escape del molde no esté obstruido ni bloqueado, y que el escape sea suave para garantizar que el gas en el molde se descargue por completo, especialmente el canal de escape debe estar sin obstrucciones en la polimerización final del líquido de aluminio.
(4) Ajuste los parámetros de la fundición a presión y la velocidad de llenado no debe ser demasiado rápida para evitar la entrada de aire. La temperatura de fundición también debe estar bien controlada.
(5) En el diseño del producto y el diseño del molde, se debe prestar atención al uso de extracción y enfriamiento del núcleo para minimizar las diferencias de espesor de pared.
(6) Para los poros que a menudo aparecen en las partes fijas, se debe mejorar el molde y el diseño.
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