铝合金铸造件表面缺陷的防止与控制

　　现代生产中，铝合金铸造件的“质量"包含两个方面的内容：一是产品质量，即是铝铸件满足用户要求的程度，也就是适应性。二是工程质量，即是铝铸件铸件的生产过程对产品质量的保证程度。两者有相关性，但又不是一个概念。

　　铝铸件质量的现代概念应该是有两层思：首先是满足客户使用要求，即适用性；其次是在保证适用性的基预上价格最低，即经济性。

　　有些铝铸件的缺陷有些可直接看到，有的在切削加工后才能发现。对于浅表层缺陷通过切削加工可以消除，不会使铸件报废。加工后仍存在于铸件加工表面，并影响使用的，会使铝铸件报废。

　　我们要了解铝合金铸造工艺中常见的铝铸件缺陷的形貌特点、产生原因及其形成过程，目地是防止、减少和消除铝铸件缺陷，有效做好铸件质量控制工作。

一）粘砂的定义、产生原因、防治方法

铝合金铸造件表面粘附着一层难以清除的砂粒，称为粘砂。

粘砂分为机械粘砂和化学粘砂。

    机械粘砂是铝合金铸造件的部分或整个表面上，粘附着一层砂粒和金属的机械混合物。清铲粘砂层时能看到金属光泽。

　　化学粘砂是铝合金铸造件的部分或整个表面粘附一层金属氧化物、砂粒和粘土相互作用而生成的低熔点化合物，硬度较高，只能用砂轮磨去。

　　粘砂是金属液与型壁表面之间产生热物理作用或经学反应的综合结果。凡是加剧热物理作用或热化学反应的各种因素，都会造成铝合金铸造件的部分表面或整个表面产生不同程度的粘砂。

　　铝合金铸造件表面牌液态时间长，铝合金铸造件厚壁或大热节处，散热条件差的地方（凹角、细长孔、狭窄沟槽等），金属液的静压力大，浇注温度高，原砂颗粒越粗，则容易粘砂。

粘砂的防止与控制方法有

1、铝合金铸造件壁厚要均匀，适当加大圆角半径，尽量减小热节圆，采用冷铁。

2、根据铝合金铸造件厚度和金属液浇注温度，正确选用原砂粒度，面砂和粘结剂的耐火度适当高些，砂型紧实度要均匀，涂料层耐火度要高，热化学稳定性要好，砂型要干燥。

3、提高金属液质量，适当降低浇注温度、浇注速度。

二）砂眼的定义、产生原因、防治措施

铝合金铸造件内部或表面带有砂粒的孔洞称为砂眼。铝合金铸造件表面的砂眼可以看到：内部砂眼只有机械加工后才能发现。

产生砂眼的主要原因是铸型中存在有砂粒。这些砂粒来自：

1、铸型结构不合理，造型下芯合型操作过程型壁表面砂粒易型砂和涂料的强度不够，

2、造型操作时紧实度不均匀，型腔未修好；

3、浇注系统不合理，浇注温度和浇注操作不当，金属液冲击型壁而脱落的砂粒；

4、合型操作不细致，型内脱落的砂粒未清理干净，合型时压坏砂型等。

砂眼的防止与控制方法有：

1、修改工艺，如增大铸型尖角部位的圆角半径，增大起模斜度，改进下芯方案等。

2、提高型芯砂质量、造型操作质量、型芯烘干质量。

3、改进浇注系统和控制浇注操作，减少金属液对型壁的热辐射和强烈冲击。

4、提高合型操作质量，认真检查型芯尺寸，吸尽型内散砂，平稳合型，防止碰撞和挤压，坚持验型操作等。

三）夹砂结疤的定义、产生原因、防治措施

夹砂结疤是指在铝合金铸造件表面产生的疤片状金属突起物，其表面粗糙、边缘锐利，有一小部分金属和铝合金铸造件本体相连，疤片状突起物与铝合金铸造件之间有砂层。

铝合金铸造件产生夹砂结疤与铝合金铸造件结构、造型方法、型芯砂质量、浇注等因素有关：

1、处于水平位置的铝合金铸造件大平面受金属液强烈热辐射作用；

2、砂型（芯）质量不佳造成浇注过程型壁开裂或砂块掉落；

3、金属液流动性差或浇速慢不能较快覆盖型腔底部平面。

夹砂结疤的防止与控制方法有：

1、减小上下型水平型壁面积、在水平大平面上附设肋结构、水平大平面倾斜浇注、在大平面上插钉加固。

2、保证熔炼质量和浇注速度，如：减少金属液杂质含量、提高流动性、控制好浇注温度、增加内浇道面积和数量，提高浇注速度，缩短对型壁热辐射作用时间等。

只要是转型与金属液接触的表层不破裂和不垮塌，一般铝合金铸造件就不会产生夹砂结疤。

　　铝合金铸造件外观质量检验一般采用直观就可以检查，对铝合金铸造件表面缺陷的检验（例如粘砂、夹砂、夹砂结疤等）大多数用肉眼直观目视检查，也可借助于低倍放大镜，就可以发现暴露在铝合金铸造件表面的宏观缺陷，检查时，应判定铝合金铸造件对于检查项目是否合格，区分合格品返修品和废品。重点要在铝合金铸造件内腔质量检验（内腔形状尺寸、表面粗糙度各种表面铸造缺陷、内腔清洁度等）检验。当用时发现内腔表面是否有粘砂、夹砂和夹砂结疤等缺陷时，必须采取措施将这些缺陷清除。

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