简述锌合金压铸缺陷以及解决方法
在当今市场上,锌合金压铸件广泛得到使用,这就要求压铸件的质量要得到满足,具有良好的表面处理性能,然而在压铸过程中常常出现压铸缺陷,这将影响到企业的生产效率,使企业的成本提升及利润下降,减少企业的收益。
二.起泡缺陷的原因
1.压铸件孔洞
孔洞主要是气孔和收缩孔,气孔大多是圆的,但收缩孔大多是不规则的。
(一)铸造缺陷,最常见的是气孔。气孔特征:在铸件的表面,光滑的表面,呈现的形式为在铸件表面或皮下针孔或铸件里面。铸件壁内气孔通常是圆形或椭圆形,具有光滑的表面,一般为闪亮的氧化物,有时表现为油黄色。可以通过喷砂发现(表面气孔)的气泡,通过X射线或机械加工发现内部气孔,气泡,在x射线底片上表现为黑色的气孔。
气体的来源:
(1)合金液析出气体和熔化过程中工艺及相关原材料有关。
(2)压铸中卷入的气体涉及到模具结构及压铸工艺参数。
(3)脱模剂分解气体涉及到涂料的自身特征和喷漆工艺。
原材料和冶炼过程中产生的气体分析:铝液主要是氢气,约占总数的85%。较高的熔融温度,铝液中氢的溶解度,在固体铝的溶解度高很低,所以凝固过程中,氢析出演化出气孔。
氢的来源:
(1)大气中的水汽,液态金属从潮湿的空气吸取氢。
(2)原材料自身氢含量,合金锭表面湿润,回炉料脏,污油。
(二)、生成缩孔的原因:
(1)在凝固过程中液态金属,由于体积的缩小或最后凝固的部位缺乏金属液,导致最终凝固收缩;
(2)厚度不均匀的铸件或铸件局部过热,导致在缓慢凝固的某一部分,体积收缩造成表面的凹陷,在铸造过程中的表面处理存在的收缩,可能会进入水,当喷漆或电镀后烘烤,形成热膨胀的气体孔;或孔洞水变成水蒸气,体积膨胀,因而造成铸件表面起泡。
2.晶间腐蚀铸造
在铅,镉,锡,锌合金成分的有害杂质,在晶粒交界处聚集产生晶间腐蚀,金属基体的晶间腐蚀和破裂,与镀液中的晶间腐蚀加速了这一祸害,造成受晶间腐蚀的部位的膨胀,镀层顶起,使铸件表面起泡。尤其在潮湿的环境中,晶间腐蚀会使铸件变形,开裂,甚至破坏。
3.铸造裂纹
铸造裂纹有水纹,冷隔纹,热裂纹。
(一)水纹,冷隔纹:在充型过程中,液态金属,第一接触型壁过早凝固,进入熔融金属和凝固层不能融合为一,在铸件表面形成对接堆叠纹,出现条带状缺陷。水纹通常在铸造表面浅层;而冷隔纹可能会渗透到铸件的内部。
(二)热裂纹:
(1)当铸件壁厚不均,凝固过程中产生应力;
(2)早期顶出导致金属强度不够;
(3)当顶出时受力不均匀;
(4)过多的模具温度,造成晶粒粗大;
(5)存在有害杂质。铸件有水纹,冷隔纹,热裂纹,电镀时熔融液体将渗透到裂缝中,在烘烤过程中形成蒸气,气压顶起电镀层,起泡形成。
三.铸造缺陷的解决方案
1.解决铸造气孔的方法
首先分析导致气孔的产生的原因,再采取对应的措施。
(一)选择干燥,干净的合金材料。
(二)控制的熔融温度不要过热,脱气处理。
(三)铸造工艺参数的合理选择,尤其是注射速度。调速高速切换起点。
(四)顺序填充帮助型腔气体的排出,浇I:1和流道具有足够的长度,要大干50ram,有利于合金液的平稳流动以及气体排出。可以改变浇I:l的厚度,方向,在孔处设置溢流槽,排气槽。溢流品截面积的总和的不少于??浇口截面60%截面积的总和,或排渣效果差。
(五)选择性能好的涂料和喷雾量控制。
2.解决铸造收缩的方法
缩孔,在凝固过程中的热的各个部分尽可能均匀地分配,同时使铸件凝固。通过浇注系统的合理设计,确定内浇道适当的厚度和位置;在模具设计,模具的温度和冷却的适当的控制,以避免缩孔。
3.解决解决压铸件缩孔的办法对于解决压铸件缩孔的办法,主要控制有害的杂质的合金材料,尤其是铅的质量分数应小于0.003%。注意废物带来的杂质元素。
4.解决水纹,冷隔纹的方法
对于水纹,冷隔纹,可提高模具温度,增加内浇道合金液流速或冷隔区增加淤流槽,降低冷隔纹的产生。
5.解决热裂解的方法
热裂纹,铸件厚度以避免急剧变化减少所产生的应力;调整压铸工艺参数;降低模具温度。
四.防止锌合金压铸缺陷的产生
对压铸毛坯件质量严格要求:
第一,采购优质锌锭,存放保持干燥、清洁,熔炼不得混入退镀品、污脏水口料。
第二,压铸毛坯无缺料、无变形、无缩水、无起泡无脱皮、无隔层无裂纹、无气孔、无飞边。
第三,表面干净无油渍,无碰撞伤痕。
第四,经150℃炉箱内烘烤l小时,无起泡。
第五,皮下针孔距离抛光表面深度必须大于0.30ram。
第六,抛光件密度大于6.589/cm3。单独抛光,不得与铜件同场地,同抛光材料。在工件表面若残存有大量铜原子,因为是抛光外力将其侵入,铜原子与锌基体属机械粘连没有扩散互容,在镀碱铜时,必定影响镀层与基体间的结合力和镀层本身的组织结构,从而降低防腐性能。
第七,采用红膏粗抛,白膏抛亮,无漏抛,不留坯模痕,表面饱满无凹洼,无凸点,无针孔眼,无黑点。
第八,勤上腊,上量少,不大力抛光,避免工件表面高温烧伤产生密集小孔。
第九,不过量抛光,余量控制在0.10以内。不允许抛去致密层露出密集针孔眼。
第十,单独摆放在干燥、清洁处,不撞碰,避免表面氧化,水化,抛后在尽短时间内进行电镀。