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发动机压铸件气孔分析及对策
- 2019-10-15-

       气孔是铝合金压铸件、发动机压铸件中常见的内部缺陷,常发生在铸件的端部或由于液态铝中夹带空气的高速填充而导致气体无法排出的部位。一般来说,只要气孔不影响产品的性能,气孔的大小和分布就符合企业标准。但铸件的某些关键部位不允许有气孔。

       发动机压铸件气孔的形成机理

       发动机压铸件气孔主要分为沉淀气孔和卷入气孔。可沉淀孔的形成有两个原因:熔化温度高,气体(主要是氢气)在液态铝中的溶解度高;精炼炉料含渣量大或熔炼过程中除渣效果差,这两个原因都会导致液态铝凝固过程中的气体析出。形成卷吸孔的原因有很多,主要有以下几点:

       1)筒体尺寸较大,筒体充填程度较小,使低速段含气较多;

       2)高速起点太早,使腔内气体无法排出,且与铝液有关;

       3)脱模剂有大量气体或喷涂过多,在铝液充入型腔前不燃烧干净,使气体卷入铸件。

       4)压铸系统或模具排气系统设计不合理,过早堵塞排气管或形成漩涡,铝液正面冲击引气;

       5)高速喷射设计使铝液产生喷雾和包气。在实际生产过程中,严格执行铝液熔炼工艺、配料比例和清洁度,可以有效控制沉淀孔的产生。因此,在实际生产中,铸件中的气孔大部分是卷入气孔。

       发动机压铸件的孔形态和位置

       气孔通常是通过解剖或探伤来检查的。气孔内壁光滑,通常为圆形。气孔经常出现在模具的端部、孔壁附近以及模具的深腔或复杂结构中。图1显示了发动机气缸体切割面上的气孔分布。可见铸件内部有圆形气孔,这些气孔随机分布在切割面上部。内壁光滑,呈深灰色。按技术要求,无气孔、夹渣、冷隔等缺陷。

       结论

       (1)气孔是发动机压铸件常见的内部缺陷,容易出现在铸件的端部、模腔的深部和结构复杂的地方。针对铝合金铸件的气孔问题,从发动机压铸件的气孔形成机理入手,采取优化铸造工艺参数、规范熔炼工艺、保证铸造条件等措施加以解决。但传统的改进措施对铸件表面气孔的冲孔问题影响不大。

       (2)利用结晶器流动分析软件,模拟了不同浇注系统中铝液的充填顺序和夹带情况。通过拆下流道1、加宽流道2和减少流道3,改变了铝液的填充顺序。基本消除了夹带现象,铸件小面气孔率降低到0.12%,达到了企业控制铸件缺陷率的目的。


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