銅鑄造是一種將銅或銅合(hé)金熔化成液態,然後倒入特定的模具型腔中(zhōng),待液態金屬冷卻(què)凝(níng)固後,獲得具有一定形狀、尺寸和性(xìng)能的銅鑄件的金屬加工(gōng)方法(fǎ)。那麽,下麵
銅鑄造廠家小編給大家講解一下銅鑄造生產過(guò)程中可能會產生多(duō)種缺陷,以下是詳細介紹:
一、氣孔缺陷
產生原因
熔煉過程:在熔煉銅或銅合金時,如果爐料潮濕、含有油汙或氣體,這些雜質在熔化後會釋放出氣體。例如,當使用含有水分(fèn)的回爐料時,水分(fèn)在高溫下變成水蒸氣,進入銅液中。另外,熔煉過程中使用的熔劑分解也可(kě)能產生氣體(tǐ),若不能及時排出(chū),就會在鑄件中形成氣孔(kǒng)。
澆(jiāo)注(zhù)過程:澆注時液體銅的流動不平(píng)穩,產生紊流或卷入(rù)空氣,會使氣體混(hún)入銅(tóng)液。比如,澆注速度(dù)過快、澆口設計不合理導致液體銅(tóng)呈噴射(shè)狀進(jìn)入鑄型,都會造成氣體卷入。同時,如果鑄型的透氣性差,銅液中的氣體無法順利排出,也會形成氣孔。
影響(xiǎng)
氣孔(kǒng)的存在會降低銅鑄件的力學性(xìng)能,如強度、韌性等。在承受外力時,氣孔周圍(wéi)容易產生應力集(jí)中(zhōng),使鑄件更容易出現裂紋甚(shèn)至斷裂。並且,氣孔會影響鑄件的氣密性,對於要求(qiú)密封的銅鑄件,如銅(tóng)製閥門等,氣孔會導致泄(xiè)漏,使其無(wú)法正常使用。
預防措施
在熔煉方麵,要確保(bǎo)爐料(liào)幹燥、清潔,無油汙和雜質。可以對爐料進行(háng)預熱處理(lǐ),去除水分和油汙。同時,選擇合適的熔(róng)劑,並控製熔劑的用量,避免熔劑分(fèn)解產生過多(duō)氣體。在澆注環節,優化澆口和澆注係統的設計,使銅液平穩地流入鑄型。例如,采用底注(zhù)式澆注係(xì)統,讓銅(tóng)液從底(dǐ)部緩慢上升,減少氣體卷入。另外,提高鑄型的透氣性,如使用透氣性良好的型砂或者在鑄型上設置排氣(qì)孔(kǒng)。
二、縮孔和縮鬆缺陷
產生原因
銅在凝固過程中會發生體積收縮(suō)。當鑄件的凝(níng)固方式不合理或(huò)者補縮措施不當時,就會出現縮孔(kǒng)和縮鬆。例如,在鑄件最後(hòu)凝固的部位,如果沒有液態金屬的補充,就會形成集中(zhōng)的縮孔;如果液態金屬(shǔ)補充不充分,就會形成分散的縮鬆。
澆注溫度過高、鑄件壁厚不均勻等因素也會加劇縮孔和縮鬆的(de)產生。澆注溫度過高會使液態金屬的凝固時間延長,增加體積收縮量;壁厚不均勻會導致不同部位的冷卻速度不同(tóng),厚壁部分凝固較晚,容易出現補縮不足的情況(kuàng)。
影響
縮孔和縮鬆會嚴重影響銅鑄件的力學性能和致密性。有縮(suō)孔和縮鬆的鑄件(jiàn)在使用過程(chéng)中容易(yì)出(chū)現滲漏現象,其強度和耐磨性也(yě)會大幅下降。對於(yú)一些承受壓力的銅鑄件,如銅(tóng)製液壓件,縮孔和(hé)縮鬆可能會導致鑄(zhù)件在壓力(lì)作用下破裂。
預防措施
合理設計鑄件的(de)結構,盡量使壁厚均勻。在無法(fǎ)避免(miǎn)壁厚差異(yì)的情況下,采用漸變(biàn)的壁厚過渡(dù)方式,減少(shǎo)熱節的(de)產生。同時,設置合適的冒口和冷鐵。冒口用於儲存液態金屬,在鑄件凝固過程中對(duì)其進行補縮;冷鐵則是加快鑄件某些部位的冷卻速度,使凝固順序更加合理,從而減少縮孔和縮鬆。另外,控製澆注溫度,避免溫度過高,根據(jù)銅鑄件的具體情況選擇合適(shì)的澆(jiāo)注溫度範圍。
三、夾雜物缺陷
產生原因
熔煉過程:爐料中的雜質、熔煉過程中產生的爐渣等如果沒(méi)有徹(chè)底清除,就會混入銅液中,形成夾雜物。例如,當爐料中含有泥沙等雜質時,這些雜質(zhì)在熔煉後會殘留在銅液中。另外,熔煉設備的耐火材料損壞,其(qí)碎片掉入銅液中也會產生(shēng)夾雜物。
澆注過程:澆注時,如果鑄型表麵的砂粒、塗料等脫落進(jìn)入銅液,同樣會造成夾雜物。例如,砂型鑄造中,鑄型的強度(dù)不夠或(huò)者受到銅液的衝刷,型砂脫落進入(rù)銅(tóng)液。
影響
夾雜物會破壞銅鑄(zhù)件的連續性和均勻性,降低其力學性能。夾雜物周圍會(huì)產生應力集中,使鑄件的韌性和疲勞(láo)強度下降。對於要求表麵質量高的銅鑄件,夾雜物會影響其外觀,使其表麵(miàn)粗糙不平。
預防措施
在熔煉(liàn)過程中,加強爐料的預處理,如(rú)對爐料進行篩選、清洗,去(qù)除雜質。采用合適的熔煉工藝和精煉方法,徹底(dǐ)清除銅液中的爐渣。例如,使用除渣劑進行除渣操作,通(tōng)過攪拌使爐渣聚集並(bìng)上浮,然後去除。在澆注環節,提(tí)高鑄型的(de)質量,確保鑄型(xíng)表麵(miàn)的塗(tú)料牢固,型砂緊實,防止其脫落進入銅液。
四、裂紋缺陷(xiàn)
產生原因
熱應(yīng)力:銅鑄件在凝(níng)固和冷卻過程中,由於不同部位的冷卻速度(dù)不同,會產生(shēng)熱應力。當熱應力超過銅材料(liào)的強度極限時,就會產生(shēng)裂紋。例如,鑄件的薄壁(bì)部分冷卻快,厚壁部(bù)分冷卻(què)慢,在冷卻過(guò)程中薄(báo)壁部分會(huì)對(duì)厚壁部分產(chǎn)生拉(lā)應力,導致裂紋產生。
鑄件結構不合理:如果鑄件的形狀複雜,有尖銳的內角或者截麵突(tū)變等情況,會造成應力集中(zhōng),容易引發裂紋。另(lìng)外,鑄件的脫模方式不當,在脫模(mó)過程中受到較大的外力,也可能產生(shēng)裂紋。
影響
裂紋會使銅鑄件的強度和密封性完全喪失,是一(yī)種非常嚴重的缺(quē)陷。有裂紋的鑄件無法(fǎ)正(zhèng)常使用(yòng),必須(xū)報廢或者進行修複。
預(yù)防措施
優化(huà)鑄件的(de)結構設計,避免出現尖銳的內角和截麵突變,盡量采用圓角過渡。在鑄造工藝上,控製冷卻速度(dù),使鑄(zhù)件各部分均勻(yún)冷卻。例如,對於厚壁鑄件,可以采用適當的預熱鑄型或者采用緩(huǎn)冷措施(shī)。同時,改進脫模方法,避免在脫模過程(chéng)中對(duì)鑄件(jiàn)施加過大的外力。