如何避免翻砂澆鑄鋁鑄件出現缺陷？

翻砂澆鑄鋁鑄件壓鑄過(guò)程中，液態(tài)金屬在高壓高速條件下填充型腔，液態(tài)金屬流體易出現紊流現象導致在壓鑄過(guò)程中鑄件易產(chǎn)生由氣體和氧化膜卷入形成的孔洞缺陷，而孔洞對壓鑄鋁件的力學(xué)性能尤其是疲勞性能有著(zhù)影響。對壓鑄孔洞與力學(xué)性能之間的關(guān)系進(jìn)行了許多。由氣體卷入引起的孔洞對鑄件拉伸性能的影響，提出壓鑄鋁件滿(mǎn)足性能要求的孔隙率與較大孔洞尺寸；孔洞形狀、尺寸、位置及孔洞之間的距離對AZglD鎂合金壓鑄鋁件應力集中的影響，指出孔洞的尺寸越大，形狀越復雜，其引起的應力集中愈大；隨著(zhù)壁厚增加壓鑄鎂合金的孔隙率減少，晶粒變大，強度降低但伸長(cháng)率升高；含孔洞壓鑄鋁件斷裂的主要影響因素是斷面處的孔洞百分比，進(jìn)一步說(shuō)，具有較低孔隙率的試樣也可能由于孔洞偏聚造成薄弱部位起先斷裂。結合鑄造孔洞預測與力學(xué)有限元分析，模擬了考慮孔洞的試樣拉伸行為并計算出其伸長(cháng)率，與實(shí)驗較為吻合，提供了一種鑄件從設計到生產(chǎn)的優(yōu)化方法。

由于翻砂澆鑄鋁鑄件具有、外表光潔、質(zhì)量輕等特點(diǎn)，因而在汽車(chē)生產(chǎn)中了廣泛應用。自1905在誕生一臺應用于工程零部件生產(chǎn)的壓鑄機以來(lái)，壓鑄技術(shù)取得的發(fā)展。壓鑄工藝過(guò)程的不穩定性因素比較復雜，壓鑄機的動(dòng)態(tài)特性以及液壓油粘性的變化，能量損耗等導致生產(chǎn)過(guò)程的不確定性增加。過(guò)程控制的優(yōu)劣取決于各個(gè)參數如壓力，增壓時(shí)間，壓射速度，二速起動(dòng)點(diǎn)的調節，模溫，合金溫度，涂料的控制程度及合金的精練與除氣處理。

如何避免翻砂澆鑄鋁鑄件出現缺陷？

1、對于網(wǎng)格類(lèi)和隔板較多的翻砂澆鑄鋁鑄件，要避免產(chǎn)生澆不足的缺陷，除了要將內澆口對準網(wǎng)格或隔板的走向外，鑄件本身的排氣也是重要的工藝要素。

2、組芯造型時(shí)，應把握好以下四方面，砂芯放置的穩定性；砂芯定位的準確性；組芯造型的可操作性；組芯與其他工藝要素的互容性。組型造型時(shí)，應在組型砂塊外進(jìn)行圍砂，以防產(chǎn)生漏箱。

3、對于通身壁厚較薄的環(huán)形或框形鑄件，當澆注系統設置在鑄件部位時(shí)，直澆口與橫澆道圈之間的澆道做成折線(xiàn)形式，以防收縮時(shí)產(chǎn)生拉應力使鑄件產(chǎn)生變形與裂紋。

4、砂型鑄造時(shí)，對于尺寸過(guò)大而無(wú)適用砂箱的鑄件以及對于不止一個(gè)面有較復雜腔室的鑄件，采用組型和組芯造型的方法能取得較好的效果。

5、對于翻砂澆鑄鋁鑄件中局部很厚的部位，在其上設置冒口要慎重，以防在原有熱節的基礎上再形成工藝熱節，在局部很厚的部位，配用冷鐵的效果往往要好于單用冒口的效果。

翻砂澆鑄鋁鑄件由于存在孔洞等鑄造缺陷，不僅加速了疲勞裂紋的萌生，還減少了疲勞裂紋擴展的時(shí)間，導致壓鑄鋁件的疲勞壽命較短。有指出，疲勞性能和缺陷的尺寸大小直接相關(guān)。鑄件的疲勞性能與缺陷的分布位置有關(guān)，取自板狀鑄件近表面且遠離澆道口處的試樣疲勞性能較好，相反板狀鑄件部位靠近澆道口處的試樣疲勞性能差，但壓鑄鋁件的疲勞性能和壁厚關(guān)系仍有待進(jìn)一步觀(guān)察。鑄件中靠近表面的孔洞可以直接充當疲勞裂紋萌生的缺口，并且減少了疲勞裂紋的擴展時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，鑄件中的孔洞尺寸越大越靠近表面，應力集中就越強烈，疲勞裂紋容易萌生于這些部位。影響壓鑄鋁件疲勞性能主要的因素是孔洞缺陷(尺寸大小、形狀和位置分布等)，疲勞斷裂試樣90%以上都是在孔洞處萌生裂紋。通過(guò)對疲勞斷口的sEM觀(guān)察判定疲勞裂紋的萌生區域，再利用圖像分析軟件對疲勞源處的缺陷特征做定量處理，說(shuō)明了臨近表面處孔洞尺寸的增加會(huì )縮短疲勞壽命。