镁合金铸件常见缺陷及分析

HEATS

一 熔剂夹渣  
缺陷特征：  
1．表面熔剂夹渣：大块的夹渣在出型时呈暗褐色，外形一般不太规则，小点 的熔渣则难以发现，氧化处理前经酸洗能溶解它。  
2．铸件内部的熔剂夹渣在X光底片上一般呈白色的斑点，在断口上呈暗灰色。 
3．熔剂夹渣一般分布在铸件浇注位置的下部内浇口附近及死角处。 
4．经加工后，露于表面的熔剂夹渣放在空气中1～4小时就可以见到褐色的斑点，停放一段时间，便长出白毛。  
产生原因：  
1．工艺操作方面，合金液浇注前没有一定的静置时间，可提式坩埚或浇包出炉时不平稳，浇注完后浇包或坩埚残留量太少，浇包在坩埚内舀取合金液时，将熔渣搅入合金液内。工具或坩埚洗涤不干净。 
2．熔剂和变质剂的使用方面：熔剂或变质剂的成份，配制及保管不符合要求洗涤剂使用次数太多而变稠。 
3．工具制造方面，茶壶式浇包或可提式坩埚底部挡渣板焊接质量不好，有渗漏现象。  
防止方法：  
1．在坩埚内舀取合金液时用浇包的底部轻轻拨开熔剂层，然后用大口舀取，前一次舀取金属至下次舀取不少于4分钟。  
2．精炼和变质处理后至浇注前，镇静时间不少于15分钟，并打净熔渣，浇注中禁止撒熔剂，一般可以撒硫磺与硼酸混合物灭火。  
3．熔剂坩埚的温度不低于750~C，并洗净所用工具。浇完后，底朝上，漏净所有的熔剂。  
4．浇注时坩埚吊出要平稳。  
5.使用合格的熔剂，并定期检查。  
二 氧化夹渣  
缺陷特征：  
1.位于铸件表面层，多以网状分布在内浇口I附近的铸件表面内。有时呈薄片带有皱纹的不I规则云彩状，断口常是黄色或褐色。  
2．沿铸件壁厚呈片状的夹层或穿透整个壁厚；(也有分散的)，表面看去是一条金黄色或黄褐色流纹。打断口时，往往从夹层断裂，氧化皮夹在其中。  
3．以团絮状存在于铸件内部多而薄壁铸件常露出表面。断口是暗灰色或黑色。有时常常有少量熔剂。 
产生原因：  
1．在合金熔炼过程中生成氧化物而造成的夹渣(也称一次夹渣)。主要由于炉料不清洁，熔剂质量不好，以及熔炼过程不当所造成。  
2．在浇注过程中合金氧化生成氧化物而造成的夹渣(也称二次夹渣)。多由于浇注系统设计不合理，铸型准备以及浇注过程操作不当等原因造成。  
防止方法：  
1.一次夹渣可以通过纯洁炉料，仔细精炼，充分镇静，往合金中加入少量铍(0，001％～ 0．00296)等方法来排除。  
2．二次夹渣可通过下列方法防止，  
①正确地设计浇注系统：采用扩张式浇注系统，尽可能采用底注式或垂直隙缝内浇口，或采用蛇形扁平直浇道，安放过滤网，钢丝棉等过滤渣子。对大件采用在浇口杯内安放与浇注合金成分相同、厚度适当的堵片。  
②正确地浇注合金，使直浇口始终充满金属，不要用小浇包来浇大件，浇注时在浇口杯和型腔表面撒一层干硫磺与硼酸的混合物防护剂。  
③正确地控制好造型操作，保持规定的型砂水分，并均匀地椿实铸型，砂芯要干透龟控制好停放及合箱。  
三 裂纹  
缺陷特征：  
1．热裂纹，铸件上有直的或曲折的分裂隙缝 (穿通裂纹)和裂口 (非穿通裂纹)，裂纹处的断面被强烈氧化呈深灰色或黑色，无金属光泽，并且沿结晶晶界边缘裂开。多发生在铸件尖角处的内侧厚薄断面交接处及浇冒口与铸件连接的热节区。  
2．冷裂纹，外观呈直线或不规则的曲线，断裂处的金属表面洁净，具有金属光泽裂纹处的金属表面被氧化或被轻微氧化，裂纹不在结晶晶界上，而是在晶体上。  
产生原因：  
1. 铸件的结构设计不合理有尖角，连接处厚薄截面过渡圆弧过小或壁厚相差过大等。  
2. 铸型或砂芯退让性不好，披缝过大，芯骨、冷铁设置不当，阻碍收缩 。 
3. 合金中有促使形成裂纹的杂质或添加物，变质不好，或变质失效，使晶粒粗大，性质变脆。  
4. 浇注系统设置不当，内浇口附近或大冒口的根部严重过热 。 
5. 铸件浇注后开糟出型过早，铸件浇注温度过高，模温过低 。 
防止方法：  
1. 改变零件设计结 构，消除尖角，将尖角 改为圆角，厚截面均匀地过渡到薄截面。  
2. 尽可能使铸件顺序凝固或同时凝固，减少内应力产生。如在铸件上适当放大工艺余量在铸件厚大部分设置冒口或冷铁对胃口根部产生裂纹的铸件注入金属时应沿冒口壁注入或在冒口旁边另开浇口。  
3. 细化合金组织，严格控制促使晶粒粗大的合金元素和杂质，正确进行变质处理，和炉前断口检查，组织粗大时应重新进行变质处理外界阻力，降低铸型和砂芯的强度，增加退让性，降低铸型的紧实度。  
4. 减少铸件收缩时的外界阻力，降低铸型和砂芯的强度，增加退让性，降低铸型的紧实度。  
5. 降低浇注温度，提高模温 。 
四 冷隔 欠铸  
    缺陷特征：铸件的金属流被氧化皮隔开，不完全熔融为一体，就形成冷隔，严重的就成为欠铸。冷隔常常出现在铸件的顶壁上，薄的水平面和垂直面上厚薄转接处或在薄筋上。  
产生原因：  
1．合金液温度低，浇注时流动性差，汇合液流前有氧化皮，浇注中断或浇注速度太低。  
2．铸件浇注位置不正确或浇注系统设计不合理。 
3．铸型排气不良，合金液流受气体的阻隔不能融合。  
4．浇注时发生漏箱 。 
防止方法：  
1. 合理选择铸件浇注位置，正确的开设浇注系统。  
2. 适当提高浇注温度和金属型的模温，浇注时不可中断。  
3. 增强铸型的排气能力，在不垮箱的前提下，砂型紧实度愈松愈好。  
4. 提高浇口的压力头，如增大浇口杯的容量和增加浇口杯的高度及直浇道的高度。  
5. 增加铸件壁厚。  
6. 在铸型表面熏乙炔烟以提高充。  
五 缩松  
缺陷特征：因金属液收缩而产生细而分散的孔洞叫缩松，其特征是：  
1. 铸件表面呈虫蚀状 的条状花纹。铸件表面粗糙，呈结晶粗大的暗孔，有时伴随有裂纹。  
2. 断口检查：一般呈淡黄色.灰色或黑色，颜色愈深疏松愈严重 。 
3. X光检查呈云雾状蝗条状，荧光检查呈密集发亮的小点状。  
4. 缩松缺陷常产生在铸件的内浇道附近冒口根部飞厚大部位飞壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处等。  
产生原因：  
1. 结晶温度间隔大， 如ZM—5合金为179℃左右，所以存在明显的树枝状结晶。  
2. 比重轻，冒口补缩作用差。  
3. 比热和潜热小，凝固快不易达到顺序凝固。 
4. 不同类型的缩松产生原因分析。  
①由于补缩不良而引：起的缩松，这类缺陷往往出现在铸件厚截面的，中心部位，严重者穿透壁厚，热处理后断口是，灰黑色.黄色。  
②由于铸件局部过热和燃烧引起的缩松，此类缺陷一般由铸件的外表开始夕再深入铸件的内部,以外表面为严重，愈往内愈轻，断口呈黑色或部分带有深黄色。  
③由于铸型通气不良起的缩松，其表面有似虫蚀状的斑疤。断口外表往往有氧化皮。 
④由于铸件或者铸型结构复杂而使铸件在凝固时受到阻碍，加上合金结晶组织粗大而引起缩松。  
防止方法：  
1．由于补缩不良而引起的缩松排除方法：  
①加强胃口的补缩作用，将胃口根部的圆角加大，并且可将明冒口和暗冒口连通。  
②在缩松处放冒口或冷铁或冒口与冷铁联用。  
③开设冷却筋或冷却孔，冷却筋宽约为2.5～3毫米，高为3～5毫米，冷却孔为令2～4毫米，数量3～5根为一组。  
2．由于铸型局部过热和燃烧引起的缩松排除方法，  
①将内浇道均匀分布在铸型上  
②将内浇道厚度减小，宽度加大  
③在内浇道对面放冷铁  
④降低合金液浇注温度  
⑤用涂料调整温差  
⑥在易燃烧的芯子上喷一层防护溶液  
3.由于铸型通气不引起的缩松排除方法，  
①熔化炉料应清洁干燥  
②砂芯烘烤干，表面硬度合适  
③砂型水分不大于5.5％，排气畅通  
4.改进铸件设计，消除热节部位