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五、影响铸锭质量的主要因素: 1) 化学成分:
一般来说,合金成分越复杂,晶粒较细小;纯度越高,晶粒越粗大。(对铝合金而言,其杂质铁与硅,还得按一定的比例相配,否则会恶化铸造工艺性能,产生铸造裂纹。
2) 铸时的液穴形状和深度:
液穴是由一个个的等温面构成的。等温面越平坦,深度越小,也就是液穴越平坦,深度越浅,铸造性能越好,越能得到细小均匀的铸造组织。 3) 工艺参数:
铸造温度:铸造温度越高,熔体流动性越好,有利于改善表面质量,但使液穴深度增加,容易出现铸造裂纹;铸造温度低,表面易出现冷隔,内部易产生疏松;
铸造速度:速度快,液穴深度增加,易出现裂纹,速度慢,表面质量恶化,易出现偏析瘤、冷隔等;
冷却强度:冷却强度大,表面质量好,但容易出现裂纹;冷却强度小,熔体产生的过冷度小,粘度大,易出现粗大晶粒和疏松,并恶化表面质量。 4) 润滑条件:润滑不好,会产生拉裂。 六、铸锭组织及控制:
主要是在凝固时增加熔体中的形核率,控制晶粒长大在合适的速度,而最有效的手段是添加晶粒细化剂(即变质剂),增加外来核心;控制铸造工艺参数,降低浇注温度,抑制柱状晶成长。 七、铸造缺陷:
1) 羽毛状晶 2) 浮游晶 3) 枞树组织
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4) 偏析:
铸锭各部分化学成分的不均匀叫做成分偏析。偏析分为宏观偏析和微观偏析。常见的宏观偏析有:比重偏析、逆偏析、偏析瘤、粗大金属间化合物等。 5) 疏松:
疏松是一种微小的分散缩孔或气孔,分组织疏松和气体疏松。从形成的范围看,分宏观疏松和显微疏松 6)裂纹:
裂纹也是铝合金铸造中常见的一种缺陷,且是一种恶性缺陷。铸锭中只要发现这种缺陷,无例外地予以报废。 裂纹的种类:
Ⅰ、按裂纹的形式分有如下几种:
圆铸锭——中心裂纹、环状裂纹、表面裂纹、横向裂纹等。 扁铸锭——底部裂纹、侧面裂纹、表面裂纹、浇口部裂纹等。 空心铸锭——内部放射状裂纹、环状裂纹、横向裂纹等。 Ⅱ、按裂纹形成机理分有下列两种:
热裂纹,冷裂纹。 扁铸锭裂纹(见图)
底部裂纹:这种裂纹是由于铸造开始时,底部金属接触温度低的底座,
图 扁铸锭的裂纹形式
7) 气孔 8) 夹渣 9) 氧化膜 10) 冷隔
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八、铸锭质量检查: 化学成分、锭坯尺寸、
表面质量:表面质量检查包括弯曲度、表面裂纹、表面夹杂、坑洞、冷隔、偏析瘤、拉裂等
内部质量:晶粒度、夹杂、羽毛状晶、光亮晶粒、粗大化合物、裂纹等 九、铸造工具简介:
一)铸造机
半连续铸造机包括:铸造平台、升降台、传动装置、铸锭底座、水冷系
统等。
目前铝合金加工生产中使用铸造机的形式有;钢丝绳传动铸造机、丝杠传动铸造机、液压式铸造机、链传动铸造机等。 二)结晶器和底座
结晶器,又称冷凝器,是半连续铸造中的关键工具。其设计、制做的合理与好坏,影响到铸锭的形状、尺寸、内部组织和表面质量。 底座:托住铸锭并将铸锭从结晶器拉出的机构 三)扁锭结晶器
工厂常用的扁锭结晶器如图示,主要尺寸见表6。结晶器宽面稍呈向外突出的弧形,是考虑铸锭收缩后,能够获得平坦的铸锭表面。根据实测,铸锭截面上
铸造275×1040(或1240)mm扁锭用结晶槽
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铸造300×1200mm7A04合金用结晶槽
铸造200×1400mm硬铝合金用结晶槽
铸造软合金扁锭结晶槽和水冷装置示意图 1结晶槽 2盖板 3水管 4底座
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铸造硬合金扁锭结晶槽和水冷装置示意图
1水箱(兼盖板) 2挡水板 3结晶槽 扁锭结晶器主要尺寸,mm 铸锭规格 结晶器长度 l 275×1040 1070 275×1240 1260 300×1200 1230 200×1400 1420 255×1500 1530 300×1500 1530 l1 80 80 230 205 220 150 结晶器宽度 b 280 280 310 205 270 310 b1 280 280 300 205 264 300 结晶器高度 h 190 190 200 200 200 200 h1 35 35 65 75 70 120 小面弧半径 R1 15 15 88 60 90 68 R2 225 500 210 145 175 ----
硬铝扁锭结晶器水箱示意图
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熔铸工艺流程图



