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1、压铸合金及工艺特种铸造及有色合金 2002年压铸专刊锌合金压铸件起泡缺陷分析华南理工大学吴春苗X摘 要 介绍了锌合金压铸件中最常见的起泡缺陷,分析了起泡产生的原因,提出了解决问题的办法。关键词:锌合金 压铸 起泡缺陷AnalysisofBlisterforZincAlloyDieCastingWuChunmiao〗(HuananUniversityofScienceandTechnology,Guangzhou,Chian)ABSTRACTThemostcommonblisterdefectsinzincalloydieca
2、stingweredescribed.Thereasonforthedefectforma2tionwasanalyzedandanapproachtodefectdecreasewasoffered.KeyWords:ZincAlloy,DieCasting,Blister 锌合金压铸件目前广泛应用于各种装饰件,如家具洞内气体受热膨胀;或孔洞内水会变蒸气,体积膨胀,因配件、建筑装饰、浴室配件、灯饰零件、玩具、领带夹、皮而导致铸件表面起泡。带扣、各种金属饰扣等,因而对铸件表面质量要求高,并2.2 压铸件晶间腐蚀要求有良好的
3、表面处理性能。而锌合金压铸件最常见锌合金成分中有害杂质铅、镉、锡会聚集在晶粒交的缺陷是表面起泡。界处导致晶间腐蚀,金属基体因晶间腐蚀而破碎,而电镀液加速了这一祸害,受晶间腐蚀的部位会膨胀而将镀1 起泡缺陷表征层顶起,造成压铸件表面起泡。特别是在潮湿环境下晶压铸件表面有凸起小泡,主要在下面3方面。间腐蚀会使铸件变形、开裂、甚至破碎(见图1)。(1)压铸后发现。(2)抛光或加工后显露。(3)喷油或电镀后出现。2 起泡缺陷产生原因2.1 压铸件孔洞图1 晶间开裂压铸件孔洞主要是气孔和收缩孔,气孔往往是圆2.3 压铸件裂纹形,而收缩
4、孔多数是不规则形。(1)气孔产生原因:①金属液在充型、凝固过程压铸件裂纹有水纹、冷隔纹、热裂纹。中,由于气体侵人,导致铸件表面或内部产生孔洞;②(1)水纹、冷隔纹:金属液在充型过程中,先进入的涂料挥发出来的气体侵入;③合金液含气量过高,凝固金属液接触型壁过早凝固,后进入金属液不能和已凝固时析出。当型腔中的气体、涂料挥发出的气体、合金凝层熔合为一体,在铸件表面对接处形成叠纹,出现条状固析出的气体,在模具排气不良时,最终留在铸件中形缺陷,见图2。水纹一般是在铸件表面浅层;而冷隔纹成气孔。有可能渗入到铸件内部。(2)缩孔产生原因:
5、①金属液在凝固过程中,由于(2)热裂纹:①当铸件厚薄不均,凝固过程产生应体积缩小或最后凝固部位得不到金属液补缩,而产生缩力;②过早顶出,金属强度不够;③顶出时受力不均;孔;②厚薄不均的铸件或铸件局部过热,造成某一部位④过高的模温使晶粒粗大;⑤有害杂质存在。压铸件凝固慢,体积收缩时表面形成凹位。存在水纹、冷隔纹、热裂纹,电镀时熔液会渗入到裂纹由于气孔、缩孔的存在,使压铸件在进行表面处理中,在烘烤时转化为蒸气,气压顶起电镀层形成起泡。时,孔洞可能会进入水,当喷漆或电镀后进行烘烤时,孔X吴春苗,华南理工大学机电系,广州市五山(51
6、0640)88锌合金压铸件起泡缺陷分析(2)对于缩孔,要使压铸件凝固过程中各个部位尽量同时均匀散热,同时凝固。可通过合理的浇注系统设计,确定合适的内浇道厚度及位置;在模具设计中,正确控制模具的温度及冷却,以避免缩孔产生。(3)对于晶间腐蚀现象,主要是控制合金原料中有害杂质含量,特别是铅的质量分数应<0.003%。注意图2 冷隔纹截面显微结构×200废料带来的杂质元素。(4)对于水纹、冷隔纹,可提高模具温度,加大内浇3 避免起泡缺陷的方法道内合金液的流动速度,或在冷隔区加大溢流槽,来减少冷隔纹出现。(1)控制气孔产生,关键是减
7、少混入铸件内的气体(5)对于热裂纹,避免压铸件厚薄急剧变化以减少量,理想的金属流流速应不断加速,由喷嘴经过分流锥应力产生;调整相关的压铸工艺参数;降低模温。和浇道进入型腔,形成一条顺滑及方向一致的金属流。采用锥形流道设计,即浇道面积由喷嘴向内浇道逐渐减4 实例分析少,可达到这个目的。在充填系统中,混入的气体是由4.1 旋扭(图3)于湍流与金属液相混合而形成气孔,从金属液由浇注系统进入型腔的模拟压铸过程的研究中,明显看出浇道中(1)现象:镀铬后表面有明显的起泡。尖锐的转变位和递增的浇道截面积,都会使金属液流出(2)化学分析:发
8、现有害元素铅含量(质量分数)为现湍流而卷气,平稳的金属液才有利于气体从浇道和型0.016%,超过标准4倍(0.004%)。极易造成压铸件晶腔进入溢流槽和排气槽,排出模外。间腐蚀。a.镀铬后的旋钮b.旋钮缺陷处金相照片×100图3 旋钮缺陷(3)金相分析:起泡处电镀层与金属基体脱离,电(2)
