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怎样解决大型机床铸件低压铸造大型壁厚不均缩松的问题

发表时间:2017-12-01【

 低压铸造是一种特种铸造方法,它是在一定的大气压力下将金属液压入铸型,使金属液在一定压力下结晶凝固,特别适用于大型薄壁铝合金件的生产。美国已用低压铸造方法生产出A357铝合金巡航导弹舱体,直径为800mm,长5m,壁厚为6~8mm.我国也成功研制了壁厚为6mm的铝合金大型机床铸件,直径为600mm左右,高度为3m. 1产品概况我公司采用低压铸造方法生产一种大型铝合金铸件,材料为ZL101A铝合金,合金成分见表1.铸件总体质量为26kg,尺寸为600壁厚薄处为6mm,最厚处为20mm.产品形状见,结构见。由于产品的结构比较复杂,壁厚不一,存在多处热节,在试生产过程中合格率极低,铸件缩松问题一直得不到解决,严重影响了产品的批量生产。

  表1ZL101A铝合金的化学成分%余量铸件实物图片4为砂芯。

  2采取的铸造工艺铸造方法采用金属型,铸型左右两开。砂芯采用酚醛树脂砂,铸型和砂芯表面须上涂料。涂料烘干后增加型腔砂芯表面强度,能够防止铸液进入型腔造成铝夹砂,同时保证型腔的湿气不会渗透到铝液中,提高型腔表面光洁度。

  金属型见,a为左半型,b为右半型;生产过程中出现的缩松生产过程中出现的主要问题是缩松,为在铸件的多个部位都出现了不同程度的缩松问题,部位1、2、3、4、5、6分别见a~d.这几个部位都出现了明显的缩松现象,严重影响了产品的使用性能,所以必须解决这些问题才能提高产品合格率,更好地批量生产。

  4缩松原因以及解决办法面对存在的问题,我们大体分析了出现问题的原因,主要有:①此铸件属大型铸件,壁厚平均在6mm左右,某些厚重部位达到20mm左右,壁厚不均是该机床铸件的一大特点,在凝固过程中,厚重部位冷却较慢,最后凝固,从而不能得到充分补缩,形成缩松;②工艺系统存在问题,使合金凝固不能实现顺序凝固,从而导致了缩松现象。

  为了解决这些问题我们采取了4条措施,并进行了试验验证:①改进浇注系统,通过改进浇冒口系统,促进整个铸件凝固时实现顺序凝固;②在铸件易出现缩松的厚大部位增加激冷喷水措施,如铸件拐角处,见中的2部位;③厚壁部分中5、6部位的型芯上增加冷铁,见④在铸件壁特别厚的部位还增加冷铜,以得到更大的冷却速度,避免这些部位缩松的出现,如在中缺陷4部位,增加了铜钉,见。

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