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铸铝件的性能影响因素及结构设计特点

发布者:鸿达机械 发布时间:2017-05-17

铸铝件的质量包括外观质量、内在质量和使用质量。外观质量指铸件表面粗糙度、表面缺陷、尺寸偏差、形状偏差、重量偏差;内在质量主要指铸件的化学成分、物理性能、机械性能、金相组织以及存在于铸件内部的孔洞、裂纹、夹杂、偏析等情况;使用质量指铸铝件在不同条件下的工作耐久能力,包括耐磨、、耐激冷激热、疲劳、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工艺性能。铸铝件由于多种因素影响,常常会出现气孔、针孔、夹渣、裂纹、凹坑等缺陷。常用的修补设备为氩弧焊机、电阻焊机、冷焊机等。对于质量与外观要求不高的铸件缺陷可以用氩弧焊机等发热量大、速度快的焊机来修补。
  铸铝件质量对机械产品的性能有很大影响。例如,机床铸件的耐磨性和尺寸稳定性,直接影响机床的精度保持寿命;各类泵的叶轮、壳体以及液压件内腔的尺寸、型线的准确性和表面粗糙度,直接影响泵和液压系统的工作效率,能量消耗和气蚀的发展等;内燃机缸体、缸盖、缸套、活塞环、排气管等铸铝件的强度和耐激冷激热性,直接影响发动机的工作寿命。铸铝件铸造中需要注意的问题:
  1、铸件破坏的直接铸钢起因往往是由于设计不适冲击值的影响,当而引起的应力集中。这种直接起因占95%上。因此,良好的设计是提高铸件使用寿命的首要一环。
  2、对铸件上的缺陷要具体分析其危害性。不能笼统地认为铸造缺陷影响铸件的使用性能和危及,也不能仅根据缺陷大小来判断其危害。往往缺陷的位置、形状对铸件使用性能的影响大。存在于应力集中区(应力集中来自于设计不良)的表面缺陷是危害性大的缺陷,裂纹比缩孔、气孔的危害性大。因此,盲目地对铸件缺陷限制过严,在技术上是不合理的,在经济上也是不合算的。为了制定出合理的技术条件,注意在使用中积累的资料和配之以的试验。
  影响铸铝件性能的因素:
  在铸件材料已选定的情况下,设计人员至少应了解铸造方法、铸件壁厚和铸造缺陷对铸件机械性能的影响如何,以便正确地进行结构设计,制定出合理的技术条件。铸造方法不同,铸件的冷却凝固速度及结晶条件就不同,铸件的组织状态也不同,机械性能也就随之不同。开始所讨论的铸态结晶组织虽具有普遍性,但其典型的代表是砂型铸件。一些特种铸造方法都不同程度地了铸态结晶组织,使铸件具有较高的机械性能。如金属型铸造(压力铸造、低压铸造、离心铸造也采用成大多数采用金属型)及采用铁丸或钢丸作为造型材料的磁型铸造,由于铸型的导热比砂型快,使铸件晶粒细小、组织致密,机械性能有较大的提高。采用压力铸造、低压铸造、离心铸造时,铸件结晶凝固时还受到压力与离心力的作用,因此晶粒细小,组织致密,缩孔缩松等缺陷也减少,铸件的机械性能当然就比砂型铸件高。
  铸铝件结构设计细节:
  在整个铸造过程中,金属经受了由固态,液态,固态(铸件)这一过程,也就是说金属经历了两次状态的变化。伴随着这两次状态的变化产生了一些与铸铝件质量密切有关的现象:固态炉料熔化成液态金属后,使金属具有流动性;由于在熔化浇注过程中,金属液与炉渣、炉气、大气及铸型等接触,而使其含有气体及非金属夹杂物,金属液浇入铸型后,在冷却凝固形成铸件的过程中,其体积要缩小,同时还常常会出现铸件各部分化学成分不一致的现象。不同的铸造合金在这几方面表现出的性能不同,如铸铁比铸钢的流动性要好,体收缩要小。在铸造生产中,分别将这些性能称为合金的流动性、吸气倾向、收缩和偏析倾向,总称为合金的铸造性能。显然,流动性好、吸气倾向小、杂质少、收缩小、偏析倾向小的铸造合金,其铸造性能好,也就不容易产生各种铸造缺陷。

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