如何解决冷铁部位的气孔缺陷

 

近些年,低压砂包浇铸以其生产效率高,适宜复杂铸件生产等优势在一些有色铸造厂得到广泛应用。砂包浇铸工艺中为了保证铸件顺序凝固,多采用镶嵌冷铁的方式,但是在实际应用中冷铁部位的气孔缺陷一直是困扰铸造人的问题。

国内某知名铸造企业采用低压砂包铸造工艺生产一款铸铝电机壳,主要铸造缺陷为气孔,几乎都集中在冷铁附近,且需要X光探伤才能发现(见图1)。

首先,我们设计了不同的方案分析气孔缺陷(见图2)中气体的来源,最终确定气体主要由冷铁吸潮造成。冷铁使用了市场上常见的某品牌模具涂料,虽然该传统铸铝金属模涂料可以起到隔离冷铁和熔体的作用,但同时也使得产品型腔内的气孔上升明显。是否使用HA工具涂料能改善冷铁导致的浸入性气孔缺陷呢?

我们根据以往经验推荐客户试用工具涂料HA 855W。在不改变其他工艺的前提下,仅更换冷铁涂料使气孔缺陷比例下降50%以上;在我们与客户一起对冷铁加热的温度、涂料的喷涂厚度、冷铁的冷却时间、喷涂距离等工艺进行了一系列的优化和调整之后,成功将气孔缺陷比例降低80%左右,得到客户认可。

HA 855W是一款水基工具涂料,可用于隔离铸模和熔体间的接触。其对气孔缺陷降低的机理是在浇铸前期的短时间内会在高温铝液的作用下燃烧产生一层保护膜(见图3&4),具有良好的隔绝性,减少了浸入铝液的气体;另一方面保护膜会改变冷铁吸潮产生的气体的运动方向,减少了气体浸入铝液形成气孔缺陷的机会。

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