鋁鑄件是一種先進的金屬成形方法,是實現少切屑、無切削的一條有效途徑,應用非常廣泛,發展迅速。現在壓鑄合金已不限于有色金屬鋅、鋁、鎂、銅,并逐步擴展到鑄鐵、鑄鋼等。
鋁鑄件具有尺寸精確、表面光潔等優點,一般經過機械加工即可直接使用,這樣既提高了金屬的利用率,又大大降低加工設備及鑄造工時的成本。便于使用壓鑄組合等金屬或非金屬材料,既節省組裝工時,又節約金屬。
盡管鋁鑄造具有諸多優點,但仍存在一些問題有待解決。例如:壓鑄時,由于液態金屬填充型腔速度大,狀態不穩定,所以采用普通壓鑄。對于復雜的內凹型鑄件,鑄造時易產生氣孔,無法進行熱處理,壓鑄難度較大。高熔合金:例如銅、鐵、壓鑄型壽命低;鋁鑄件不適合小批量生產,其主要原因是鋁鑄件生產成本高、生產效率高、小批量生產不經濟。
鋁材鑄造應用較廣,與儀器,汽車、農業、醫療、5G通訊等行業相似,因此,在鋁鑄件不斷發展中,其質量方面也是廠商較為關注的問題。
鋁材鑄造的優劣往往會影響到整個產品的質量,如汽車工業,鋁鑄件是工業中的一個重要組成部分,制造企業對輕量化的投資也越來越多,而鋁合金作為輕質材料,是降低汽車重量的有效方法之一。例如,汽車發動機氣缸、活塞、泵、齒輪箱、制動器等數十種關鍵零件的制造。
鑄造質量對機械產品的性能有重要影響。如機床鑄件的耐磨性能和尺寸不變性將直接影響機床的精度和壽命。不同葉輪、機殼、油壓零件尺寸、外形精度及粗糙度,間接影響泵、液壓系統的工作效率,能源消耗增加,氣蝕增大等;內燃機氣缸體、氣缸蓋、氣缸套、活塞環、排氣管等鑄件的強度和阻力間接影響發動機的使用壽命。
因此,鑄造缺陷一直是困擾鑄造企業的一大難題,鑄造缺陷問題的解決不及時將影響鑄件的質量。在生產過程中,由于各種原因造成鑄件表面及內部的各種原因,制造過程中出現的常見缺陷有100多種,根據形態特征,將其分為8大類:1、多角形缺損2、孔洞類缺損3、裂紋、冷裂紋4、表面類缺陷5、殘缺類缺陷6、形狀和重量誤差類7、夾雜類缺陷8、組織不合格類缺陷。
影響鑄造質量的因素很多。鑄件質量的控制與檢驗是鑄造工藝的基本要求,通常可通過對鑄件內部質量缺陷的檢測,X射線探傷法可對鑄件缺陷及質量進行無損檢測,以判斷其缺陷和質量。
對復雜鋁質鑄件的檢測,經過多年的實驗,檢測效果最好的是X射線檢測法。X射線能在不破壞被檢測對象的情況下,檢測其內部結構、力學性能等信息,使多種缺陷(如:氣孔、砂眼、縮孔、夾渣、渣孔、縮松、冷隔、裂紋等鑄件內部缺陷)一目了然,而且有直觀的、方便的對缺陷進行定性和定量分析。
X射線裝置能探測X射線的穿透力和物質密度的關系,并能分辨出不同密度物質的不同吸收性。這樣,當觀察物體破裂時,厚度不同,形狀不同,X射線吸收率不同,得到的圖像也不同,從而能產生黑白圖像。
X射線管主要由熱陰極的電場提供電子,從而加速到陽極。在幾十千伏特的高壓下,電子快速加速進入高速狀態,當它們撞擊陽極體時,動能就會轉化成X射線。相撞區的大小取決于X射線源。從成像原理上講,X射線源的尺寸和清晰度成反比,也就是說X射線源越小,圖像越清晰。這種原理可以用X射線檢測壓鑄缺陷。
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