铸造铝合金缺陷分析

前苏联GB YB HB ГOCT ASTM UNS ANSI AA SAE

ZL101

ZL11HZL101AЛ9，AЛ9B A03560A13560356.0A356.0323ZL102ZL7HZL102AЛ2A14130A413.0305

ZL104ZL14—AЛ3，AЛ3B ———

ZL104ZL10HZL104AЛ4，AЛ4B A03600A13600360.0A360.0309ZL105ZL13HZL105AЛ5A03550C33550355.0C355.0322ZL106

——AЛ14B A03280A03281328.0 328.1

331ZL107——AЛ-6 AЛ-7B A03190A03191319

326

ZL108ZL8———ZL109ZL9—AЛ30A03360A03361336．0336．1

—ZL110ZL3—AЛ10B ——ZL111

—

—

AЛ4м

A03541A03540

354—

前苏联GB YB HB ГOCT ASTM UNS ANSI AA SAE ZL201

＿HZL-201AЛ9＿＿＿＿＿HZL-202高纯AЛ9＿＿＿

ZL202ZL1＿AЛ12A03600A360.0309ZL203ZL2HZL-203AЛ7A0295029

发动机铸件汽缸体（汽缸盖）缺陷分析

概 述

改革开放后近十年来，我国的汽车制造工业得到了飞速发展，许多高端汽车品牌，几乎与发达国家同步推出面世，与之相适应的汽车发运机制造业也得到了迅猛发展，其中发动机铸造的水平也得到了极大的提高，无论铸造产量还是铸件技术要求及铸件质量，都有基本上满足了现代汽车发动机日益提高的要求。

以中小型 乘用发动机主要铸件汽缸体（汽缸盖）生产为例，众多汽车发动机铸造企业都有采用了粘土砂高压造型（少数为自硬树脂砂造型），制芯则普遍采用覆膜砂热芯或冷芯工艺，而在熔炼方面大都采用双联熔炼或电炉熔炼，所生产的发动机均为高强度薄壁铁件。许多厂家为满足高强度薄壁铸铁件的工艺要求，纷纷引进先进的工艺技术装备，如高效混砂机，高压造型线，高度自动化的制芯中心，强力抛丸设备，大多采用整体浸涂，烘干，并且自动下芯。在过程质量控制方面，许多企业实现了在线检测与控制，如配备了型砂性能在线检测，热分析法铁水质量检测与判断装置，真空直读光谱议快速检测。清洁度检查的工业内窥镜等。相当一部分企业还在产品开发方面应用了计算机模式拟技术。可以毫不夸张地说，就硬件配件而言，我国发动机铸造水平丝毫不亚于当今世界上工业发达国家，一句话，具备了现代铸造生产条件。

镁合金铸件常见铸造缺陷的分析及克服

拍

年第

期

航空镁合金铸件常见铸造缺陷的分析及克服王松涛魏国华王士一驻东安公司军代室黑龙江哈尔滨,

,

,

石

摘发展

要由于航空镁合金铸件的铸造缺陷种类多并且难以克服严重地影响了镁合金铸件在航空应用方面的,

,

。

本文以某型航空机匣壳体铸件为例论述了镁合金铸件的各种缺陷的产生机理及克服方法

。

关键词航空镁合金铸件缺陷克服

前言航空镁合金铸件的结构复杂铸造缺陷较多,,,

态收缩和凝固收缩超过硬壳的固态收缩则就会产生缩孔,

。

其产生的条件就是铸件由表及里地逐层。

凝固缩孔就集中在最后凝固的地方

且难克服本文以有代表性的某型航空机匣壳体

产生部位及克服手段产生部位见图克服手段在有缩孔缺陷的部位口

铸件来说明

。

该铸件图

是国内铸造业有史以,

所示

、

号位置

来生产的浇铸重量最重的镁合金铸件为浇注该

铸件共准备了数套各式模具及数套测具数件冷,

号部位增加暗冒

铁该铸件从制芯到浇注的周期为数天由于准备周期长砂芯吸湿严重给浇注成型带来了极大的,,

,

,

如图所示

。

在组芯合箱时保证铸型有一定的温度一

困难其熔化重量达几吨浇铸重量为数百公斤

,

,

。

℃

。

常见的各种铸造缺陷在该铸件上几乎都出现过因此以其为例具有代表性,

,

增加冷铁见图,

所示

号位置,

。

采取以。

。

上措施后除暗冒口补缩不好外

铝合金铸件的金属型铸造

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铝合金铸件的金属型铸造

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3 6

湖南工业职业技术学院学报

第 3卷

属的压力和开合型力的作用，以，厚大小不仅影响到铸件所壁一

金属型的设计

凝固，且影响铸型的寿命和生产效率。型壁过厚，金属型而则

总的设计原则：力求结构简单，工方便，材合理，全加选安

笨重，劳动强度大；型壁过薄，刚度差，则易变形，因此需确定一

可靠。 i结构形式、金属型的结构由下列因素决定：铸件形状、尺寸大小、分型面数量、合金种类和生产批量等条件，据此采用整体式金属型较合适。

个最佳值。综合考虑涡轮铸件的壁厚、材质、外廓尺寸及金

属型材料等因素设计其金属型壁厚如图 2所示。

2材料选择、制造金属型的材料要满足：耐热性和导热性好，复受热反时不变形，不破坏；有一定的强度、具韧性、耐磨性；机械加工性能好。

灰口铸铁的加工性能好，廉，价一般工厂都能自制，且耐热，磨，一种较合适的金属型材料，耐是目前应用较广泛，因此，涡轮铸件可选用灰口铸铁作为制造金属型的材料。3主体设计、

主体设计应力求使型腔尺寸准确；于开设浇注系统和便

排气系统；铸件出型方便；有足够的强度和刚性。1型腔尺寸 )

型腔尺寸由以下经验公式决定：Ax (一 A士 A艺) (+￡士× 1 )

式中

A——零件

铸造铝合金气孔的分类

产品标准HR3002 版本A

仅内部适用

如果出现异议，德语版是合法有效的。

1， 目录

1， 目录 2， 范围和目的 3， 解释说明

4， 气孔等级PK和应用建议 4.1， 气孔等级PK1 4.2， 气孔等级PK2 4.3， 气孔等级PK3 4.4， 气孔等级PK4 5， 图纸输入 6， 适用的文件

2, 范围和目的

产品标准定义了整个铝铸件和功能表面的气孔等级。 气孔等级是根据气孔尺寸、气孔簇和整个零件或单个面的气孔距离来定义的。如果图纸上有标注，这一产品标准也是检测标准。 如果特殊情况的表面功能正在讨论中，气孔等级的说明仅仅是允许的。？？？？应用建议 见条款4。

产品标准HR3002是被替换产品标准13-62的修订版

3，解释说明

尺寸m和n和孔的边缘的距离r

4，气孔等级PK和应用建议

图纸输入见条款5

4.1，气孔等级PK1

4.1.1 孔的最大长度0.4mm

4.1.2 孔之间的最小边缘距离8mm

4.1.3 孔最大长度≤0.2 mm可以不予考虑。

4.2， 气孔等级PK2

4.2.1 孔的最大长度0.4mm

4.2.2 孔之间的最小边缘距离8mm

4.2.3 孔最大长度≤

铝合金在生产过程中,容易出现缩孔、砂眼、气孔和夹渣等铸造缺陷。如何修复铝合金铸件气孔等缺陷呢？如果用电焊、氩焊等设备来修补,由于放热量大,容易产生热变形等副作用,无法满足补焊要求。冷焊修复机是利用高频电火花瞬间放电、无热堆焊原理来修复铸件缺陷。由于冷焊热影响区域小,不会造成基材退火变形,不产生裂纹、没有硬点、硬化现象。而且熔接强度高,补材与基体同时熔化后的再凝固,结合牢固,可进行磨、铣、锉等加工,

铝合金使用范围：


一、板带的应用广泛应用于装饰、包装、建筑、运输、电子、航空、航天、兵器等各行各业。

二、航空航天用铝材用于制作飞机蒙皮、机身框架、大梁、旋翼、螺旋桨、油箱、壁板和起落架支柱，以及火箭锻环、宇宙飞船壁板等。

三、交通运输用铝材用于汽车、地铁车辆、铁路客车、高速客车的车体结构件材料，车门窗、货架、汽车发动机零件、空调器、散热器、车身板、轮毂及舰艇用材。

四、包装用铝材　　 全铝易拉罐制罐料主要以薄板与箔材的形式作为金属包装材料,制成罐、盖、瓶、桶、包装箔。广泛用于饮料、食品、化妆品、药品、香烟、工业产品等包装。

五、印刷用铝材主要用于制作PS版，铝基PS版是印刷业的一种新型材料，用于自动化制版和印刷。六、建筑装饰用铝材铝合金因其良好的抗蚀性、足够

铝合金在生产过程中,容易出现缩孔、砂眼、气孔和夹渣等铸造缺陷。如何修复铝合金铸件气孔等缺陷呢？如果用电焊、氩焊等设备来修补,由于放热量大,容易产生热变形等副作用,无法满足补焊要求。冷焊修复机是利用高频电火花瞬间放电、无热堆焊原理来修复铸件缺陷。由于冷焊热影响区域小,不会造成基材退火变形,不产生裂纹、没有硬点、硬化现象。而且熔接强度高,补材与基体同时熔化后的再凝固,结合牢固,可进行磨、铣、锉等加工,

铝合金使用范围：


一、板带的应用广泛应用于装饰、包装、建筑、运输、电子、航空、航天、兵器等各行各业。

二、航空航天用铝材用于制作飞机蒙皮、机身框架、大梁、旋翼、螺旋桨、油箱、壁板和起落架支柱，以及火箭锻环、宇宙飞船壁板等。

三、交通运输用铝材用于汽车、地铁车辆、铁路客车、高速客车的车体结构件材料，车门窗、货架、汽车发动机零件、空调器、散热器、车身板、轮毂及舰艇用材。

四、包装用铝材　　 全铝易拉罐制罐料主要以薄板与箔材的形式作为金属包装材料,制成罐、盖、瓶、桶、包装箔。广泛用于饮料、食品、化妆品、药品、香烟、工业产品等包装。

五、印刷用铝材主要用于制作PS版，铝基PS版是印刷业的一种新型材料，用于自动化制版和印刷。六、建筑装饰用铝材铝合金因其良好的抗蚀性、足够

1、铸铁的基本元素有哪些?各自的作用如何—对组织性能的影响?

答：铸铁的基本元素为：碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)五大元素。五大元素对铸铁组织性能的影响：(1)、碳本身就是构成石墨的元素，在铸铁中是促进石墨化元素。但碳量过高，力学性能降低。

(2)、硅是强烈促进石墨化元素，但硅量过高，易使石墨粗大，力学性能降低，若含硅量过低;则易出现麻口或白口组织。

(3)、硫在铸铁中是有害元素，它以FeS的形式完全溶解于铁液中，并能降低碳在铁中的溶解度。此外，硫在铸铁中还能恶化铸铁的铸造性能，当铁液中存在有大量硫化物时，就会降低铁液的流动性，补缩性能差，容易产生裂纹等缺陷。因此，在灰铸铁中一般将含硫量限制在0.1-0.12%以下。

(4)、锰在铸铁中首先表现出抵消硫的一些有害作用上，因此铸铁中含有适量的锰是有益的。通常锰的含量应控制在06-1.2%范围内。

(5)磷能增加铁水的流动性和提高铸铁的耐磨性，即铸铁的硬度随着含磷量的增加而增高，韧性则降低。因此，普通灰铸铁中一般将含磷量限制在0.3%以下。磷对铸铁的石墨化影响不大。

2、铸造碳钢的基本元素有哪些?各自的作用如何?

答：碳钢的基本元素有：碳(C)

2012，Vol．40，№12

9

航空航天器铸造铝合金（2）

12

张春波，王祝堂

（1．哈尔滨中飞新技术股份有限公司，黑龙江哈尔滨150060；2．中国有色金属加工工业协会，北京100814）

ZL105A、ZL112Y、ZL114A、ZL116及ZL2××系中的摘要：本篇是全文的第二部分，主要介绍ZL1××系中ZL105、ZL201合金的化学成分、组织、典型力学性能、热处理规范、熔炼铸造工艺、其他工艺特性，以及它们在航空航天工业中的应用情况。

关键词：铸造铝合金；力学性能；熔炼铸造工艺中图分类号：TG146．21

文献标识码：A

文章编号：1007－7235（2012）12－0009－13

Castingaluminumalloyusedforaeronauticsandaerospacevehicle（2）

ZHANGChun-po1，WANGZhu-tang2

（1．HarbinZhongfeiNewTechniqueCo．Ltd．，Harbin150060，China；2．ChinaNonferrousMetalsIndustryAssociation，Beijing，100814，China）

Abstract：Thisisthesecondpartof

铝合金 特性

(1)铝硅系合金，也叫“硅铝明”或“矽铝明”。有良好铸造性能和耐磨性能，热胀系数小，在铸造铝合金中品种最多，用量最大的合金，含硅量在10％～25％。有时添加0.2％～0.6％镁的硅铝合金，广泛用于结构件，如壳体、缸体、箱体和框架等。有时添加适量的铜和镁，能提高合金的力学性能和耐热性。此类合金广泛用于制造活塞等部件。

(2)铝铜合金，含铜4.5％～5.3％合金强化效果最佳，适当加入锰和钛能显著提高室温、高温强度和铸造性能。主要用于制作承受大的动、静载荷和形状不复杂的砂型铸件。

(3)铝镁合金，密度最小

(2.55g/cm3)，强度最高(355MPa左右)的铸造铝合金，含镁12％，强化效果最佳。合金在大气和海水中的抗腐蚀性能好，室温下有良好的综合力学性能和可切削性，可用于作雷达底座、飞机的发动机机匣、螺旋桨、起落架等零件，也可作装饰材料。

(4)铝锌系合金，为改善性能常加入硅、镁元素，常称为“锌硅铝明”。在铸造条件下，该合金有淬火作用，即“自行淬火”。不经热处理就可使用，以变质热处理后，铸件有较高的强度。经稳定化处理后，尺寸稳定，常用于制作模型、型板及设备支架等。

以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、