العيوب السطحية الرئيسية للمواد المشكلة من سبائك الألومنيوم وطرق التخلص منها

تأتي مقاطع سبائك الألومنيوم في العديد من الأصناف والمواصفات، مع العديد من عمليات الإنتاج والتقنيات المعقدة والمتطلبات العالية. ستحدث حتما عيوب مختلفة أثناء عملية الإنتاج بأكملها من الصب والبثق والمعالجة الحرارية والمعالجة السطحية والتخزين والنقل والتعبئة والتغليف.

أسباب وطرق القضاء على العيوب السطحية:

1. الطبقات

سبب:

السبب الرئيسي هو أن سطح السبيكة ملطخ بالزيت والغبار، أو أن الجزء العامل من الواجهة الأمامية لبرميل البثق يتآكل بشكل كبير، مما يتسبب في تراكم المعدن القذر حول المنطقة المرنة للواجهة الأمامية. يتم تشكيله عندما يتم دحرجة السطح المنزلق للمنطقة المرنة إلى محيط المنتج أثناء البثق. وعادة ما يظهر في نهاية الذيل للمنتج. وفي الحالات الشديدة، قد يظهر أيضًا في النهاية الوسطى أو حتى الواجهة الأمامية للمنتج. هناك أيضًا ترتيبات غير معقولة لفتحة القالب، قريبة جدًا من الجدار الداخلي لبرميل البثق، أو تآكل مفرط أو تشوه لبرميل البثق ووسادة البثق، وما إلى ذلك، مما قد يتسبب أيضًا في طبقات.

طريقة القضاء:

1) تحسين نظافة سطح السبائك.

2) تقليل خشونة السطح لأسطوانة البثق والقالب، واستبدال أسطوانة البثق ووسادة البثق التي تم اهتراءها بشدة وعدم تحملها على الفور.

3) تحسين تصميم القالب وجعل موضع فتحة القالب بعيدًا عن حافة أسطوانة البثق قدر الإمكان.

4) تقليل الفرق بين قطر لوحة البثق والقطر الداخلي لأسطوانة البثق، وتقليل المعدن القذر المتبقي في بطانة أسطوانة البثق.

5) حافظ على بطانة أسطوانة البثق سليمة، أو استخدم حشية لتنظيف البطانة في الوقت المناسب.

6) بعد قطع المواد المتبقية، يجب تنظيفها وعدم السماح بإستخدام أي زيت تشحيم.

2. فقاعات أو تقشير

سبب:

السبب هو أن الهيكل الداخلي للسبيكة به عيوب مثل الارتخاء والمسام والشقوق الداخلية، أو أن سرعة البثق سريعة جدًا أثناء مرحلة التعبئة، والعادم ليس جيدًا، مما يتسبب في سحب الهواء إلى داخل المنتج المعدني .

تشمل أسباب إنتاج الفقاعات أو التقشير ما يلي:

1) اسطوانة البثق ووسادة البثق مهترئة وغير قابلة للتحمل.

2) أسطوانة البثق ووسادة البثق متسخة جدًا وملطخة بالزيت والرطوبة والجرافيت وما إلى ذلك؛

3) يوجد عدد كبير جدًا من أخاديد المجرفة العميقة على سطح السبيكة؛ أو هناك مسام وبثور وأنسجة فضفاضة وبقع زيتية على سطح السبيكة. محتوى الهيدروجين في السبيكة أعلى؛

4) لم يتم تنظيف البرميل عند استبدال السبيكة؛

5) درجة حرارة أسطوانة البثق وسبائك البثق مرتفعة للغاية؛

6) حجم السبائك يتجاوز الانحراف السلبي المسموح به؛

7) السبيكة طويلة جدًا، ومملوءة بسرعة كبيرة، ودرجة حرارة السبيكة غير متساوية؛

8) تصميم فتحة القالب غير معقول. أو قطع المواد المتبقية بطريقة غير صحيحة؛

طريقة القضاء:

1) تحسين مستوى التكرير والتفريغ والصب لمنع العيوب مثل المسام والرخاوة والشقوق والعيوب الأخرى في السبيكة؛

2) تصميم معقول للأبعاد المطابقة لأسطوانة البثق ولوحة البثق. تحقق من حجم الأداة بشكل متكرر للتأكد من أنها تلبي المتطلبات.

3) لا يمكن أن تكون لوحة البثق خارج نطاق التسامح؛

4) عند استبدال السبائك، يجب تنظيف الاسطوانة جيدا؛

5) إبطاء سرعة مرحلة البثق والتعبئة؛

6) الحفاظ على أسطح الأدوات والسبائك نظيفة وناعمة وجافة لتقليل تشحيم وسادة البثق والعفن؛

7) عملية صارمة، القطع الصحيح للمواد المتبقية والعادم الكامل؛

8) يتم استخدام طريقة التسخين المتدرج للسبائك لجعل درجة حرارة رأس السبيكة مرتفعة ودرجة حرارة الذيل منخفضة. عند الملء، يتشوه الرأس أولاً، ويتم تفريغ الغاز الموجود في الأسطوانة تدريجيًا من خلال الفجوة بين الوسادة وجدار أسطوانة البثق؛

9) فحص المعدات والأدوات بشكل متكرر لمنع ارتفاع درجة الحرارة والسرعة المفرطة.

10) تصميم وتصنيع الأدوات والعفن بشكل معقول، وتصميم فتحات التوجيه وفتحات المحول مع ميل داخلي من 1 درجة إلى 3 درجات.

3. الشقوق النتوء

سبب:

ويرتبط حدوث الشقوق بضغط وتدفق المعدن أثناء عملية البثق. بأخذ الشقوق الدورية السطحية كمثال، فإن القيود المفروضة على شكل القالب وتأثير احتكاك التلامس تعيق تدفق السطح الفارغ. تكون سرعة التدفق في وسط المنتج أكبر من سرعة تدفق المعدن الخارجي، بحيث يخضع المعدن الخارجي لضغط شد إضافي، ويتعرض المركز لضغط ضغط إضافي. يؤدي توليد الإجهاد الإضافي إلى تغيير حالة الإجهاد الأساسية في منطقة التشوه، مما يتسبب في أن يصبح إجهاد العمل المحوري للطبقة السطحية (تراكب الضغط الأساسي والضغط الإضافي) إجهاد شد. عندما يصل إجهاد الشد هذا إلى الحد الفعلي لقوة الكسر للمعدن، ستظهر شقوق متوسعة إلى الداخل على السطح، ويرتبط شكلها بسرعة المعدن من خلال منطقة التشوه.

طريقة القضاء:

1) التأكد من أن تركيبة السبيكة تلبي المتطلبات المحددة، وتحسين جودة السبيكة، وتقليل محتوى الشوائب في السبيكة التي من شأنها أن تسبب انخفاض اللدونة، وتقليل محتوى الصوديوم في سبائك المغنيسيوم العالية.

2) التنفيذ الصارم لمواصفات التسخين والبثق المختلفة، والتحكم بشكل معقول في درجة حرارة البثق وسرعته وفقًا للمواد وخصائص المنتج.

3) تحسين تصميم القالب، زيادة طول حزام تحجيم القالب بشكل مناسب وزيادة نصف قطر شرائح زوايا المقطع العرضي بشكل مناسب. على وجه الخصوص، يجب أن يكون تصميم جسر القالب وغرفة محطة اللحام ونصف قطر الزاوية معقولًا.

4) تحسين تأثير التجانس للسبائك وتحسين اللدونة والتوحيد للسبائك.

5) عندما تسمح الظروف بذلك، استخدم طرقًا مثل بثق التشحيم أو بثق القالب المخروطي أو البثق العكسي لتقليل التشوه غير المتساوي.

6) فحص الأدوات والمعدات بانتظام لضمان التشغيل الطبيعي.

4. قشر البرتقال

سبب:

السبب الرئيسي هو أن الهيكل الداخلي للمنتج يحتوي على حبيبات خشنة. بشكل عام، كلما كانت الحبوب خشنة، كلما كانت أكثر وضوحًا. خاصة عندما تكون الاستطالة كبيرة، فمن المرجح أن يحدث هذا النوع من عيوب قشر البرتقال.

طرق الوقاية:

لمنع حدوث عيوب قشر البرتقال، الشيء الرئيسي هو تحديد درجة حرارة البثق المناسبة وسرعة البثق والتحكم في الاستطالة. تحسين البنية الداخلية للسبيكة ومنع الحبوب الخشنة.

5. البقع الداكنة

سبب:

السبب الرئيسي هو أن معدل التبريد عند نقطة الاتصال بين الجزء السميك الجدران من المظهر الجانبي واللباد المقاوم للحرارة (أو شريط الجرافيت) أصغر بكثير، وأن تركيز المحلول الصلب أقل بكثير من أي مكان آخر. لذلك يختلف الهيكل الداخلي ويظهر المظهر بلون غامق.

طريقة القضاء:

تتمثل الطريقة الرئيسية في تعزيز تبريد طاولة التفريغ وعدم التوقف عند مكان واحد عند الوصول إلى الطاولة المنزلقة وسرير التبريد، بحيث يمكن أن تتلامس المنتجات مع اللباد المقاوم للحرارة في مواضع مختلفة لتحسين ظروف التبريد غير المتساوية.

6. خطوط الأنسجة

سبب:

نظرًا للبنية غير المستوية وتكوين الأجزاء المبثوقة، تظهر خطوط تشبه الشريط في اتجاه البثق على المنتجات. تظهر بشكل عام في المناطق التي يتغير فيها سمك الجدار. يمكن تحديد ذلك عن طريق التآكل أو الأكسدة. عند تغيير درجات حرارة التآكل، قد تختفي النطاقات أحيانًا أو يتغير عرضها وشكلها. يرجع السبب إلى البنية المجهرية أو المجهرية غير المستوية للسبيكة، أو عدم تجانس السبيكة بشكل كافٍ أو نظام التسخين غير الصحيح لمعالجة المنتج المبثوق.

طريقة القضاء:

1) ينبغي تكرير السبيكة لتجنب استخدام السبائك ذات الحبيبات الخشنة.

2) تحسين القالب، واختيار الشكل المناسب لتجويف الدليل، وتقليم تجويف الدليل أو حزام تحجيم القالب.

7. خط اللحام الطولي

سبب:

يحدث هذا بشكل أساسي بسبب الاختلاف الهيكلي بين الجزء الملحوم من التدفق المعدني وأجزاء أخرى من المعدن في قالب البثق. أو قد يكون السبب هو عدم كفاية إمدادات الألومنيوم في تجويف لحام القالب أثناء البثق.

طريقة القضاء:

1) تحسين تصميم هيكل الجسر وتجويف اللحام للقالب المدمج المنفصل. مثل ضبط نسبة الانقسام - نسبة منطقة فتحة الانقسام إلى مساحة المنتج المبثوق، وعمق تجويف اللحام.

2) لضمان نسبة بثق معينة، انتبه إلى التوازن بين درجة حرارة البثق وسرعة البثق.

3) لا تستخدم سلاسل الصب مع وجود بقع زيتية على السطح لتجنب خلط مواد التشحيم والمواد الغريبة في وصلة اللحام.

4) لا تضع الزيت على أسطوانة البثق ووسادة البثق وحافظ على نظافتهما.

5) زيادة طول المادة المتبقية بشكل مناسب.

8. خطوط اللحام الأفقية أو علامات التوقف

سبب:

السبب الرئيسي هو أنه أثناء البثق المستمر، يكون المعدن الموجود في القالب ملحومًا بشكل سيئ بالمعدن الأمامي للقضيب المضاف حديثًا.

طريقة القضاء:

1) شحذ نصل المقص المستخدم لقص المادة المتبقية وتقويمها.

2) تنظيف السطح النهائي للبليت لمنع اختلاط زيت التشحيم والمواد الغريبة.

3) زيادة درجة حرارة البثق بشكل مناسب والقذف ببطء وبشكل متساو.

4) تصميم واختيار قوالب الأدوات ومواد القالب وتنسيق الحجم والقوة والصلابة بشكل معقول.

9. الخدوش والخدوش

سبب:

السبب الرئيسي هو أنه عندما يتم نقل المنتجات أفقيًا من الطاولة المنزلقة إلى طاولة نشر المنتج النهائي، فإن الأجسام الصلبة تبرز من طبقة التبريد وتخدش المنتجات. بعضها يحدث أثناء التحميل والنقل.

طريقة القضاء:

1) يجب أن يكون حزام تحجيم القالب سلسًا ونظيفًا، ويجب أن تكون أداة تفريغ القالب ناعمة أيضًا.

2) التحقق بعناية عند تركيب القوالب لتجنب استخدام القوالب ذات الشقوق الصغيرة. انتبه إلى نصف قطر الشرائح عند تصميم القالب.

3) فحص وتلميع حزام عمل القالب على الفور. يجب أن تكون صلابة القالب موحدة.

4) قم بفحص سرير التبريد وطاولة تخزين المنتج النهائي بشكل متكرر. يجب أن تكون ناعمة لمنع النتوءات الصلبة من خدش المنتجات. يمكن تشحيم مسار الدليل بشكل صحيح.

5) عند التحميل، يجب وضع فواصل أكثر ليونة من المنتج النهائي، ويجب أن تتم عملية النقل والرفع بسلاسة وحذر.

10. ضغط المعادن

سبب:

السبب الرئيسي هو أن خبث الألومينا المتولد عند موضع السكين الفارغ للقالب يلتصق بالمنتج المبثوق ويتدفق إلى طاولة التفريغ أو طاولة الانزلاق ويتم ضغطه على سطح المادة المبثوقة بواسطة الأسطوانات. أثناء عملية الأكسدة، لا يتم تشكيل أي طبقة أكسيد أو فجوات أو حفر حيث يتم ضغط المعدن.

طريقة القضاء:

1) قم بتنعيم حزام التحجيم وتقصير طول حزام التحجيم.

2) اضبط السكين الفارغ لحزام التحجيم.

3) قم بتغيير تخطيط فتحات القالب وحاول تجنب وضع السطح المسطح للمنتج أسفله وملامسته للبكرات لمنع ضغط خبث الألومينا.

4) تنظيف سطح وأطراف السبيكة وتجنب نشارة المعادن في زيت التشحيم.

11. عيوب سطحية أخرى

سبب:

1) أثناء عملية الصهر والصب، يكون التركيب الكيميائي غير متساوي، مع وجود شوائب معدنية ومسامات وشوائب غير معدنية، ويكون الهيكل الداخلي لفيلم الأكسيد أو المعدن غير متساوٍ.

2) أثناء عملية البثق، تكون درجة الحرارة والتشوه غير متساويين، وسرعة البثق سريعة جدًا، والتبريد غير متساوٍ، والهيكل غير متساوٍ في ملامسة الجرافيت والزيت.

3) تصميم القالب غير معقول والانتقال بين الزوايا الحادة للقالب ليس سلسًا. السكين الفارغ صغير جدًا ويخدش المعدن، والقالب معالج بشكل سيئ، وله نتوءات وليس سلسًا، ومعالجة النيترة ليست جيدة. صلابة السطح غير متساوية وحزام العمل ليس سلسًا.

4) أثناء عملية معالجة السطح، يكون تركيز سائل الحمام ودرجة الحرارة والكثافة الحالية غير معقول، كما أن عملية معالجة التآكل الحمضي أو القلوي غير مناسبة.

طريقة القضاء:

1) التحكم في التركيب الكيميائي، وتحسين عملية الصب، وتعزيز التنقية والصقل والتجانس.

2) تتطلب عملية تجانس السبائك التبريد السريع.

3) التحكم بشكل معقول في درجة حرارة وسرعة البثق لضمان تشوه موحد واستخدام طول سبيكة معقول.

4) تحسين طرق تصميم وتصنيع القالب، وزيادة صلابة حزام عمل القالب، وتقليل خشونة السطح.

5) تحسين عملية النيترة.

6) التحكم الصارم في عملية معالجة السطح لمنع حدوث ضرر ثانوي أو تلوث للسطح أثناء التآكل الحمضي أو التآكل القلوي.

حرره ماي جيانغ من MAT Aluminium