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压铸件疲劳失效的原因分析

2024-05-30 14:54:53

文章摘要:

压铸件在压铸过程中,液态金属在高压条件下填充型腔,液态金属流体易出现紊流现象导致在压铸过程中铸件易产生由气体和氧化膜卷入形成的孔洞缺陷,而孔洞对压铸件

压铸件在压铸过程中,液态金属在高压条件下填充型腔,液态金属流体易出现紊流现象导致在压铸过程中铸件易产生由气体和氧化膜卷入形成的孔洞缺陷,而孔洞对压铸件的力学性能是疲劳性能有着很大的影响。由气体卷入引起的孔洞对铸件拉伸性能的影响,提出所的ADC12压铸件达到性能要求的孔隙率与大孔洞尺寸;孔洞形状、尺寸、位置及孔洞之间的距离对AZglD镁合金压铸件应力集中的影响,指出孔洞的尺寸越大,形状越复杂,其引起的应力集中愈大;随着壁厚增加压铸镁合金的孔隙率减少,晶粒变大,强度降低但伸长率升高;含孔洞压铸件断裂的主要影响因素是断面处的孔洞百分比,进一步说,具有较低孔隙率的试样也可能由于孔洞偏聚造成薄弱部位起先断裂。结合铸造孔洞预测与力学有限元分析,模拟了考虑孔洞的试样拉伸行为并计算出其伸长率,与实验较为吻合,提供了一种铸件从设计到生产的优化方法。

压铸件疲劳失效的原因主要可以从以下几个方面进行分析:

材料选择:压铸件的材料选择是关键。如果选择的材料强度不足或不怕乏性能不佳,压铸件在长时间使用中容易发生疲劳失效。因此,在选择压铸件材料时,应根据压铸件的工作条件和性能要求进行正确选择。

制造工艺:制造工艺中的缺陷或不正确设计可能导致压铸件疲劳失效。例如,压铸件的制造过程中可能存在气孔、缩松、晶粒粗糙等缺陷,或者模具设计不正确导致压铸件受力不均匀等。这些问题都可能导致压铸件在应力作用下产生裂纹或断裂。

压铸方法:压铸方法的选择和操作也会对压铸件的疲劳寿命产生影响。不正确的压铸方法可能导致过高的压力或压结比,增加压铸件的粘附和磨损,从而缩短压铸件的使用寿命。此外,压铸过程中的温度控制、速度控制等也会影响压铸件的疲劳性能。

孔洞缺陷:压铸过程中,液态金属在高压条件下填充型腔,液态金属流体易出现紊流现象导致在压铸过程中铸件易产生由气体和氧化膜卷入形成的孔洞缺陷。这些孔洞缺陷对压铸件的力学性能和疲劳性能有着很大的影响。疲劳断裂试样中,大部分裂纹都是在孔洞处萌生并扩展的。

模具设计问题:模具设计不正确也可能导致压铸件疲劳失效。例如,模具的浇道设计不正确可能导致液体铝合金在流动过程中产生负压空洞,这些空洞在压铸件中形成“空蚀”现象,导致压铸件表面出现“麻点”并降低其疲劳性能。

综上所述,压铸件疲劳失效的原因是多方面的,需要从材料选择、制造工艺、压铸方法、孔洞缺陷以及模具设计等方面进行全部分析并采取相应的措施加以防预。


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