鑄鋁件的性能影響因素及結構設計特點

鑄鋁件的質量包括外觀質量、內在質量和使用質量。外觀質量指鑄件表面粗糙度、表面缺陷、尺寸偏差、形狀偏差、重量偏差；內在質量主要指鑄件的化學成分、物理性能、機械性能、金相組織以及存在于鑄件內部的孔洞、裂紋、夾雜、偏析等情況；使用質量指鑄鋁件在不同條件下的工作能力，包括、、耐激冷激熱、疲勞、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工藝性能。鑄鋁件由于多種因素影響，常常會出現氣孔、針孔、夾渣、裂紋、凹坑等缺陷。常用的修補設備為氬弧焊機、電阻焊機、冷焊機等。對于質量與外觀要求不高的鑄件缺陷可以用氬弧焊機等發熱量大、的焊機來修補。
　　鑄鋁件質量對機械產品的性能有很大影響。例如，機床鑄件的和尺寸穩定性，直接影響機床的精度保持壽命；各類泵的葉輪、殼體以及液壓件內腔的尺寸、型線的準確性和表面粗糙度，直接影響泵和液壓系統的工作效率，能量消耗和氣蝕的發展等；內燃機缸體、缸蓋、缸套、活塞環、排氣管等鑄鋁件的強度和耐激冷激熱性，直接影響發動機的工作壽命。鑄鋁件鑄造中需要注意的問題：
　　1、鑄件破壞的直接鑄鋼起因往往是由于設計不適沖擊值的影響，當而引起的應力集中。這種直接起因占上。因此，良好的設計是提高鑄件使用壽命的一環。
　　2、對鑄件上的缺陷要具體分析其危害性。不能籠統地認為鑄造缺陷影響鑄件的使用性能和危及，也不能僅根據缺陷大小來判斷其危害。往往缺陷的位置、形狀對鑄件使用性能的影響大。存在于應力集中區（應力集中來自于設計不良）的表面缺陷是危害性大的缺陷，裂紋比縮孔、氣孔的危害性大。因此，盲目地對鑄件缺陷限制過嚴，在技術上是不合理的，在經濟上也是不合算的。為了制定出合理的技術條件，注意在使用中積累的資料和配之以的試驗。
　　影響鑄鋁件性能的因素：
　　在鑄件材料已選定的情況下，設計人員至少應了解鑄造方法、鑄件壁厚和鑄造缺陷對鑄件機械性能的影響如何，以便正確地進行結構設計，制定出合理的技術條件。鑄造方法不同，鑄件的冷卻凝固速度及結晶條件就不同，鑄件的組織狀態也不同，機械性能也就隨之不同。開始所討論的鑄態結晶組織雖具有普遍性，但其典型的代表是砂型鑄件。一些特種鑄造方法都不同程度地了鑄態結晶組織，使鑄件具有較高的機械性能。如金屬型鑄造（壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造也采用成大多數采用金屬型）及采用鐵丸或鋼丸作為造型材料的磁型鑄造，由于鑄型的導熱比砂型快，使鑄件晶粒細小、組織致密，機械性能有較大的提高。采用壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造時，鑄件結晶凝固時還受到壓力與離心力的作用，因此晶粒細小，組織致密，縮孔縮松等缺陷也減少，鑄件的機械性能當然就比砂型鑄件高。
　　鑄鋁件結構設計細節：
　　在整個鑄造過程中，金屬經受了由固態，液態，固態（鑄件）這一過程，也就是說金屬經歷了兩次狀態的變化。伴隨著這兩次狀態的變化產生了一些與鑄鋁件質量密切有關的現象:固態爐料熔化成液態金屬后，使金屬具有流動性；由于在熔化澆注過程中，金屬液與爐渣、爐氣、大氣及鑄型等接觸，而使其含有氣體及非金屬夾雜物，金屬液澆入鑄型后，在冷卻凝固形成鑄件的過程中，其體積要縮小，同時還常常會出現鑄件各部分化學成分不一致的現象。不同的鑄造合金在這幾方面表現出的性能不同，如鑄鐵比鑄鋼的流動性要好，體收縮要小。在鑄造生產中，分別將這些性能稱為合金的流動性、吸氣傾向、收縮和偏析傾向，總稱為合金的鑄造性能。顯然，流動性好、吸氣傾向小、雜質少、收縮小、偏析傾向小的鑄造合金，其鑄造性能好，也就不容易產生各種鑄造缺陷。