?重力鑄造（指金屬液在自身重力作用下注入模具型腔成型的工藝，適用于鋁合金、銅合金等）中，折彎開(kāi)裂是常見(jiàn)缺陷（尤其鑄件后續(xù)需折彎加工時(shí)），在重力鑄造加工時(shí)主要因 “鑄件內(nèi)部缺陷”“材質(zhì)性能不足” 或 “折彎工藝不當(dāng)” 導(dǎo)致。需從鑄造、材質(zhì)、折彎三個(gè)環(huán)節(jié)系統(tǒng)控制，具體解決方案如下：
一、控制鑄造環(huán)節(jié)：消除內(nèi)部缺陷（開(kāi)裂的根本誘因）
重力鑄造的鑄件若存在氣孔、縮松、氧化夾雜等缺陷，折彎時(shí)缺陷處會(huì)成為應(yīng)力集中點(diǎn)，直接導(dǎo)致開(kāi)裂。需通過(guò)優(yōu)化鑄造工藝減少內(nèi)部缺陷：
1. 避免氣孔與氧化夾雜（最易引發(fā)開(kāi)裂的缺陷）
氣孔產(chǎn)生原因：金屬液注入時(shí)卷入空氣（如澆道設(shè)計(jì)不合理，金屬液呈紊流狀態(tài)）；模具型腔排氣不暢（排氣槽堵塞或面積不足）。
解決方法：
澆道設(shè)計(jì)為 “底注式” 或 “階梯式”（金屬液平穩(wěn)流動(dòng)，避免卷氣），澆口速度控制在 0.5-1.5m/s（鋁合金）；
模具型腔排氣槽深度 0.1-0.2mm（寬度≥10mm），在最后填充部位（如鑄件拐角、厚大部位）增設(shè)排氣針（直徑 3-5mm，通氣率≥50%）；
金屬液熔煉時(shí)除氣（鋁合金用旋轉(zhuǎn)噴吹氬氣，除氣時(shí)間 10-15 分鐘，氫含量≤0.15ml/100g）。
氧化夾雜產(chǎn)生原因：金屬液在爐內(nèi)或澆道中氧化（如鋁合金接觸空氣生成 Al?O?氧化皮）；熔煉工具（如澆勺）未清理干凈（殘留氧化物混入金屬液）。
解決方法：
金屬液表面覆蓋熔劑（如鋁合金用精煉劑），隔絕空氣；澆道內(nèi)涂耐火涂料（減少金屬液與模具的摩擦氧化）；
熔煉工具（澆勺、坩堝）每次使用前用鋼絲刷清理氧化皮，并用金屬液預(yù)熱（避免低溫工具導(dǎo)致金屬液降溫氧化）。
2. 減少縮松與偏析（降低材質(zhì)均勻性缺陷）
縮松產(chǎn)生原因：鑄件壁厚差異大（厚大部位冷卻慢，金屬液補(bǔ)縮不足）；模具冷卻不均（局部溫度過(guò)高，凝固時(shí)間長(zhǎng)）。
解決方法：
設(shè)計(jì)鑄件時(shí)避免壁厚突變（最大壁厚與最小壁厚比≤3:1），厚大部位增設(shè)冒口（補(bǔ)縮金屬液）；
模具采用 “隨形冷卻”（冷卻水道貼近型腔，壁厚處加密水道），鋁合金模具冷卻水溫控制在 20-30℃（確保均勻凝固）。
偏析產(chǎn)生原因：金屬液成分不均勻（如合金元素分布不均）；凝固速度過(guò)快（元素來(lái)不及擴(kuò)散）。
解決方法：
熔煉時(shí)充分?jǐn)嚢瑁ㄤX合金攪拌時(shí)間≥5 分鐘），確保合金元素（如 Cu、Mg）均勻分布；
控制凝固速度（模具預(yù)熱至 150-200℃，減緩冷卻，避免元素偏析）。
二、優(yōu)化材質(zhì)性能：提升鑄件折彎塑性（抗裂基礎(chǔ)）
鑄件材質(zhì)的塑性（延伸率）是抵抗折彎開(kāi)裂的核心指標(biāo)（延伸率≥8% 的鋁合金，折彎開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)顯著降低），需通過(guò)成分控制和熱處理提升：
1. 控制合金成分（避免脆性元素過(guò)量）
鋁合金：避免鐵（Fe）含量過(guò)高（Fe＞0.5% 會(huì)形成脆性相 Al?Fe，降低塑性），硅（Si）含量控制在 6%-12%（過(guò)共晶鋁合金塑性差，適合鑄造但不適合折彎）；優(yōu)先選擇塑性好的合金（如 6061、5052，延伸率≥12%）。
銅合金：黃銅中鋅（Zn）含量≤40%（鋅過(guò)高易產(chǎn)生脆性相 β，延伸率下降）；避免鉛（Pb）超標(biāo)（Pb＞0.3% 會(huì)形成低熔點(diǎn)共晶，導(dǎo)致熱脆）。
2. 合理熱處理（消除內(nèi)應(yīng)力，提升塑性）
鋁合金重力鑄件：
若為可熱處理強(qiáng)化合金（如 6061），需進(jìn)行 “T6 處理”（固溶 + 人工時(shí)效：530℃固溶，水冷，120℃時(shí)效 4 小時(shí)），消除鑄造內(nèi)應(yīng)力，提升延伸率（從鑄造態(tài)的 5% 提升至 12% 以上）。
若為非熱處理強(qiáng)化合金（如 1060），進(jìn)行 “去應(yīng)力退火”（250℃保溫 2 小時(shí)，緩慢冷卻），減少折彎時(shí)的應(yīng)力集中。
銅合金鑄件：黃銅件進(jìn)行 “低溫退火”（300-400℃，保溫 1 小時(shí)），消除鑄造內(nèi)應(yīng)力（避免折彎時(shí)因應(yīng)力釋放導(dǎo)致開(kāi)裂）。
三、規(guī)范折彎加工工藝：避免外力導(dǎo)致的開(kāi)裂
即使鑄件材質(zhì)合格，折彎工藝不當(dāng)（如折彎半徑過(guò)小、速度過(guò)快）也會(huì)導(dǎo)致開(kāi)裂，需針對(duì)性優(yōu)化：
1. 設(shè)計(jì)合理的折彎參數(shù)（核心是折彎半徑和角度）
折彎半徑：最小折彎半徑≥鑄件厚度（t），塑性差的合金需增大（如鋁合金 6061，折彎半徑≥1.5t；黃銅 H62，折彎半徑≥1t）。例：2mm 厚的 6061 鋁合金鑄件，折彎半徑至少 3mm（避免內(nèi)側(cè)因塑性變形不足開(kāi)裂）。
折彎角度：避免一次性折彎至 90°（尤其厚壁件），可采用 “分步折彎”（先折 45°，再折至 90°），減少局部應(yīng)力集中。
2. 優(yōu)化折彎過(guò)程（減少外力沖擊和摩擦）
折彎速度：采用低速折彎（速度≤5mm/s），避免高速?zèng)_擊導(dǎo)致的脆性斷裂（尤其低溫環(huán)境下，金屬塑性下降，需進(jìn)一步降低速度）。
模具潤(rùn)滑與保護(hù)：折彎模具的凹模圓角處涂潤(rùn)滑脂（減少摩擦），鑄件折彎部位接觸模具的表面貼保護(hù)膜（避免劃傷同時(shí)，減少摩擦阻力）。
預(yù)熱處理（針對(duì)厚大件）：厚度＞5mm 的鋁合金鑄件，折彎前預(yù)熱至 100-150℃（提升材料塑性，降低屈服強(qiáng)度），但需避免溫度過(guò)高（＞200℃會(huì)導(dǎo)致氧化）。