ZL101A 铸造铝合金在实际应用中,环保设备如机器人大臂等部件,时有断裂现象发生。对其断裂原因的深入探究至关重要。
采用多种检测手段,包括宏观检测、化学成分分析、力学性能测试、金相检测及扫描电镜和能谱分析等,结果表明,导致 ZL101A 铝合金断裂的原因复杂多样。
首先,螺纹孔边缘存在较多疏松、孔洞和粗大枝晶组织以及β脆性相,这是断裂的主要内在因素。铸造过程中,铝液浇注温度高、冷却速度慢以及浇注通道不顺畅,分别导致了基体产生粗大枝晶、β脆性相和疏松孔洞,使得材料强度低且脆性大。
其次,外部的撞击应力作用也不容忽视。在使用过程中,外部撞击促进了断裂的提前发生。
为避免类似断裂事件再次发生,应从根本上解决问题。比如重新设计断裂起始区的螺纹孔,增加螺纹孔壁厚,确保浇道通畅,减少疏松孔洞缺陷,提高材料抗破断强度。
采用压力铸造细化枝晶组织,必要时进行铸前变质处理,并增加铸件的铸后冷却速度,进一步提高材料的强韧性。
同时,制定设备运行的安全措施和操作规程,做好生产现场的管理也必不可少。