생산이 끝난 후, 알루미늄 주조품은 결함 여부를 검사합니다. 균열은 이러한 검사 과정에서 발견될 수 있는 결함 중 하나입니다.
알루미늄 주물의 균열 유형
뜨거운 눈물
고형화가 끝날 무렵, 주로 벽 두께의 변화로 인해 수축이 제한되는 부위에서 고온 균열이 발생합니다. 이 단계에서 주물은 아직 완전히 고형화되지 않은 상태입니다. 남아 있는 용융 알루미늄이 해당 부위로 유입되지 못하는 상황에서 주물을 당기면 균열이 발생할 수 있습니다. 고온 균열은 대개 불규칙한 모양을 띠며, 표면에 산화 현상이 나타날 수 있습니다.
냉간 균열
냉간 균열은 주물이 완전히 응고된 후에 발생합니다. 이러한 균열은 날카로운 모서리, 구멍, 두께 변화 부위 주변에서 나타날 수 있습니다. 불균일한 냉각이나 수축 제한으로 인해 이러한 부위에 인장 응력이 남을 수 있습니다. 탈형 또는 가공 과정에서 가해지는 힘 또한 균열을 유발하거나 기존 균열을 확대시킬 수 있습니다. 파단면은 비교적 직선적이며 금속성 외관을 띠는 경우가 있습니다.
열처리 균열
이 기사에서 말하는 열처리 균열은 주로 용체화 열처리 후 발생하는 담금질 균열을 의미합니다. 주물의 표면과 내부는 서로 다른 속도로 냉각됩니다. 국부적인 인장 응력이 지나치게 높아지면, 특히 날카로운 모서리, 구멍, 두께 변화 부근에서 주물에 균열이 발생할 수 있습니다. 또한 변형이 발생할 수도 있습니다.
알루미늄 주물의 균열 원인
부품 설계
부품의 설계 방식에 따라 균열 발생 위험이 높아질 수 있습니다. 벽 두께가 급격하게 변하면 인접한 부분이 서로 다른 속도로 냉각되고 수축하게 되어, 이음매 부분이 더 취약해집니다. 날카로운 내부 모서리는 응력을 집중시킵니다. 리브가 본체와 만나는 부분에서 두께가 지나치게 두꺼우면 응고가 지연될 수 있으며, 수축이 제한될 경우 균열 발생 위험이 커집니다.
금형 및 코어 문제
무너지지 않는 모래 코어는 응고 및 냉각 과정에서 수축을 제한할 수 있습니다. 이 경우 구멍 주변이나 얇은 벽면 연결 부위에 균열이 발생할 수 있습니다. 금속 코어가 주물을 단단히 고정하고 있는 경우, 코어를 뽑아내거나 주물을 탈형할 때 주변의 얇은 벽면에 균열이 생길 수 있습니다.
지역 명소
두꺼운 부위나 여러 벽면이 만나는 부분은 주변 금속보다 응고되는 시기가 늦은 경우가 많습니다. 용융 금속의 공급이 부족하거나 냉각이 고르지 않으면 이러한 부위에 균열이 발생할 수 있습니다. 또한 금형 개방 및 제품 탈형의 타이밍도 주물의 냉각 방식과 힘이 가해지는 위치에 영향을 미칩니다.
다공도 및 내포물
용융 알루미늄에 과잉 수소가 포함되면 응고 후 기포가 남을 수 있습니다. 주조 과정에서 유입된 산화막 및 기타 내포물은 주조품 내부에 취약 부위를 형성할 수 있습니다. 주조품이 수축하거나 나중에 하중이 가해질 때 이러한 지점에서 균열이 발생하거나 확대될 수 있습니다. 일부 숨겨진 결함은 가공을 통해 표면층이 제거된 후에야 비로소 드러납니다.
담금질 시 온도 차이
하우징의 얇은 벽, 두꺼운 벽 및 내부 공동은 담금질 과정에서 서로 다른 속도로 냉각될 수 있습니다. 큰 온도 차이는 부품의 변형을 유발하거나 국부적인 균열을 일으킬 수 있습니다. 합금과 부품의 형상 또한 결과에 영향을 미칩니다.
알루미늄 주조품의 균열을 방지하는 방법
부품 설계 개선
내부의 날카로운 모서리는 둥근 모서리로 대체하고, 두꺼운 부분과 얇은 부분 사이에는 점진적인 이음을 적용하십시오. 리브가 벽에 접합되는 부분에서 두께가 지나치게 두꺼워지지 않도록 하여, 해당 부위가 더 균일하게 냉각되고 응력을 분산할 수 있도록 하십시오.
MinHe의 알루미늄 주조 서비스 도면 검토, 주조 및 후속 가공 과정을 포함함으로써, 제조 공정과 병행하여 설계 변경 사항을 반영할 수 있습니다.
수축 억제
모래 주조에서는 코어가 형태를 유지하면서도 주조물이 수축할 수 있도록 해야 합니다. 영구 금형 주조에서는 탈형각, 코어 철수 순서, 탈형 시기가 코어가 삽입된 부위 주변에 가해지는 힘에 영향을 미칩니다.
냉각 및 공급 제어
모래 주조에서 냉각판은 국부적인 냉각을 촉진하는 반면, 라이저는 아직 응고되지 않은 부위로 알루미늄을 공급합니다. 중력 주조 및 저압 주조의 경우, 금형 온도와 국부적인 냉각 정도를 조절할 수 있습니다.
MinHe는 세 가지 주조 공정을 모두 제공합니다. 또한 부품의 벽 두께, 형상 및 생산량을 바탕으로 제조 공정을 선택할 수 있습니다.
용융 알루미늄 처리하기
탈기 공정은 용융물 내의 수소를 줄여주는 반면, 스키밍과 여과 공정은 내포물을 제거합니다. 이송 및 주조 과정에서 금속의 흐름을 일정하게 유지하면 산화막의 혼입도 제한할 수 있습니다. 용융물 처리는 내부 결함을 해결해 주지만, 부품 설계나 금형으로 인해 발생하는 수축 제약은 제거하지 못합니다.
담금질 조건 조정
일부 주조품의 경우, 따뜻한 물이나 고분자 담금질 용액을 사용하면 냉각 속도를 늦출 수 있습니다. 고정 장치는 냉각제가 캐비티와 내부 표면에 닿는 것을 방해해서는 안 됩니다. 담금질 조건을 변경한 후에도 주조품은 도면에 명시된 강도 및 경도 요건을 충족해야 합니다.
주조 알루미늄의 균열을 수리하는 방법
국부적인 균열을 용접으로 수리할 수 있는지 여부는 도면, 균열 위치 및 부품의 용도에 따라 달라집니다. 수리가 허용되는 경우에도, 용접 후 주조품은 하중 지지 또는 밀봉 요건을 여전히 충족해야 합니다.
균열을 청소하세요
균열 부위와 그 주변에서 기름, 산화물 및 손상된 금속을 제거하십시오. 그런 다음 균열을 따라 홈을 파십시오. 용접 전에는 접합면이 깨끗해야 합니다.
해당 부위를 예열하세요
일부 두꺼운 벽 두께를 가진 주물이나 구조가 복잡한 주물의 경우, 보수 부위 주변의 온도 차이를 줄이기 위해 용접 전에 예열을 실시합니다. 예열 온도는 합금 종류, 벽 두께 및 기존 열처리 상태에 따라 달라집니다.
AC TIG 용접
AC TIG 용접을 통해 일부 알루미늄 주물의 균열을 수리할 수 있습니다. 용가재는 주물 합금 및 부품의 용도에 맞아야 하며, 모든 주물에 동일한 용가재를 사용할 수는 없습니다.
용접 후 검사
수리 절차에 따라 주물을 식힌 다음, 용접부를 세척하고 마감 처리하십시오. 밀봉 부품의 경우 누출 시험을 실시해야 하며, 액체 침투 검사(LT)를 통해 표면 균열을 확인할 수 있습니다. 외관만으로는 하중을 지탱하는 부위나 밀봉 부위가 요구 사항을 충족하는지 판단할 수 없습니다.
도면에 용접 수리가 금지되어 있거나, 수리된 부품이 인수 요건을 충족하지 못하는 경우, 해당 주조품은 다시 사용될 수 없습니다.
결론
균열은 응고, 냉각 또는 열처리 과정에서 발생할 수 있습니다. 용접이 가능한 프로젝트의 경우 일부 균열은 수리할 수 있습니다. 동일한 위치에서 균열이 반복적으로 발생하는 경우, 부품 설계, 금형 또는 냉각 조건에 대해서도 검토해야 합니다.
MinHe는 알루미늄 모래 주조, 중력 주조, 저압 주조 및 후속 가공 서비스를 제공합니다. 균열 위치가 표시된 사진이나 신규 부품의 도면을 보내주시면, 제조 제안서와 견적서를 제공해 드리겠습니다.
