铝合金扁铸锭侧面裂纹和防止方法

　　1　扁铸锭侧面裂纹的特点

    (1)属于冷裂纹；

    (2)通常发生于硬合金(如7A04、2A12等)中；

    (3)直接水冷半连续铸造时，多发生在铸锭长度达l.5～2 m以后；

    (4)裂纹起始处常拌随夹渣、成层、拉裂、或结晶微裂纹；

    (5)裂纹平面与水平面夹角取决于铸造速度和铸锭宽厚比。铸造速度愈小，铸锭愈宽，则夹角愈小。

    连续铸造时，扁铸锭小面受三面冷却，而大面中心部位受两面冷却，小面沿铸锭轴向的温度梯度和冷却速度大大超过大面中心部位沿铸锭轴向的温度梯度和冷却速度，因而使铸锭小面产生沿高度方向作用的拉应力。在刚开始的时候，可能是因冷隔或非金属夹杂物起了应力集中的作用，使之在小面区便形成了很浅的原始裂纹。随着铸锭的逐渐冷却，金属对切口的敏感性大大提高，铸锭内的残余应力在原始裂纹处，发生局部集中，当超过金属强度所允许的程度时，便引起了侧面裂纹的突然发展。

　　2　防止侧面裂纹的办法

　　(1)降低铸锭小面区的拉应力

　　①使用小面开切口的结晶器，使铸造时小面区的金属提前冷却，这时与小面区处于同一水平面的铸锭宽面中心区的金属仅在结晶器壁附近形成一层硬壳，不会对小面区的收缩造成大的阻力，因而降低了小面区的拉应力。同时，小面区提前冷却的结果，使抵抗拉应力的金属质量增加。②在结晶器小面开切口的情况下，适当增大小面水压，以加强切口的效果。③适当提高铸造速度，使铸锭内最大拉应力点向宽面中心移动，这时，处于铸锭宽面中心地区的金属温度较高，塑性较好，所产生的应力很容易被金属的变形所消除。同时，抵抗拉应力的金属量增多，故铸锭侧裂倾向性下降。④选择合适的铸锭截面。小面区的拉应力在铸锭厚度一定时随宽厚比增大而增大，在宽厚比一定时随厚度增大而增大。所以，对冷裂纹倾向大的合金，应选择较小的铸锭宽厚比。

　　(2)特别注意防止小面成层、小面拉裂和小面夹渣。
 
　　(3)严格按内部标准控制好化学成分，提高合金抵抗热裂纹和冷裂纹的能力。