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      鋁鑄件鑄造工藝性能及工藝要求

      發布日期:2019-02-19 發布者:潤恒壓鑄

      壓鑄鋁合金缸體鑄造工藝性能是指在充滿鑄型、結晶和冷卻過程中表現較為突出的那些性能的綜合,如流動性、收縮性、氣密性、鑄造應力和吸氣性等。鋁合金這些特性取決于合金的成分,但也與鑄造因素、合金的加熱溫度、鑄型的復雜程度、澆冒口系統及澆道形狀等有關。

      流動性是指合金液體充填鑄型的能力。流動性的大小決定合金能否鑄造復雜的鑄件,在鋁合金中共晶合金的流動性較好。影響流動性的因素很多,主要是成分、溫度、合金液體中存在金屬氧 化物和化合物,以及其他污染物的固相顆粒,但外在的根本因素為澆注溫度及澆注壓力的高低。實際生產中,在合金已確定的情況下,除了熔煉工藝外,還金屬型模具排氣及溫度,并在不影響鑄件質量的前提下提高澆注溫度,合金的流動性。

      收縮性是鋁合金缸體鑄造的主要特征之一。一般講,合金從液體澆注到凝固,直至冷卻,共分為三個階段,分別為液態收縮、凝固收縮和固態收縮。合金的收縮性對鑄件質量有決定性的影響,它影響著鑄件的縮孔大小、應力的產生、裂紋的形成及尺寸的變化。通常鑄件收縮又分為體收縮和線收縮,在實際生產中一般應用線收縮來衡量合金的收縮性。鋁合金收縮大,鋁鑄件產生裂紋與應力的趨向越大,冷卻后鑄件尺寸及形狀變化也越大。

      縮孔和疏松是缸體鑄件的主要缺陷之一,產生的原因是液態收縮大于固態收縮。生產中發現,鑄造鋁合金凝固范圍越小,越易形成集中縮孔凝固范圍越寬,越易形成分散性縮孔,因此,在設計中使鑄造鋁合金符合順序凝固原則,即鑄件在液態到凝固期間的體收縮合金液的補充。對易產生分散疏松的鋁合金鑄件,冒口設置數量比集中縮孔要多,并在易產生疏松處設置冷鐵,加大局部冷卻速度,使其同時或凝固。

      缸體鋁鑄件熱裂紋的產生,主要是由于鑄件收縮應力超過了金屬晶粒間的結合力,大多沿晶界產生,從裂紋斷口觀察可見裂紋處金屬往往被氧 化,失去金屬光澤。裂紋沿晶界延伸,形狀呈鋸齒形,表面較寬,內部較窄,有的則穿透整個鑄件的端面。不同鋁合金鑄件產生裂紋的傾向也不同,這是因為鑄鋁合金凝固過程中開始形成完整的結晶框架的溫度與凝固溫度之差越大,合金收縮率就越大,產生熱裂紋傾向也越大,即使同一種合金也因鑄型的阻力、鑄件的結構、澆注工藝等因素各異,產生熱裂紋的傾向也不同。生產中常采用退讓性鑄型,或改進鑄鋁合金的澆注系統等措施,使鋁鑄件避免產生裂紋。

      鑄鋁件在進行操作時其成本低且工藝性好,重熔節省資源和能源,所以這樣的材料的應用和發展不衰,在進行操作時廣泛的應用于的鐵液脫硫、過濾技術,采用金屬型鑄造及金屬型覆砂鑄造、連續鑄造等特種工藝及裝備等。 

      鑄鋁件的鑄造輕合金是由于具有密度小、比、等一系列優良特性,將地應用于航空、航天、汽車、機械等各行業。特別是在汽車工業中,為降低油耗提源利用率,用鋁、鎳合金鑄件代替鋼、鐵鑄件是長期的發展趨勢。 

      鑄鋁件著重解決、、操作簡便的精煉技術,變質技術,晶粒細化技術及爐前檢測技術。為進一步提高材料性能、較大限度發揮材料的潛能,可鋁合金材料,特別是鋁基復合材料以滿足不同工況的性能要求。 

      鑄鋁件在進行操作時用來造芯和造型的各種原材料,比如其鑄造原砂、型砂粘結劑和其他輔料,以及由它們配制成的型砂、芯砂、涂料等統稱為造型材料,造型材料準備的任務是按照鑄件的要求、金屬的性質,選擇合適的原砂、粘結劑和輔料,然后按的比例把它們混合成具有性能的型砂和芯砂。

      鑄鋁件的造芯和造型是根據鑄造工藝要求,在確定好造型方法,在進行操作時需要準備好造型材料的基礎上進行的,鑄件的精度和全部生產過程的經濟效果,主要取決于這道工序。在很多現代化的鑄造車間里,造型、造芯都實現了機械化或自動化。常用的砂型造型造芯設備有高、中、低壓造型機、氣沖造型機、無箱射壓造型機、冷芯盒制芯機和熱芯盒制芯機、覆膜砂制芯機等。

      鋁鑄件的組織疏松且孔隙率高,在程度上會含有多種金屬和非金屬的雜質,其陽極氧 化膜質量是較難,鋁鑄件為了獲得正常的氧 化膜質量,避免陽極氧 化膜染色后出現白色斑點。 

      1. 鋁鑄件在進行制作時采用其高電壓大電流密度沖擊法,在進行使用時會在陽極氧 化初期采取高電壓、大電流沖擊,使原先被雜質分割的大小“島嶼”通過大電流沖擊而連接成片。

      2. 陽極氧 化初期電壓調至30V左右,此時的電流密度約在2~2.5 A/dm2,待3~5min之后調回正常的陽極氧 化電壓,陽極氧 化50min,然后經充分清洗即可染出較為滿意的氧 化膜,白色斑點基本消失。 

      鋁鑄件上稍有不足的地方是鑄件若有螺孔,則有可能稍有擴大,故要控制大電流密度,高電壓的陽極氧 化時間,并防止陽極氧 化溶液的溫度過快升高。持續生產時,陽極氧 化溶液要采取冷卻措施。 

      鋁鑄件的表面打磨法,在進行操作時其打磨可以使得磨下來的鋁末填充鑄件的空隙,這樣就可以在程度上起到連接被雜質隔離的島嶼的橋梁的作用,因為打磨下來的鋁末有時起不到填充、橋梁作用,有的部位填充物會在堿蝕和陽極氧 化過程中遭到腐蝕而脫落。


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