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      鑄鋁件固溶處理效果及工作結論

      發布日期:2023-10-13 發布者:潤恒壓鑄

      鑄鋁件固溶處理效果的影響因素注意如下:

      1、固溶處理溫度。

      溫度越高,元素溶解速度越快,效果越好。一般加熱溫度的上限低于合金開始過燒溫度,而加熱溫度的下限應使組元盡可能多地溶入固溶體中。為了獲得好的固溶效果,而又不便合金過燒,有時采用分級加熱的辦法,即在低熔點共晶溫度下保溫,使組元擴散溶解后,低熔點共晶不存在,再升到高的溫度進行保溫和淬火。固溶處理時,還應當注意加熱的升溫速度不宜過快,以免鑄件發生變形和局部聚集的低熔點組織熔化而產生過燒。固溶熱處理的悴火轉移時間應盡可能地短,一般應不大于15s,以免合金元素的擴散析出而降低合金的性能。

      2、保溫時間。

      保溫時間是由元素的溶解速度來決定的,這取決于合金的種類、成分、組織、鑄造方法和鑄件的形狀及壁厚。鑄鋁件的保溫時間比變形鋁合金要長得多,通常由試驗確定,一般的砂型鑄件比同類型的金屬型鑄件要延長20%-25%。

      3、冷卻速度。

      淬火時給予鑄件的冷卻速度越大,使固溶體自高溫狀態保存下來的過飽和度也越高,從而使鑄件獲得高的力學性能,但同時所形成的內應力也越大,使鑄件變形的可能性也越大。冷卻速度可以通過選用具有不同的熱容量、導熱性、蒸發潛熱和粘滯性的冷卻介質來改變,為了有小的內應力,鑄件可以在熱介質(沸水、熱油或熔鹽)中冷卻。

      鑄鋁件的重量和尺寸范圍都很寬,重量輕的只有幾克,重的可達到400噸,壁厚薄的只有0.5毫米,厚可超過1米,長度可由幾毫米到十幾米,可達到不同工業部門的使用要求。

      鑄造生產中,要對鑄鋁件的質量進行控制與檢驗。先要制定從原材料、輔助材料到每種具體產品的控制和檢驗的工藝守則與技術條件。對每道工序都嚴格按工藝守則和技術條件進行控制和檢驗。后對成品鑄鋁件作質量檢驗。要配備正確的檢測方法和適當的檢測人員。一般對鑄鋁件的外觀質量,可用比較樣塊來判斷鑄鋁件表面粗糙度;表面的細微裂紋可用著色法、磁粉法檢查。對鑄鋁件的內部質量,可用音頻、特別、渦流、X射線和γ射線等方法來檢查和判斷。

      鑄鋁件其結構較為復雜,有多個孔和凹槽,生產難度大。該閥體在現有的工藝條件下生產,出現了較為嚴重的縮氣孔,氣密性試驗不合格,鑄件質量不過關等現象。以該閥體為例,就如何減少鑄件缺陷和提升產品合格率為出發點,開展了鑄鋁件剖析、數值模擬及試驗應用等方面的研討,主要工作和結論如下:

      1、根據澆注和排溢系統的設計原則,針對實際壓鑄缺陷,對澆注排溢系統進行優化設計,提出了兩種設計方案,根據數值模擬結果,對兩種方案的優缺點進行比較分析,得出優化方案。

      2、根據正交試驗法,設計了九組數值模擬方案,對鑄件的充型過程、凝固過程以及缺陷預測進行綜合分析,確定了工藝參數組合(6.2m/s的壓射速度,650℃的澆注溫度和220℃的模具預熱溫度)。

      3、建立合金充型和凝固過程的數學模型,利用ProCAST軟件對閥體鑄件進行數值模擬,分析鑄件的充型和凝固過程,預測了可能產生缺陷的區域,其結果與生產實際基本吻合。

      4、通過修改澆注排溢系統結構和工藝參數進行壓鑄試驗,的鑄鋁件缺陷少,尺寸,達到實際使用要求。

      5、對閥體鑄鋁件進行了詳細剖析,分析了整套質量檢驗流程,統計了缺陷類型及其位置分布,確定了缺陷多發區域,同時闡述缺陷形成機理并提出初步解決方案。

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