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      復雜鋁鑄件低壓鑄造的關鍵

      發布日期:2019-11-08 發布者:潤恒壓鑄

      復雜鋁鑄件如摩托車、汽車用的汽缸蓋、汽缸、曲軸箱、輪毅等采用低壓鑄造方法進行批量生產,不僅節約金屬材料和能源,設備和模具制造容易,而且鑄件,內部組織致密。

      然而,在批量生產中,往往遇到如下二個突出的難點:

      其一為澆口凍結。當金屬型低壓鑄造時,鑄件和澆口已凝固冷卻,升液管上端出口處與澆口相連部分的金屬液也已凝固冷卻。這時開模后,由于下模鑄件部分的附著力大、上模小,因此鑄件不易隨上模帶出而留在下模,無法由頂部頂出機構把鑄件頂出。順利時,鑄件在升液管出口處斷裂,鑄件被撬出,但升液管堵塞,只好用錘沖方法或氣焊烤的辦法,疏通升液管。不順利時,升液管或模具都會受損。

      其二為漏空澆口。為防止上述澆口凍結現象出現,常采用縮短保壓時間的辦法,但伴之而來的是澆口漏空,鑄件缺肉而報廢。有時鑄件雖不缺肉,但鑄件內部組織不致密,承壓試驗通不過。

      低鋁鑄件的凝固是由上向下進行的,遠離澆口的部位先凝固,然后逐漸向澆口推移,澆口然后凝固。這樣鑄件可以通過澆口下部升液管內熾熱金屬液的補縮,從而獲得組織致密、無縮孔、疏松的耐鋁鑄件。

      為上述低鋁鑄件順序凝固的要求,使升液管出口端溫度大于澆口溫度大于型腔溫度。我們采用了在升液管出口端加設一自動加熱控溫裝置的辦法,解決了復雜鋁鑄件低壓鑄造所遇到的關鍵難題,并經連續批量生產實踐證實,該裝置簡單、實用、;生產的復雜鋁鑄件內部組織致密、耐壓;避免了澆口凍結和漏空澆口,了連續生產正常進行;而且,恒定了保壓時間,實現了工藝過程自動控制。

      升液管出口端四周裝有一個用電阻絲加熱的保溫套,這樣出口端能夠加熱到要求的溫度。同時升液管出口處裝有測溫熱電偶,電阻絲的通斷由溫度觸頭進行自動控制,這樣在連續生產中,升液管出口端始終保持在要求的溫度范圍內,從而低鋁鑄件實現順序凝固對溫度場的要求,也防止澆口凍結。

      設計、制造自動加熱控溫裝置要注意如下幾個要點:

      a.保溫套功率一般采用2~3kW,宜用電壓(不超過36V)供電,以操作。

      b.電阻絲表面負荷宜選低一些,即要比一般電阻加熱爐設計時選用的表面負荷小一些。因為保溫套四周封閉,工作條件較惡劣,否則電阻絲易燒斷。

      c.電阻絲材料則以鎳鉻絲為佳。

      d.電阻加熱器(保溫套)外套為耐火材料制成,市場上一般有銷售,可根據設計尺寸選擇接近規格的爐芯套。

      e.制造安裝保溫套時,要采取保護措施,防止低壓澆注時,鋁液從接縫中鉆入電阻加熱器損壞電阻絲。

      f.升液管出口端溫度一般控制在550~650℃范圍內,根據鑄件結構和工藝要求(如殘留澆口長度)在此范圍內選擇。

      鋁鑄件的使用注意事項:

      1、抗蝕性差

      當合金成分中雜質元素鉛、鎘、錫超過標準時,導致鑄件老化而發生變形,表現為體積脹大,機械性能特別是塑性顯著下降,時間長了甚至破裂。鉛、錫、鎘在鋅合金中溶解度很小,因而集中于晶粒邊界而成為陰極,富鋁的固溶體成為陽極,在水蒸氣(電解質)存在的條件下,促成晶間電化學腐蝕。鋁鑄件因晶間腐蝕而老化。

      2、時效作用

      鋅合金的組織主要由含Al和Cu的富鋅固溶體和含Zn的富Al固溶體所組成,它們的溶解度隨溫度的下降而降低。但由于鋁鑄件的凝固速度,因此到室溫時,固溶體的溶解度是地飽和了。經過時間之后,這種過飽和現象會逐漸解除,而使鑄件地形狀和尺寸略起變化。

      3、不宜在高溫和低溫下

      鋁鑄件不宜在高溫和低溫(0℃以下)的工作環境下使用。鋅合金在常溫下有較好的機械性能。但在高溫下抗拉強度和低溫下沖擊性能都顯著下降。


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