導(dǎo)言： 壓力鑄造作為一種特別的成形技能在許多職業(yè)和范疇獲得了廣 泛的應(yīng)用， 特別是關(guān)于規(guī)模出產(chǎn)的汽車、 摩托車、 內(nèi)燃機、 電子、 外表及航天 等職業(yè)，已成為其不行或缺的組成部分。

1.鋁合金壓鑄技能概述

鋁是地殼中分布廣、 儲量大的金屬元素， 且鋁材歸于可再利用資 源，有利于環(huán)境保護。 純鋁呈銀白色， 其熔點低，導(dǎo)電、 導(dǎo)熱性好， 耐腐蝕。 鋁 合金密度低、 比重小、 比強度大、 導(dǎo)熱性好、 耐腐蝕性好、 價格低廉且易于成 形， 適合于加工各種型材，工業(yè)上的運用量僅次于鋼， 是目前壓鑄業(yè)中用量大的一類有色金屬結(jié)構(gòu)資料。鋁合金具有熔點高、 質(zhì)量輕的特點， 高熔點 就意味著它可以作為耐高溫資料， 被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)， 如發(fā)動機等;利 用質(zhì)量輕的優(yōu)勢可以應(yīng)用在航天器件方面，我國己經(jīng)制作好的登月車， 絕 大多數(shù)便是用高強度鋁合金制作成的， 這樣的例子還有許多， 也正因為如 此， 鋁合金成為了汽車、 航天等工業(yè)不行替代的金屬資料。

2.鋁合金壓鑄零件的質(zhì)量缺點及改進辦法

2.1氣孔

氣孔是指在壓鑄件內(nèi)部或外表呈現(xiàn)的大小不等的孔眼、 空穴，有光滑的 外表， 形狀多為圓形。氣孔的發(fā)生會導(dǎo)致壓鑄件硬度缺乏和影響外表漂亮。

2.1.1壓鑄箱體螺栓孔周邊的氣孔現(xiàn)象

壓鑄鋁合金箱體上有許多螺栓孔、 油孔以及各種裝置孔， 這些直接影 響發(fā)動機的裝配質(zhì)量和運用性能，在壓鑄過程中需要嚴格操控其質(zhì)量。

2.1.2發(fā)生原因

鋁合金箱體壓鑄時因為液態(tài)金屬充填型腔速度高， 模具型腔內(nèi)的氣體 不易排出， 容易殘留在鋁液中， 鋁液冷卻凝結(jié)后殘留的氣體在鑄件內(nèi)構(gòu)成 很小的氣泡， 即氣孔。

在鋁合金壓鑄出產(chǎn)過程中， 鋁液澆注的溫度一般在660℃左右， 但是在 這個溫度下鋁液中含有很多的氣體(首要氫氣)， 氫氣在鋁合金的溶解度與 溫度密切相關(guān)，在此溫度下氣體含量約為0.69cm3/100g氣體的含量大約是 常態(tài)下19-20倍， 所以鋁合金凝結(jié)之后， 這些氣領(lǐng)會很多析出導(dǎo)致鋁合金鑄 件存有很多的氣孔。別的， 因工藝構(gòu)成的卷氣、 離型劑發(fā)氣引起的氣孔也能 占到恰當(dāng)?shù)谋壤?/p>

2.1.3改進辦法

模具的排氣通道規(guī)劃存在必定的結(jié)構(gòu)問題或排氣孔排氣不順暢，在壓 鑄過程中就會導(dǎo)致模具腔內(nèi)的氣體無法完全掃除。澆鑄系統(tǒng)規(guī)劃也需要確 認截面積是否逐步減小。在鋁合金熔煉過程中保證精粹質(zhì)量的有用辦法。 選擇恰當(dāng)?shù)木鈩?反應(yīng)時氣泡均勻不斷地發(fā)生， 然后通過物理吸附與鋁 液中雜質(zhì)進行有用地觸摸并帶至外表。調(diào)整工藝， 恰當(dāng)?shù)南孪陆邓?承認離 型劑噴涂是否過多。基于以上原因可考慮運用真空壓鑄。

別的， 在有加工工序的螺栓孔周圍的氣孔， 小于螺紋長度1/3， 且不在 螺紋區(qū)域， 對扭矩沒有影響， 不會影響其運用性能， 可以不必解決該處的氣 孔問題。

2.2攙雜

2.2.1鐵、 錳、 鉻的效果

鋁合金熔煉時，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)由重元素組成的固態(tài)化合物沉積在爐床上， 這種沉積物一般叫做爐渣。首要由含有鋁、 硅和很多鐵、 錳、 鉻等在必定的 溫度下的化合物晶粒構(gòu)成， 壓入鑄件就構(gòu)成攙雜。這些晶粒熔點高、 比嚴峻，以致于沉積在爐床上。爐渣沉積會發(fā)生有害的成果， 比如在鑄件中構(gòu)成 硬質(zhì)點添加合金的粘模性， 下降合金的流動性。從理論上講，當(dāng)鐵量超越 0.8%時，在含鐵過飽和的鋁液和模具鋼完全觸摸的情況下， 鐵不會溶入。 因 此， 壓鑄鋁合金的含鐵量在0.81.0%之問。錳和鉻在壓鑄鋁合金中， 錳 和鉻往往是被當(dāng)作雜質(zhì)的。實際上， 錳和鉻或它們化合后， 可將含以鐵較多 的相的安排從針狀改動成立方晶體。這樣， 可進步壓鑄件的韌性和強度。

2.2.2氧化夾渣

除去重金屬構(gòu)成的爐渣， 另一部分攙雜的首要來歷為氧化物， 可分為 一次氧化物， 二次氧化物。一次氧化物是指在熔煉時未通過打渣殘留在鋁 液中的氧化物， 直接進入壓鑄件;二次氧化物是指在轉(zhuǎn)運、 澆注中， 構(gòu)成紊 流而與空氣接發(fā)生的氧化物進入壓鑄件。

2.2.3改進辦法

嚴格操控鋁錠的成分， 尤其是重金屬的含量不能超支，在來料查驗時 必須嚴格要求。別的， 對熔煉爐要進行定時的爐床清理，在澆包轉(zhuǎn)運鋁水 時， 盡量減小震蕩， 一是可以防止重金屬氧化物進入鋁溶液， 二是防止與空 氣的充沛觸摸構(gòu)成二次氧化物。定時打渣， 一般每爐待轉(zhuǎn)鋁液都要進行打 渣處理， 接連投料熔煉時， 周期可根據(jù)實際情況調(diào)整。在澆包轉(zhuǎn)運時要平 穩(wěn)， 防止濺起。在澆注時要操控低速， 防止推進時構(gòu)成紊流。

2.3縮孔

縮孔是指壓鑄件厚截面處呈現(xiàn)形狀不規(guī)則的孔洞， 孔的內(nèi)壁粗糙。甚 至可導(dǎo)致壓鑄件內(nèi)局部呈現(xiàn)蜂窩狀安排， 影響鑄件強度。產(chǎn)品加工面孔洞 顯露。壓鑄鋁合金產(chǎn)品的外外表，有一層恰當(dāng)細密的安排， 而工件內(nèi)部會因 為縮松現(xiàn)象呈現(xiàn)一些細微的孔洞， 假如加工量超越了細密層的厚度， 孔洞 就會明顯添加。

2.3.1發(fā)生原因

在壓鑄過程中鋁液被壓入并充溢型腔后鋁液開端凝結(jié)， 因為模具外表 的溫度較低而且伴有水冷， 鋁液先從與模具觸摸的外表開端凝結(jié)，在外 面先構(gòu)成一層硬殼， 然后逐步向內(nèi)開端凝結(jié)。鋁液跟著溫度的下降逐步收 縮體積變小， 但鑄件的外外表已經(jīng)構(gòu)成了一層密封的硬殼， 所以跟著鋁液 的逐步凝結(jié)，在后凝結(jié)的方位會構(gòu)成一些中空的空間， 即縮孔。過大的壁 厚構(gòu)成內(nèi)部冷卻凝結(jié)速度慢， 液態(tài)金屬充溢型腔后，在縮短過程中得不到 足量彌補， 容易發(fā)生在厚薄不均的鑄件上。

2.3.2改進辦法

消除縮孔的方法可通過減少縮孔所在區(qū)域的壁厚， 使其可以快速均勻 的凝結(jié)來實現(xiàn)， 也可通過對鑄件和模具結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化來實現(xiàn)。有時因為某 區(qū)域的功能和結(jié)構(gòu)原因， 壁厚無法減薄， 可以考慮添加鑄件加工預(yù)制孔深 度來改動加工區(qū)域。從工藝角度來說，在該區(qū)域的模具上添加冷卻水路， 加 強冷卻， 加快鋁液的凝結(jié)速度，以減小縮孔的體積，并把縮孔操控在非重要 區(qū)域;還可以添加壓力提升安排的細密性。縮孔與氣孔一般不能的消 除， 只能去減少或搬運， 乃至有時只是改動加工呈現(xiàn)縮孔的問題。

2.4裂紋

鋁合金壓鑄件的基體被損壞或斷開，構(gòu)成細長的縫隙 (長度可達 5Omm， 呈直線狀或波浪形的紋理等不規(guī)則形狀，在外力效果下有延伸的 趨勢， 這種缺點稱為裂紋。

2.4.1發(fā)生原因

合金成分異常(如鎂含量過高)， 進步了粘模性，在頂出時拉模嚴峻呈現(xiàn) 裂紋;在合金成分不變的前提下， 溫度較高的狀態(tài)也是會發(fā)生裂紋， 且周圍 的安排有明顯的縮松現(xiàn)象。在冷卻凝結(jié)時， 因為冷卻順序不同， 外部的區(qū)域 首要縮短對該處發(fā)生向外的拉應(yīng)力，在縮松的部位構(gòu)成裂紋。

2.4.2改進辦法

正確操控合金成分，在某些情況下可在合金中加純鋁錠以下降合金中 含鎂量或鋁合金中加鋁硅中問合金以進步硅含量;為緩解模具過熱，在該 處模具內(nèi)添加冷卻水路， 通過水冷來下降該區(qū)域的模具溫度， 堅持模具熱 平衡;改動鋁合金壓鑄件結(jié)構(gòu)， 加大圓角， 改動起模斜度， 減小出模難度， 減 少壁厚差;變更或添加頂出方位， 使頂出受力均勻， 消除局部受力過大。

2.5拉傷

沿開模方向鑄件外表呈線條狀的拉傷痕跡，有必定深度， 嚴峻時為整 面拉傷;金屬液與模具外表粘和，導(dǎo)致鑄件外表缺料。

2.5.1發(fā)生原因

模具型腔外表有損害;出模方向無斜度或斜度過小;頂出不平衡;模具松 動;澆注溫度過高或過低， 模具溫度過高導(dǎo)致合金液粘附;脫模劑運用效果欠好;鋁合金成分含鐵量低于0.8%;冷卻時刻過長或過短;壓鑄機平行度差。

2.5.2改進方法

修理模具外表損害;批改斜度， 進步模具外表光潔度;調(diào)整頂桿， 使頂出 力平衡;緊固模具;操控合理的澆注溫度和模具溫度180-500℃;替換脫模劑 或用防拉傷涂料;調(diào)整鋁合金含鐵量;調(diào)整冷卻時刻;修正內(nèi)澆道， 改動鋁液 方向;調(diào)整壓鑄機平行度。