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(jī)、 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(chǔ)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(hù)。 純鋁呈銀白色， 其熔點(diǎn)低，導(dǎo)電、 導(dǎo)熱性好， 耐腐蝕。 鋁 合金密度低、 比重小、 比強(qiáng)度大、 導(dǎo)熱性好、 耐腐蝕性好、 價(jià)格低廉且易于成 形， 適合于加工各種型材，工業(yè)上的運(yùn)用量?jī)H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(diǎn)高、 質(zhì)量輕的特點(diǎn)， 高熔點(diǎn) 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(dòng)機(jī)等;利 用質(zhì)量輕的優(yōu)勢(shì)可以應(yīng)用在航天器件方面，我國(guó)己經(jīng)制作好的登月車， 絕 大多數(shù)便是用高強(qiáng)度鋁合金制作成的， 這樣的例子還有許多， 也正因?yàn)槿?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(diǎn)及改進(jìn)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(huì)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(dòng)機(jī)的裝配質(zhì)量和運(yùn)用性能，在壓鑄過(guò)程中需要嚴(yán)格操控其質(zhì)量。

2.1.2發(fā)生原因

鋁合金箱體壓鑄時(shí)因?yàn)橐簯B(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(guò)程中， 鋁液澆注的溫度一般在660℃左右， 但是在 這個(gè)溫度下鋁液中含有很多的氣體(首要?dú)錃?， 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(huì)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(jìn)辦法

模具的排氣通道規(guī)劃存在必定的結(jié)構(gòu)問(wèn)題或排氣孔排氣不順暢，在壓 鑄過(guò)程中就會(huì)導(dǎo)致模具腔內(nèi)的氣體無(wú)法完全掃除。澆鑄系統(tǒng)規(guī)劃也需要確 認(rèn)截面積是否逐步減小。在鋁合金熔煉過(guò)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(shí)氣泡均勻不斷地發(fā)生， 然后通過(guò)物理吸附與鋁 液中雜質(zhì)進(jìn)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(rèn)離 型劑噴涂是否過(guò)多。基于以上原因可考慮運(yùn)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(zhǎng)度1/3， 且不在 螺紋區(qū)域， 對(duì)扭矩沒(méi)有影響， 不會(huì)影響其運(yùn)用性能， 可以不必解決該處的氣 孔問(wèn)題。

2.2攙雜

2.2.1鐵、 錳、 鉻的效果

鋁合金熔煉時(shí)，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(diǎn)高、 比嚴(yán)峻，以致于沉積在爐床上。爐渣沉積會(huì)發(fā)生有害的成果， 比如在鑄件中構(gòu)成 硬質(zhì)點(diǎn)添加合金的粘模性， 下降合金的流動(dòng)性。從理論上講，當(dāng)鐵量超越 0.8%時(shí)，在含鐵過(guò)飽和的鋁液和模具鋼完全觸摸的情況下， 鐵不會(huì)溶入。 因 此， 壓鑄鋁合金的含鐵量在0.81.0%之問(wèn)。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(shí)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(dòng)成立方晶體。這樣， 可進(jìn)步壓鑄件的韌性和強(qiáng)度。

2.2.2氧化夾渣

除去重金屬構(gòu)成的爐渣， 另一部分?jǐn)v雜的首要來(lái)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(shí)未通過(guò)打渣殘留在鋁 液中的氧化物， 直接進(jìn)入壓鑄件;二次氧化物是指在轉(zhuǎn)運(yùn)、 澆注中， 構(gòu)成紊 流而與空氣接發(fā)生的氧化物進(jìn)入壓鑄件。

2.2.3改進(jìn)辦法

嚴(yán)格操控鋁錠的成分， 尤其是重金屬的含量不能超支，在來(lái)料查驗(yàn)時(shí) 必須嚴(yán)格要求。別的， 對(duì)熔煉爐要進(jìn)行定時(shí)的爐床清理，在澆包轉(zhuǎn)運(yùn)鋁水 時(shí)， 盡量減小震蕩， 一是可以防止重金屬氧化物進(jìn)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(shí)打渣， 一般每爐待轉(zhuǎn)鋁液都要進(jìn)行打 渣處理， 接連投料熔煉時(shí)， 周期可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。在澆包轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)要平 穩(wěn)， 防止濺起。在澆注時(shí)要操控低速， 防止推進(jìn)時(shí)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(qiáng)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(xì)密的安排， 而工件內(nèi)部會(huì)因 為縮松現(xiàn)象呈現(xiàn)一些細(xì)微的孔洞， 假如加工量超越了細(xì)密層的厚度， 孔洞 就會(huì)明顯添加。

2.3.1發(fā)生原因

在壓鑄過(guò)程中鋁液被壓入并充溢型腔后鋁液開端凝結(jié)， 因?yàn)槟＞咄獗?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(huì)構(gòu)成一些中空的空間， 即縮孔。過(guò)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(guò)程中得不到 足量彌補(bǔ)， 容易發(fā)生在厚薄不均的鑄件上。

2.3.2改進(jìn)辦法

消除縮孔的方法可通過(guò)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(lái)實(shí)現(xiàn)， 也可通過(guò)對(duì)鑄件和模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)。有時(shí)因?yàn)槟?區(qū)域的功能和結(jié)構(gòu)原因， 壁厚無(wú)法減薄， 可以考慮添加鑄件加工預(yù)制孔深 度來(lái)改動(dòng)加工區(qū)域。從工藝角度來(lái)說(shuō)，在該區(qū)域的模具上添加冷卻水路， 加 強(qiáng)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(xì)密性。縮孔與氣孔一般不能的消 除， 只能去減少或搬運(yùn)， 乃至有時(shí)只是改動(dòng)加工呈現(xiàn)縮孔的問(wèn)題。

2.4裂紋

鋁合金壓鑄件的基體被損壞或斷開，構(gòu)成細(xì)長(zhǎng)的縫隙 (長(zhǎng)度可達(dá) 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(shì)， 這種缺點(diǎn)稱為裂紋。

2.4.1發(fā)生原因

合金成分異常(如鎂含量過(guò)高)， 進(jìn)步了粘模性，在頂出時(shí)拉模嚴(yán)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(huì)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(shí)， 因?yàn)槔鋮s順序不同， 外部的區(qū)域 首要縮短對(duì)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(jìn)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(wèn)合金以進(jìn)步硅含量;為緩解模具過(guò)熱，在該 處模具內(nèi)添加冷卻水路， 通過(guò)水冷來(lái)下降該區(qū)域的模具溫度， 堅(jiān)持模具熱 平衡;改動(dòng)鋁合金壓鑄件結(jié)構(gòu)， 加大圓角， 改動(dòng)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(guò)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(yán)峻時(shí)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(wú)斜度或斜度過(guò)小;頂出不平衡;模具松 動(dòng);澆注溫度過(guò)高或過(guò)低， 模具溫度過(guò)高導(dǎo)致合金液粘附;脫模劑運(yùn)用效果欠好;鋁合金成分含鐵量低于0.8%;冷卻時(shí)刻過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短;壓鑄機(jī)平行度差。

2.5.2改進(jìn)方法

修理模具外表?yè)p害;批改斜度， 進(jìn)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(shí)刻;修正內(nèi)澆道， 改動(dòng)鋁液 方向;調(diào)整壓鑄機(jī)平行度。