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铝合金低压铸造工艺

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低压铸造铝合金轮毂裂纹形成原因

2018-12-27 14:45:30

对低压铸造铝合金轮毂裂纹形成原因进行分析，就影响裂纹产生的各种因素，如铸件结构、工艺参数、模具温度等进行研究，通过合理控制和调整这些因素，消除裂纹对轮毂铸件的影响，从而提高企业的经济效益。　　铝合金轮毂具有许多钢质轮毂无法比拟的特性，因此铝合金轮毂在轿车、摩托车等车辆上已开始广泛应用。到2002年，我国轿车铝合金轮毂的装车率已接近45%。由于汽车轮毂质量要求较高，本身结构又适合于低压铸造，且需求量大，因此，极大地推动了低压铸造技术的发展。目前，低压铸造已成为铝合金轮毂生产的主要工艺方法，国内的铝合金轮毂制造企业多数采用此工艺生产。　　低压铸造可实现高度机械化、自动化，既提高生产率（10～15型/h），又可减少众多的不利于生产工艺的人为因素，提高成品率，且可大大减轻工人的劳动强度。然而低压铸造件的质量受到诸如工艺方案、工艺参数、模具结构及人工操作等因素，以及它们之间的相互影响，任何一个环节设计不合理或操作不当都有可能导致低压铸造件产生缺陷。其中，铝合金轮毂裂纹的产生是影响企业生产成本、生产效率的重要因素，且轮毂裂纹是汽车安全性的重大隐患。因此，对低压铸造铝合金轮毂裂纹成因的探讨就显得尤为重要。　　一、低压铸造铝合金轮毂裂纹形成的原因　　低压铸造铝合金轮毂裂纹主要产生在应力集中的部位，或轮毂顶出时因受力不均，或升液管处液体凝固造成的开裂。裂纹一般分为冷裂和热裂两种。　　冷裂纹是指合金在低于其固相线温度时形成的裂纹。通俗地说，冷裂是铸件冷却到低温时，作用在铸件上的铸造应力超过铸件本身强度或塑性所允许的程度而产生的。冷裂多在铸件表面上出现，裂口表面有轻微的氧化；而热裂通常认为是在合金凝固过程中产生的，由于型壁的传热作用，铸件总是从表面开始凝固的。当铸件表面出现大量的枝品并搭接成完整的骨架时，铸件就会出现固态收缩（常以线收缩表示）。　　但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固的液体金属薄膜（液膜），如果铸件的收缩不受任何阻碍，那么枝晶层不受力的作用，可以自由收缩，也就不会出现应力。当枝晶层的收缩受到阻碍时，不能自由收缩或受到拉力的作用，就会出现拉应力，这时枝晶间的液膜将受到拉伸的作用而变形。当拉应力超过液膜的强度极限时，枝晶间就会被拉开。但是被拉裂部分的周围还存在一些液体金属，如果液膜被拉开的速度很慢，且周围有足够的液体并及时流人拉裂处，那么拉裂处将得到填补和“愈合”，铸件不会出现热裂纹。如果拉裂处不能重新“愈合”，铸件就会出现热裂纹。热裂断口处表面被强烈氧化，呈现无金属光泽的暗色或黑色。　　二、影响裂纹产生的主要因素　　对于同一种合金，轮毂是否产生裂纹，往往取决于轮毂结构、工艺参数和模具温度等因素。　　1.轮毂结构设计不当对轮毂裂纹的影响　　（1）内圆角大小不当，是轮毂产生热裂纹最普遍的原因，因为轮毂在冷却时尖角处会产生很大的应力。在内圆角小的部位，即使补缩良好不出现缩裂，也会产生热裂。　　（2）轮毂截面骤然改变，会导致冷却速度快慢不一，即使补缩良好也会产生较大应力，使轮毂凝固后出现裂口或裂纹。　　2.工艺参数不合理对轮毂裂纹的影响　　在低压铸造中，由于保压时间过长，或升液管过长造成升液管内液体出现凝固，在轮毂铸件顶出时承受一定的拉力，从而造成轮毂产生冷裂。因此，设计合理的保压时间和升液系统，对减少轮毂在顶出时造成的开裂有十分重要的意义。　　3.模具温度对轮毂裂纹的影响　　低压铸造的模具温度决定合金液的凝固方式，并直接影响铸件的内部和表面状况，是铸件产生尺寸偏差及变形等诸多缺陷的主要原因之一，同时对生产率也有很大的影响。模具温度随着铸件重量、压铸周期、压铸温度及模具冷却方式等的变化而改变。　　从传热学角度来看，提高模具温度可降低金属与模具之间的换热强度，延长了流动时间。也有研究表明，提高模具温度还略能降低金属液与铸型之间的界面张力。随着模具温度的增加，充型时间略减少，即充填能力随着模具温度的升高而增加。　　因此模具温度的适当升高有利于应力的减小，如果模具温度过低，铸件在金属型中冷却过快，铸件各部分之间的凝固速度不同，会使铸模内铸件的冷却不均匀，产生热应力和变形，结果导致在铸件成品上产生热裂及较大的残余应力和残余变形，坦较高的摸具温度不利于得到结晶细小的组织，液态金属容易吸气和收缩，使铸件产生气孔、缩松和缩孔等缺陷的机会增加。为将这一矛盾统一化，可在不出现铸造缺陷的情况下，适当提高模具温度。　　三、改进措施　　（1）合理设计升液系统由于保压时间过长，或升液管过长造成升液管内液体出现凝固，使轮毂铸件在顶出时承受一定的拉力，从而造成轮毂产生冷裂，因此设计合理的升液系统对减少裂纹倾向具有十分重要的意义。升液系统是指浇注时液态金属由坩埚进入型腔的通道，包括升液管、保温套和铸件浇注系统。这几部分的尺寸直接影响坩埚内液面到铸件内浇口之间的距离。这段距离越长，则浇注时液态金属通过这段距离时降温越快，极易造成升液管通道早期凝同。　　因此应注意：　　①缩短坩埚内液面到铸件内浇口之间的距离。这段距离涉及到设备、工艺、模具等几个方面，所以要综合考虑，应以减短这段距离为宜。　　②改进保温套。适当加大保温套商径，以便扩大保温层厚度；采用保温性能好的材料作保温套，如硅酸铝纤维毡。　　③升液管直径适当加大。为防止升液管早期凝固，应适当加大升液管的直径。　　（2）设计合理的轮毂结构任进行轮毂结构设计时，应避免尖角结构和截面的骤然改变，宜采用圆角或厚度均匀的结构。　　（3）在不出现铸造缺陷的情况下，适当提高模具温度。

铝合金砂型低压铸造用涂料及其制备方法

2019-01-09 09:34:13

一种铝合金砂型低压铸造用涂料及其制备方法，采用于原料组分中加入包括促使热稳定性和骨料颗粒排列致密性得到提高的纳米氧化钛，促使涂料悬浮性提高，涂刷性改善，贮存期延长的稳定剂；其原料的质量百分比组成为，骨料：滑石粉37％～73％，纳米氧化钛10％～23％，铝矾土8％～17％；粘结剂：钠基膨润土1％～6％，硅溶胶8％～17％；稳定剂0.5％～1.0％；从而获得机械强度高，附着力好的铸件表面涂层的技术方案；克服了长期存在于该行业的：涂料热稳定性差，易出现涂层裂纹、剥落，涂层骨料颗粒排列不致密，涂料悬浮性低，骨料易聚集结块，涂料涂刷性、贮存性均差等缺陷；本发明适合用于有色金属铸造；特别适合铝合金树脂砂型低压铸造。

铝合金车轮挤压铸造工艺

2019-02-28 10:19:46

现在，国内卡丁车(相似碰碰车)都从国外进口，其间铝合金车轮是一个重要零件。曩昔，国外选用压力铸造出产该铸件，铸件质量差，且成品率低，劳动强度大。针对该铸件的结构特色和功能要求，怎么进步其产品质量、下降原材料耗费、节约能源、进步劳动出产率及下降铸件本钱，是当时出产中的要害。从研发的状况可知，选用揉捏铸造替代压力铸造是往后制作铝合金车轮卓有成效的工艺。　　1　车轮材料、要求及铸件规划　　图1所示为铝合金车轮零件图。车轮不只有较高的功能要求，并且形状非常杂乱。图1　车轮零件图　　车轮材料的化学成分(质量分数)为：1.5%～3.5%的Cu,10.5%～12.0%的Si,＜0.3%的Mg，＜1.0%的Zn，＜0.5%的Mn，＜1.3%的Fe,＜0.5%的Ni,＜0.5%的Sn，其他为Al。力学功能要求：σb＞276 MPa,σs＞115 MPa,σ＞4.4%,HB＞92。　　该车轮内外形的尺度精度较高，都应加放加工余量及余块。按揉捏铸造工艺的要求，把形状杂乱的车轮零件图规划如图2所示的铸件图。　　由该图可见，为便于从铸件内孔脱出及简化模具加工，把本来的阶梯轴孔规划成圆柱形中心孔，其直径为φ30 mm，内壁斜度为3°［1］。图2　车轮铸件图　　2　模具结构及规划参数［1］ 2.1　揉捏铸造模具结构　　铝合金车轮揉捏铸造的模具结构如图3所示。它首要有凸模、右凹模、顶杆镶块和左凹模组成所要求的型腔。左凹模和右凹模别离固定在左凹模定模板和右凹模动模板上，左凹模定模板用螺钉紧固鄙人模板上，右凹模动模板经过侧缸在导柱上施行敞开及闭合。图3　车轮揉捏铸造模具　　1.上模板 2.凸模固定板 3.凸模 4.导柱 5.右凹模 6.右凹模动模板　　7.垫板 8.下模板 9.顶杆镶块 10.左凹模 11.左凹模定模板　　选用2000 kN油压机改装进行揉捏铸造，其作业进程是：将定量的合金熔液浇入型槽后，固定在活动横梁上的凸模以必定速度向下挤入型腔，压力达必定数值后保压；铝合金凝结后卸压，凸模经过作业缸的回程向上移动，顶杆镶块经过下顶缸从铸件内向下退出，直到悉数脱离铸件之后，再用侧缸敞开右凹模，取出铸件。　　2.2　模具规划的首要参数　　(1) 空隙　凸模与左、右凹模之间的空隙要恰当。过小则因凸模与凹模的安装差错而相碰或咬住；过大则合金熔液经过空隙喷出，构成事端；或许在空隙中发生纵向毛剌，减小加压作用，阻止卸料。合理的空隙与加压开端时刻、加压速度、压力巨细、工件尺度及金属材料有关。依据实践出产经历，单边空隙取0.1 mm。　　(2) 脱模斜度　合金熔液在凸模压力下凝结成铸件，冷却后紧包在凸模及顶杆镶块上。为了便于凸模及顶杆镶块脱出，故在凸模及顶杆镶块上设有3°的脱模斜度。因为铸件外形呈圆状，且分在左、右两片凹模，只需右凹模向右移动必定间隔，铸件就易从左凹模取出，故不用设置脱模斜度。　　(3) 排气　在左、右两片凹模彻底闭合后，合金熔液因缓慢地浇入型腔，型腔中气体可根本排出。揉捏铸造时，留在凸模导向部分的少数气体，经过凸模与凹模之间的空隙排出。　　(4) 模具材料　揉捏铸造是在必定的压力和必定的温度下进行的，不存在像压铸模那样遭到金属液的冲刷。作业压力比压铸时高，只需求模具在高温下有必定的抗压强度即可。别的，为了避免与合金熔液触摸的模具表面发生热疲惫裂纹，左右凹模、凸模及顶杆镶块均选用3Cr2W8V合金模具钢制作，热处理后硬度为HRC48～52，型腔表面进行软氮化处理。　　3　揉捏铸造的工艺参数　　揉捏铸造是铸锻结合的工艺，其出产工艺进程是：合金的熔化、模具的预备(整理、预热、喷涂润滑剂)、金属的浇注、液态金属的加压、压力的坚持、压力的去除及铸件的取出等。　　为确保铸件质量，须合理挑选工艺参数［1～2］。　　(1) 比压　压力巨细对铸件的物理力学功能、铸造缺点、安排、偏析、熔点及相平衡等都有直接影响。所以断定成形有必要的单位压力是很重要的。假如比压过小，铸件表面与内涵质量都不能到达技术指标；比压过大，对功能的进步不非常显着，还简单使模具损坏，且要求较大合模力的设备。揉捏铸造实验是在2 000 kN油压机上进行的。实验证明，适合于本铝合金车轮揉捏铸造的比压应在50～60 MPa范围内选取。　　(2) 加压开端时刻　从车轮揉捏铸造实验的成果来看，其加压开端时的间隔时刻过长，铸件的强度及伸长率下降。现用的开端加压时刻是3～5 s，较为适宜。　　(3) 加压速度　揉捏铸造要求必定的加压速度，在或许状况下，以加压速度快一点为好。加压速度快，则凸模能很快地将压力施加于金属上，便于成形、结晶和塑性变形。但也不宜过快，不然会使部分合金熔液的表面发生飞溅及涡流，使铸件发生缺点，以及在凸、凹模之间的空隙中流出过多的合金熔液，构成难以去除的纵向毛刺。因而，有必要使凸模缓慢地压入液态金属中。因为运用的油压机作业进给速度较慢，故使用作业行程的速度进行限制。　　(4) 保压时刻　压力坚持时刻首要取决于铸件厚度，在确保成形和结晶凝结条件下，保压时刻以短为好。可是保压时刻过短，则铸件内部简单发生缩孔，假如保压时刻过长，则会延伸出产周期，添加变形抗力，下降模具运用寿命。　　考虑本车轮的壁厚状况，揉捏铸造的保压时刻选用12 s左右。　　(5) 模具预热温度　模具若不预热，合金熔液注入型腔后会很快凝结，导致来不及加压；但预热温度也不能过高，不然会延伸保压时刻，下降出产率，一起也不利于喷涂润滑剂。对本车轮揉捏铸造模具的预热温度为200～300℃，通常是用火油喷灯进行加热。　　(6) 合金浇注温度　浇注温度过高或过低都对合金成形有显着影响。过低，合金极易凝结，所需单位压力大；过高，易发生缩孔。有必要指出，揉捏铸造合金的浇注温度要比砂型浇注温度高。一般期望把浇注温度控制在比较低的数值，因为揉捏铸造时期望消除气孔、缩孔和疏松。在浇注温度低时，气体易于从合金熔液内部逸出，很少留在金属中，易于消除气孔。此外，也可削减缩孔构成时机，一起因为浇注温度较低，金属溢出较少，可削减毛刺。对本车轮揉捏铸造的浇注温度选用720～740℃为较适宜。　　(7) 润滑剂　润滑剂的作用是维护模具，进步铸件表面质量和便于从模具内取出铸件。选用机油石墨润滑剂，即5%的200～300意图石墨粉加入到95%机油中，拌和均匀即可。用喷喷涂在模具型腔表面上，其厚度为0.05～0.1 mm，过厚会影响铸件表面质量。　　(8) 冷却　揉捏铸造卸压后，一般应当即脱模，故铸件的出模温度较高。为了避免高温的铸件空冷时在薄壁与厚壁的交界处发生裂纹，应将出模后的铸件当即放入砂堆中，待冷却到150℃以下时再取出空冷。

对低压铸造铝合金轮毂裂纹形成原因进行分析

2019-01-15 09:49:20

对低压铸造铝合金轮毂裂纹形成原因进行分析，就影响裂纹产生的各种因素，如铸件结构、工艺参数、模具温度等进行研究，通过合理控制和调整这些因素，消除裂纹对轮毂铸件的影响，从而提高企业的经济效益。铝合金轮毂具有许多钢质轮毂无法比拟的特性，因此铝合金轮毂在轿车、摩托车等车辆上已开始广泛应用。到2002年，我国轿车铝合金轮毂的装车率已接近45％。由于汽车轮毂质量要求较高，本身结构又适合于低压铸造，且需求量大，因此，极大地推动了低压铸造技术的发展。目前，低压铸造已成为铝合金轮毂生产的主要工艺方法，国内的铝合金轮毂制造企业多数采用此工艺生产。低压铸造可实现高度机械化、自动化，既提高生产率（10～15型/h），又可减少众多的不利于生产工艺的人为因素，提高成品率，且可大大减轻工人的劳动强度。然而低压铸造件的质量受到诸如工艺方案、工艺参数、模具结构及人工操作等因素，以及它们之间的相互影响，任何一个环节设计不合理或操作不当都有可能导致低压铸造件产生缺陷。其中，铝合金轮毂裂纹的产生是影响企业生产成本、生产效率的重要因素，且轮毂裂纹是汽车安全性的重大隐患。因此，对低压铸造铝合金轮毂裂纹成因的探讨就显得尤为重要。一、低压铸造铝合金轮毂裂纹形成的原因低压铸造铝合金轮毂裂纹主要产生在应力集中的部位，或轮毂顶出时因受力不均，或升液管处液体凝固造成的开裂。裂纹一般分为冷裂和热裂两种。冷裂纹是指合金在低于其固相线温度时形成的裂纹。通俗地说，冷裂是铸件冷却到低温时，作用在铸件上的铸造应力超过铸件本身强度或塑性所允许的程度而产生的。冷裂多在铸件表面上出现，裂口表面有轻微的氧化；而热裂通常认为是在合金凝固过程中产生的，由于型壁的传热作用，铸件总是从表面开始凝固的。当铸件表面出现大量的枝品并搭接成完整的骨架时，铸件就会出现固态收缩（常以线收缩表示）。但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固的液体金属薄膜（液膜），如果铸件的收缩不受任何阻碍，那么枝晶层不受力的作用，可以自由收缩，也就不会出现应力。当枝晶层的收缩受到阻碍时，不能自由收缩或受到拉力的作用，就会出现拉应力，这时枝晶间的液膜将受到拉伸的作用而变形。当拉应力超过液膜的强度极限时，枝晶间就会被拉开。但是被拉裂部分的周围还存在一些液体金属，如果液膜被拉开的速度很慢，且周围有足够的液体并及时流人拉裂处，那么拉裂处将得到填补和“愈合”，铸件不会出现热裂纹。如果拉裂处不能重新“愈合”，铸件就会出现热裂纹。热裂断口处表面被强烈氧化，呈现无金属光泽的暗色或黑色。二、影响裂纹产生的主要因素对于同一种合金，轮毂是否产生裂纹，往往取决于轮毂结构、工艺参数和模具温度等因素。 1.轮毂结构设计不当对轮毂裂纹的影响（1）内圆角大小不当，是轮毂产生热裂纹较普遍的原因，因为轮毂在冷却时尖角处会产生很大的应力。在内圆角小的部位，即使补缩良好不出现缩裂，也会产生热裂。（2）轮毂截面骤然改变，会导致冷却速度快慢不一，即使补缩良好也会产生较大应力，使轮毂凝固后出现裂口或裂纹。 2.工艺参数不合理对轮毂裂纹的影响在低压铸造中，由于保压时间过长，或升液管过长造成升液管内液体出现凝固，在轮毂铸件顶出时承受一定的拉力，从而造成轮毂产生冷裂。因此设计合理的保压时间和升液系统，对减少轮毂在顶出时造成的开裂有十分重要的意义。 3.具温度对轮毂裂纹的影响低压铸造的模具温度决定合金液的凝固方式，并直接影响铸件的内部和表面状况，是铸件产生尺寸偏差及变形等诸多缺陷的主要原因之一，同时对生产率也有很大的影响。模具温度随着铸件重量、压铸周期、压铸温度及模具冷却方式等的变化而改变。从传热学角度来看，提高模具温度可降低金属与模具之间的换热强度，延长了流动时间。也有研究表明，提高模具温度还略能降低金属液与铸型之间的界面张力。随着模具温度的增加，充型时间略减少，即充填能力随着模具温度的升高而增加。因此模具温度的适当升高有利于应力的减小，如果模具温度过低，铸件在金属型中冷却过快，铸件各部分之间的凝固速度不同，会使铸模内铸件的冷却不均匀，产生热应力和变形，结果导致在铸件成品上产生热裂及较大的残余应力和残余变形，坦较高的摸具温度不利于得到结晶细小的组织，液态金属容易吸气和收缩，使铸件产生气孔、缩松和缩孔等缺陷的机会增加。为将这一矛盾统一化，可在不出现铸造缺陷的情况下，适当提高模具温度。三、改进措施（1）合理设计升液系统　由于保压时间过长，或升液管过长造成升液管内液体出现凝固，使轮毂铸件在顶出时承受一定的拉力，从而造成轮毂产生冷裂，因此设计合理的升液系统对减少裂纹倾向具有十分重要的意义。升液系统是指浇注时液态金属由坩埚进入型腔的通道，包括升液管、保温套和铸件浇注系统。这几部分的尺寸直接影响坩埚内液面到铸件内浇口之间的距离。这段距离越长，则浇注时液态金属通过这段距离时降温越快，极易造成升液管通道早期凝同。因此应注意：①缩短坩埚内液面到铸件内浇口之间的距离。这段距离涉及到设备、工艺、模具等几个方面，所以要综合考虑，应以减短这段距离为宜。②改进保温套。适当加大保温套商径，以便扩大保温层厚度；采用保温性能好的材料作保温套，如硅酸铝纤维毡。③升液管直径适当加大。为防止升液管早期凝固，应适当加大升液管的直径。（2）设计合理的轮毂结构　任进行轮毂结构设计时，应避免尖角结构和截面的骤然改变，宜采用圆角或厚度均匀的结构。（3）在不出现铸造缺陷的情况下，适当提高模具温度。

铝合金铸造工艺性能

2019-02-28 11:46:07

铝合金铸造工艺功能，一般理解为在充溢铸型、结晶和冷却过程中体现最为杰出的那些功能的归纳。流动性、缩短性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造要素、合金加热温度、铸型的杂乱程度、浇冒口体系、浇口形状等有关。　　(1) 流动性　　流动性是指合金液体充填铸型的才能。流动性的巨细决议合金能否铸造杂乱的铸件。在铝合金晶合金的流动性最好。　　影响流动性的要素许多，首要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的底子要素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的凹凸。　　实践出产中，在合金已断定的情况下，除了强化熔炼工艺（精粹与除渣）外，还有必要改善铸型工艺性（砂模透气性、金属型模具排气及温度），并在不影响铸件质量的前提下进步浇注温度，确保合金的流动性。　　(2) 缩短性　　缩短性是铸造铝合金的首要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝结，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态缩短、凝结缩短和固态缩短。合金的缩短性对铸件质量有决议性的影响，它影响着铸件的缩孔巨细、应力的发作、裂纹的构成及尺度的改变。一般铸件缩短又分为体缩短和线缩短，在实践出产中一般使用线缩短来衡量合金的缩短性。　　铝合金缩短巨细，一般以百分数来表明，称为缩短率。　　①体缩短　　体缩短包含液体缩短与凝结缩短。　　铸造合金液从浇注到凝结，在最终凝结的当地会呈现微观或显微缩短，这种因缩短引起的微观缩孔肉眼可见，并分为会集缩孔和涣散性缩孔。会集缩孔的孔径大而会集，并散布在铸件顶部或截面厚大的热节处。涣散性缩孔描摹涣散而细微，大部涣散布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部涣散布在晶界下或树枝晶的枝晶间。　　缩孔和疏松是铸件的首要缺点之一，发作的原因是液态缩短大于固态缩短。出产中发现，铸造铝合金凝结规模越小，越易构成会集缩孔，凝结规模越宽，越易构成涣散性缩孔，因而，在规划中有必要使铸造铝合金契合次序凝结准则，即铸件在液态到凝结期间的体缩短应得到合金液的弥补，是缩孔和疏松会集在铸件外部冒口中。对易发作涣散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比会集缩孔要多，并在易发作疏松处设置冷铁，加大部分冷却速度，使其一起或快速凝结。　　②线缩短　　线缩短巨细将直接影响铸件的质量。线缩短越大，铝铸件发作裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺度及形状改变也越大。　　关于不同的铸造铝合金有不同的铸造缩短率，即便同一合金，铸件不同，缩短率也不同，在同一铸件上，其长、宽、高的缩短率也不同。应根据具体情况而定。　　(3) 热裂性　　铝铸件热裂纹的发作，首要是因为铸件缩短应力超过了金属晶粒间的结合力，大多沿晶界发作从裂纹断口调查可见裂纹处金属往往被氧化，失掉金属光泽。裂纹沿晶界延伸，形状呈锯齿形，表面较宽，内部较窄，有的则穿透整个铸件的端面。　　不同铝合金铸件发作裂纹的倾向也不同，这是因为铸铝合金凝结过程中开端构成完好的结晶结构的温度与凝结温度之差越大，合金缩短率就越大，发作热裂纹倾向也越大，即便同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等要素发作热裂纹倾向也不同。出产中常选用让步性铸型，或改善铸铝合金的浇注体系等办法，使铝铸件防止发作裂纹。一般选用热裂环法检测铝铸件热裂纹。　　(4) 气密性　　铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的效果下不渗漏程度，气密性实践上表征了铸件内部安排细密与纯洁的程度。　　铸铝合金的气密性与合金的性质有关，合金凝结规模越小，发作疏松倾向也越小，一起发作分出性气孔越小，则合金的气密性就越高。同一种铸铝合金的气密性好坏，还与铸造工艺有关，如下降铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加速冷却速度以及在压力下凝结结晶等，均可使铝铸件的气密性进步。也可用浸渗法阻塞走漏空地来进步铸件的气密性。　　(5) 铸造应力　　铸造应力包含热应力、相变应力及缩短应力三种。各种应力发作的原因不尽相同。　　①热应力　　热应力是因为铸件不同的几许形状相交处断面厚薄不均，冷却不一致引起的。在薄壁处构成压应力，导致在铸件中残留应力。　　②相变应力　　相变应力是因为某些铸铝合金在凝结后冷却过程中发作相变，随之带来体积尺度改变。首要是铝铸件壁厚不均，不同部位在不一起间内发作相变所构成的。　　③缩短应力　　铝铸件缩短时遭到铸型、型芯的阻止而发作拉应力所构成的。这种应力是暂时的，铝铸件开箱是会主动消失。但开箱时刻不妥，则常常会构成热裂纹，特别是金属型浇注的铝合金往往在这种应力效果下简单发作热裂纹。　　铸铝合金件中的残留应力下降了合金的力学功能，影响铸件的加工精度。铝铸件中的残留应力可通过退火处理消除。合金因导热性好，冷却过程中无相变，只需铸件结构规划合理，铝铸件的残留应力一般较小。　　(6) 吸气性　　铝合金易吸收气体，是铸造铝合金的首要特性。液态铝及铝合金的组分与炉料、有机物焚烧产品及铸型等所含水分发作反响而发作的被铝液体吸收所构成的。　　铝合金熔液温度越高，吸收的氢也越多；在700℃时，每100g铝中氢的溶解度为0.5～0.9，温度升高到850℃时，氢的溶解度增加2～3倍。当含碱金属杂质时，氢在铝液中的溶解度明显增加。　　铸铝合金除熔炼时吸气外，在浇入铸型时也会发作吸气，进入铸型内的液态金属随温度下降，气体的溶解度下降，分出剩余的气体，有一部分逸不出的气体留在铸件内构成气孔，这就是一般称的“针孔”。气体有时会与缩孔结合在一起，铝液中分出的气体留在缩孔内。若气泡受热发作的压力很大，则气孔表面润滑，孔的周围有一圈亮光层；若气泡发作的压力小，则孔内表面多皱纹，看上去如“苍蝇脚”，仔细调查又具有缩孔的特征。　　铸铝合金液中含氢量越高，铸件中发作的针孔也越多。铝铸件中针孔不只下降了铸件的气密性、耐蚀性，还下降了合金的力学功能。要取得无气孔或少气孔的铝铸件，关键在于熔炼条件。若熔炼时增加掩盖剂维护，合金的吸气量大为削减。对铝熔液作精粹处理，可有用操控铝液中的含氢量。

什么是铝合金铸造工艺

2019-01-11 15:44:00

铝合金具有密度低、强度高、韧性好和耐腐蚀等优点，在航空航天工业中被广泛用作结构材料，同时，也正在积极开发作为汽车先进材料而应用于高档轿车发动机。　　　　铸造工艺是传统铝合金主要制备方法，但已难以满足制备高性能铝合金的需要。靠前，传统工艺已经难以进一步提高强度、塑性、刚度、耐热性和耐腐蚀性；第二，在追求高性能的过程中，铸造工艺成本由于增添设备和成品率下降而迅速上升；第三，由于合金含量上升，塑性往往降低，因而后续压力加工成本上升、成品率降低。　　　　因此，生产的高成本大大提高了先进铝合金的使用门槛，严重影响整体市场规模的发展。在这些方面，喷射成形工艺正好具有性能和综合成本的双重优势，可使先进铝合金的使用门槛降低，还可以进一步提高性能，在一定范围内实现以铝代钢，从而迅速培育先进铝合金的市场，并反过来促进喷射成形工艺获得规模成本优势。因此，喷射成形工艺将成为先进铝合金的主要生产工艺。

什么叫铝合金铸造工艺

2018-12-29 16:57:09

铝合金具有密度低、强度高、韧性好和耐腐蚀等优点，在航空航天工业中被广泛用作结构材料，同时，也正在积极开发作为汽车先进材料而应用于高档轿车发动机。铸造工艺是传统铝合金主要制备方法，但已难以满足制备高性能铝合金的需要。第一，传统工艺已经难以进一步提高强度、塑性、刚度、耐热性和耐腐蚀性；第二，在追求高性能的过程中，铸造工艺成本由于增添设备和成品率下降而迅速上升；第三，由于合金含量上升，塑性往往降低，因而后续压力加工成本上升、成品率降低。因此，生产的高成本大大提高了先进铝合金的使用门槛，严重影响整体市场规模的发展。在这些方面，喷射成形工艺正好具有性能和综合成本的双重优势，可使先进铝合金的使用门槛降低，还可以进一步提高性能，在一定范围内实现以铝代钢，从而迅速培育先进铝合金的市场，并反过来促进喷射成形工艺获得规模成本优势。因此，喷射成形工艺将成为先进铝合金的主要生产工艺。

压铸铝合金枪黑色电镀工艺

2019-02-28 10:19:46

1　前语　　跟着科学技术的迅速发展,铝合金使用规模日益扩展,现在已被广泛地使用在飞机、轿车、摩托车、仪器仪表及电影机械工业上。铝合金不只具有优秀的强度及刚性,并且杂乱几许形状零件的压铸可一次成型,完成了无切削加工,工艺简略,出产效率高。咱们选用铝合金压铸件先镀亮光镍,再镀一层黑色的电镀工艺,既节省本钱,又能取得一种高装饰性表面镀层更有特征,进步产品在世界市场上竞争才能。铝合金电镀与普通电镀工艺有必定差异,因为铝合金是一种比较生动的金属,复原、置换才能强,给电镀工艺带来不少困难,一般都选用浸锌办法来作预处理。较近几年,国内外电镀科技工作者开发了许多铝合金电镀新工艺,在此基础上,咱们研发了新式铝合金表面前处理液———Ｈ·Ｓ·Ｆ液,铝合金电镀工艺更为简略,镀层结合力大大进步,然后确保铝合金压铸件镀黑色电镀质量。　　2　铝合金压铸件前处理　　铝合金压铸件含硅较高,表面常有小气孔和缝隙存在,为了取得高装饰性外观,需机械抛光。因为铝合金的硬度较低,机械抛光轮要柔软而有必定弹性,避免机械抛光时零件边角变形。前处理主要有有机溶剂脱脂、碱蚀、酸蚀,浸Ｈ·Ｓ·Ｆ液等处理。　　2.1　有机溶剂脱脂　　一般选用汽油、等有机溶剂脱脂,以溶解矿藏和抛光膏,也可用洗涤剂溶液擦拭。　　2.2　碱蚀　　为了除掉零件表面细微油脂和Ａｌ2Ｏ3薄膜,在弱碱液中进行腐蚀,以露出铝合金基体并发生微观粗糙度。但溶液碱性不宜太强,一起要严格控制碱蚀液的温度和碱蚀时刻,避免发生过腐蚀的现象,碱蚀工艺条件如下: 　　Ｎａ2ＣＯ3　　　　　　　　30ｇ/Ｌ　　Ｎａ3ＰＯ4　　　　　　　　30ｇ/Ｌ　　添加剂　　　　　　　　　　2～4ｇ/Ｌ　　ＯＰ-10乳化剂　　　　　　0.5～1ｍＬ/Ｌ　　温度　　　　　　　　　　　75～85℃ 　　时刻　　　　　　　　　　　30～60ｓ　　2.3　酸蚀(除灰) 　　铝合金压铸件在热碱蚀溶液中腐蚀时,因为铝的化学溶解和合金元素Ｓｉ的不溶解,在零件表面上会残留一层附着的黑色膜,为了完全除掉这层膜,有必要在以下混合酸中处理: 　　ＨＮＯ　　　　　　33份　　ＨＦ　　　　　　　1份　　水　　　　　　　　少数　　温度　　　　　　　室温　　时刻　　　　　　　20～40ｓ　　2.4　浸Ｈ·Ｓ·Ｆ液　　Ｈ·Ｓ·Ｆ液是浸锌溶液的改进,是咱们自行研发的专用于铝件表面预处理的溶液,所取得的多元合金层结构严密,结晶详尽,孔隙较小,结合力杰出,并且浸Ｈ·Ｓ·Ｆ溶液后能够直接亮光镀镍,简化了电镀工序,其工艺规范如下: 　　Ｈ·Ｓ·Ｆ　　　　　浓缩液500ｍＬ/Ｌ　　水　　　　　　　　余量　　温度　　　　　　　15～30℃ 　　时刻　　　　　　　30～40ｓ　　3　电镀中间层中间层一般选用普通亮光镀镍溶液配方及工艺条件: 　　硫酸镍(ＮｉＳＯ4·7Ｈ2Ｏ)　　　　　　250ｇ/Ｌ　　氯化镍(ＮｉＣｌ2·6Ｈ2Ｏ)　　　　　　60ｇ/Ｌ　　(Ｈ3ＢＯ3)　　　　　　　　　　　40ｇ/Ｌ　　十二烷基硫酸钠　　　　　　　　　　　0.05～0 1ｇ/Ｌ　　亮光剂　　　　　　　　　　　　　　　恰当　　ｐＨ　　　　　　　　　　　　　　　　4～4 5 　　温度　　　　　　　　　　　　　　　　52～55℃ 　　阴极电流密度　　　　　　　　　　　　2 5～4Ａ/ｄｍ2 　　时刻　　　　　　　　　　　　　　　　12～15分　　阴极移动　　　　　　　　　　　　　　需求　　电镀亮光镍时较好带电入槽,用大一倍的电流冲击镀1～2分钟,然后按惯例镀镍。　　4　铝合金压铸件电镀黑色工艺　　铝合金压铸件毛坯→毛坯查验→机械抛光→汽油或除油→凉干→上夹具→化学除油及碱腐蚀→温水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蚀→水洗→流水中清洗→浸Ｈ·Ｓ·Ｆ溶液→水洗→流水清洗→镀亮光镍(较好带电入槽)→水洗→流水中清洗→5%Ｈ2ＳＯ4溶液中活化→水洗→流水中清洗→镀黑色→水洗→流水中清洗→化学钝化→水洗→流水中清洗→烘干(5～10分钟)→下夹具→查验→浸漆或喷漆。国内黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层,也有锡钴合金镀层。其镀液有3品种型:氟化物型、型、焦磷酸盐型,从环保安全考虑,咱们挑选焦磷酸盐型黑色电镀工艺。　　4.1　镀液配方及工艺条件　　ＳｎＣｌ2·2Ｈ2Ｏ　　　　　　13～15ｇ/Ｌ　　ＮｉＣｌ2·6Ｈ2Ｏ　　　　　　55～60ｇ/Ｌ　　Ｋ4Ｐ2Ｏ7·3Ｈ2Ｏ　　　　　　230～250ｇ/Ｌ　　Ｈ·Ｓ·Ｆ-2添加剂　　　　　　5～15ｇ/Ｌ　　或乙二胺　　　　　　　　5～10ｍＬ/Ｌ　　ｐＨ　　　　　　　　　　　　8～9 　　Ｔ　　　　　　　　　　　　　45～55℃ 　　ｔ　　　　　　　　　　　　　1～3′ 　　Ｄｋ　　　　　　　　　　　　0.5～1.5Ａ/ｄｍ2 　　阳极　　　　　　　　　　　　镍板　　阴极移动　　　　　　　　　　需求　　4.2　镀液制造　　①把核算量的氯化亚锡、氯化镍及焦磷酸钾等分别用50～60℃热水溶解。　　②把溶解好的锡盐和镍盐溶液在不断拌和下渐渐加至焦磷酸钾溶液中,再拌和15ｍｉｎ左右,若有混浊,还要持续加温拌和直至悉数弄清。　　③参加核算量的添加剂,用水溶解时加少数ＮａＯＨ。　　④将核算量参加,加水至所需容积,拌和均匀。　　⑤丈量并调整ｐＨ至8～9,加温至45～55℃,边电解边试镀。　　4.3　镀液各成份的效果　　4.3.1　氯化亚锡　　它是供给锡离子的主盐。氯化亚锡的含量添加,锡镍合金镀层中锡的含量添加。氯化亚锡含量在较大规模内改变对镀层色彩没有显着的影响。当氯化亚锡含量过高时,镀层色泽变浅;含量过低时,镀层呈茶色。该镀液不允许参加等氧化剂,也不允许用空气拌和,只能选用阴极移动。　　4.3.2　氯化镍　　它是供给镍离子的主盐。氯化镍含量添加,锡镍合金镀层中镍的含量略有添加。当氯化镍含量过低时,镀层色泽较浅。氯离子有利于镍板阳极活化和溶解。　　4.3.3　焦磷酸钾　　它是镍离子、锡离子的络合剂。焦磷酸钾除了络合镍、锡外,有必要存在必定量的游离焦磷酸钾。焦磷酸钾含量偏低时,镀层粗糙,色泽不均匀。含量偏高时,阴极电流密度下降,堆积速度减慢。　　4.3.4　或乙二胺　　参加可下降镀层的内应力,并使镀层色泽均匀,因为气味重,镀液经加温后,蒸发更严峻,故选用乙二胺代替。　　4.3.5　添加剂　　Ｈ·Ｓ·Ｆ-2添加剂也称发黑剂,是锡、镍离子的络合剂,是黑色电镀不行短少的组份。因为发黑剂品种和含量的不同,可取得浅、中、深铁灰色和茶色外观。　　5　镀后处理　　铝合金压铸件黑色电镀后,有必要当即水洗,并钝化、烘干。钝化能进步镀层抗蚀才能,在烘箱中烘干的进程就是镀层坚膜的进程,此工序是不行短少的。　　5.1　化学钝化　　铬酐　　40～60ｇ/Ｌ　　醋酸　　1～2ｍＬ/Ｌ　　温度　　室温　　时刻　　30～60ｓ　　5.2　坚膜　　老化镀层,改进进步镀层的耐蚀性。镀层钝化后,经水洗,放入烘箱内涵100℃中烘干15～20分钟即可。　　5.3　涂漆　　涂漆的意图,是延蛇矛黑色镀层的使用寿命。依据产品质量层次凹凸而定。一些低层次的产品浸油进步防蚀功能,产品质量要求高的,有必要进行喷漆处理。

镁铝合金挤压铸造技术革新趋势

2018-12-29 13:37:17

近日日本宇部公司在挤压铸造机上进行了铝合金和镁合金的半固态挤压铸造方面的研发工作，该研发工作将进一步提升其在国际压铸行业的技术水平。挤压铸造是一种使液态或半固态金属在高压下充型和凝固的精确成形铸造技术，它能有效提高压铸件的补缩合成形能力，具有避免或减少气孔等压铸件缺陷，提高铸件力学性能的作用，且使用范围广，节约能源。目前这种工艺已经被广泛应用到汽车、摩托车等重要安全和高性能零部件的生产上。　　日本宇部公司进行的铝合金和镁合金的半固态挤压铸造的研发，扩大了挤压铸造技术在合金压铸件方面的应用范围，一旦该公司研发成功，将为目前的压铸市场增添新的高端压铸件。　　目前，许多国家也在进行挤压铸造新产品的开发工作，他们主要从以下几个方面来扩展新工艺的应用：　　第一、取代常规的压铸工艺，使其有更致密的组织，可固溶热处理，并提高其力学性能货提高其耐磨性、抗渗漏性；　　第二、取代砂型、金属型铸造，使铸件内部组织更致密，表面轮廓更清晰，尺寸精度更高；　　第三、取代锻造、热挤压等工艺，以降低成本，简化工艺。近年来，世界各国对挤压铸造铝基复合材料的研究工作十分活跃，由于挤压铸造工艺是制备金属基复合材料最廉价又适合大批量生产的一种很实用的工艺方法，因此备受关注。

铸造铝合金

2019-01-02 09:52:54

可用金属铸造成形工艺直接获得零件的铝合金。该类合金的合金元素含量一般多于相应的变形铝合金的含量。据主要合金元素差异有四类铸造铝合金。（1）铝硅系合金，也叫“硅铝明”或“矽铝明”。有良好铸造性能和耐磨性能，热胀系数小，在铸造铝合金中品种最多，用量最大的合金，含硅量在10％-25％。有时添加0.2％-0.6％镁的硅铝合金，广泛用于结构件，如壳体、缸体、箱体和框架等。有时添加适量的铜和镁，能提高合金的力学性能和耐热性。此类合金广泛用于制造活塞等部件。（2）铝铜合金，含铜4.5％-5.3％合金强化效果最佳，适当加入锰和钛能显著提高室温、高温强度和铸造性能。主要用于制作承受大的动、静载荷和形状不复杂的砂型铸件。（3）铝镁合金，密度最小(2.55g/cm3)，强度最高(355MPa左右)的铸造铝合金，含镁12％，强化效果最佳。合金在大气和海水中的抗腐蚀性能好，室温下有良好的综合力学性能和可切削性，可用于作雷达底座、飞机的发动机机匣、螺旋桨、起落架等零件，也可作装饰材料。（4）铝锌系合金，为改善性能常加入硅、镁元素，常称为“锌硅铝明”。在铸造条件下，该合金有淬火作用，即“自行淬火”。不经热处理就可使用，以变质热处理后，铸件有较高的强度。经稳定化处理后，尺寸稳定，常用于制作模型、型板及设备支架等。