低壓鑄鋁件鑄造輕合金由于具有密度小、比、等一系列優良特性,將廣泛地應用于航空、航天、汽車、機械等各行業。特別是在汽車工業中,為降低油耗提源利用率,用鋁、鎳合金鑄件代替鋼、鐵鑄件是長期的發展趨勢。其中著重解決、、操作簡便的精煉技術,變質技術,晶粒細化技術及爐前檢測技術。為進一步提高材料性能、大限度發揮材料的潛能,可鋁合金材料,特別是鋁基復合材料以滿足不同工況的性能要求;加強簇合金熔煉工藝的研究,續合金壓鑄與擠壓鑄造工藝及相關技術的研究;完善鐵合金熔煉設備及相關技術和工藝的研究。鑄造精度能夠生產出薄壁構件,這樣鑄鋁件就能達到接近成品狀,從而簡化了生產工藝。而中國也出了新的鑄造技術,在CAM數值控制處理的基礎上采用于三維CAD鑄造技術,生產新的鑄造產品。
優良的硬度和韌性有助于鑄件質量,從而增強汽車的各項功能。而在過去這些與鑄件的尺寸與大小相比都不具有足夠的吸引力。我國的鑄造廠要將多的放在鑄件的內部結構上。焊合是指壓鑄生產中,鑄件與模具發生相互作用,起模時,鑄件的一部分保留在模具表面,從而造成鑄件缺肉的一種鑄造缺陷。它是壓鑄生產中一個和棘手的問題,壓鑄模和鑄鋁件焊合的形成和擴展不僅降低鑄件的表面質量和尺寸精度,而且可以引起鑄件的報廢,甚至導致模具的早期失效,同時,他還增加了模具的工時和工人的勞動強度,降低了勞動生產率。近,人們對焊合現象開始重視起來,并在實驗室采用一些試驗方法對這一現象進行研究,使人們對焊合現象有了的認識。
低壓鑄鋁件毛坯選擇的工藝性原則
低壓鑄鋁件的使用要求決定了毛坯形狀特點,各種不同的使用要求和形狀特點,形成了相應的毛坯成形工藝要求。鑄鋁件零件的使用要求具體體現在對其形狀、尺寸、加工精度、表面粗糙度等外部質量,和對其化學成分、金屬組織、力學性能、物理性能和化學性能等內部質量的要求上。對于不同零件的使用要求,考慮零件材料的工藝特性來確定采用何種毛坯成形方法。例如,不能采用鍛壓成形的方法和避免采用焊接成形的方法來制造灰口鑄鐵零件;避免采用鑄造成形方法制造流動性較差的薄壁毛坯;不能采用普通壓力鑄造的方法成形致密度要求較高或鑄后需熱處理的毛坯;不能采用錘上模鍛的方法鍛造銅合金等再結晶速度較低的材料;不能用埋弧自動焊焊接仰焊位置的焊縫;不能采用電阻焊方法焊接銅合金構件;不能采用電渣焊焊接薄壁構件等等。選擇毛坯成形方法的同時,也要兼顧后續機加工的可加工性。如對于切削加工余量較大的毛坯就不能采用普通壓力鑄造成形,否則將暴露鑄件表皮下的孔洞;對于需要切削加工的毛坯盡量避免采用高牌號珠光體球墨鑄鐵和簿壁灰口鑄鐵,否則難以切削加工。一些結構復雜,難以采用單種成形方法成形的毛坯,既要考慮各種成形方案結合的可能性,也需考慮些結合是否會影響機械加工的可加工性。
低壓鑄鋁件廣泛應用于有色金屬壓鑄件、澆鑄件,鋁型材、汽車零部件、機械制造業、五金、泵閥行業的表面處理。主要集中于去產品表面氧化皮、邊緣表面毛刺、表面粗糙化、亞光郊果、平整、除銹處理。不銹鋼丸俗稱不銹鋼絲切丸,采用拉絲、切割、拋圓等工藝精制而成,外觀光亮無銹,圓珠狀。鑄銅件加工技術了發展,主要包括有:異型銅帶、電解銅箔、內氧化質點、多種金屬、激光表面、半固態成型、異型鑄造、微粒子質點控制等。
1、異型銅帶:晶體管異型框架用型銅帶,一般為含磷和銀的高強高導合金,斷面由厚邊和薄邊組成,厚邊為1.27毫米,薄邊為0.38毫米,帶寬68毫米,長度大于200米,生產方法叁種,即孔型軋制、銑屑、高速鍛造生產異型斷面坯料,然后經軋制,其技術關鍵是軋制時,厚邊與薄連延伸系數相等,否則異型帶板型不能滿足用戶需要。
2、內氧化彌散無氧銅:電真空器件要求無氧銅,在930℃氫氣氣焊時不產生變形,使用合金化的方法很難實現,普遍使用氧化質點彌散方法,常用氧化質點AL2O3。
3、大面積雜斷面異型鑄造技術:為滿足鑄銅件,特別巨型銅像的建造,需要鑄造大面積、薄壁異型鑄銅件,鑄件面積可達6米平方,壁板厚度6-10毫米,使用一般砂型鑄造方法很困難的,近年業普遍采用和發展了樹脂砂造型,熔模鑄造,在金屬液澆入砂型之后,模型被燒蝕,為金屬熔所充滿,具有工藝流程短、鑄件表面光潔、藝術形象的特點。
低壓鑄鋁件的連續鑄造工藝:
連續澆鑄可分為混合爐澆鑄和外鑄兩種方式。均使用連續鑄造機?;旌蠣t澆鑄是將鋁液裝入混合爐后,由混合爐進行澆鑄,主要用于生產重熔用翻砂鑄鋁件和鑄造合金。外鑄是由抬包直接向鑄造機澆鑄,主要是在鑄造設備不能滿足生產,或來料質量太差不能直接入爐的情況下使用。由于無外加熱源,所以要求抬包具有的溫度,一般夏季在690~740℃,冬季在700~760℃,以鑄鋁件獲得較好的外觀?;旌蠣t澆鑄,首先要經過配料,然后倒人混合爐中,攪拌均勻,再加入熔劑進行精煉。澆鑄合金錠澄清30min以上,澄清后扒渣即可澆鑄。澆鑄時,混合爐的爐眼對準鑄造機的、第三個鑄模,這樣可液流發生變化和換模時有的機動性。爐眼和鑄造機用流槽聯接,流槽短一些較好,這樣可以減少鋁的氧化,避免造成渦旋和飛濺,鑄造機停用48h以上時,重新啟動前,要將鑄模預熱4h。鋁液經流槽流入鑄模中,用鐵鏟將鋁液表面的氧化膜除去,稱為扒渣。流滿一模后,將流槽移向下一個鑄模,鑄造機是連續前進的。鑄模依次前進,鋁液逐漸冷卻,到達鑄造機中部時鋁液已經凝固成翻砂鑄鋁件,由打印機打上熔煉號。當鑄鋁件到達鑄造機時,已經凝固成鑄鋁件,此時鑄模翻轉,鑄鋁件脫模而出,落在自動接錠小車上,由堆垛機自動堆垛、打捆即成為成品鑄鋁件。鑄造機由噴水冷卻,但在鑄造機開動轉滿一圈后方可給水。每噸鋁液大約消耗8-10t水,夏季還需附吹風進行表面冷卻。鑄錠屬于平模澆鑄,鋁液的凝固方向是自下而上的,上部中間后凝固,留下一條溝形縮陷。鑄鋁件各部位的凝固時間和條件不盡相同,因而其化學成分也將各異,但其整體上是符合標準的。