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    压铸件的性能特点及发展趋势

    发布日期:2019-04-05 发布者:润恒压铸

    铸造是国民经济重要的基础工业之一,但铸造过程的控制、设计及工艺流程往往依赖于经验判断,因而铸件的质量不易保证,废品率较高。压力铸造是特种铸造的一种,其实质是液态或者半液态金属在高压力作用下,以较高的速度充填型腔,并在压力作用下凝固而获得铸件的一种方法。要获得、高水平压铸件,使压铸件达到光洁、轮廓清晰、组织致密、强度高的要求,需要对压铸过程中各影响因素进行协调统一。对于铝合金压铸件,从生产准备到批量生产,牵涉的环节很多,影响因素也很多,包括材质、模具、设备、工艺等各方面。

    压铸铝合金有良好的使用性能和工艺性能,因此铝合金的压铸发展迅速,在各个工业部门中得到广泛的应用,用量远远高于其他有色合金,在压铸生产中占有重要的地位。

    Al一Mg合金的性能特点是:室温力学性能好;抗蚀性强;铸造性能比较差;力学性能的波动和壁厚效应都比较大;长期使用时,有因时效作用而使合金的塑性下降,甚至压铸件出现开裂的现象;压铸件产生应力腐蚀裂纹的倾向也较大等。Al一Mg合金的缺点部分抵消了它的优点,使其在应用方面受到的影响。

    Al一Zn合金压铸件经自然时效后,可获得较高的力学性能。当其锌质量分数大于10%时,强度显著提高。此合金的缺点是性差,有应力腐蚀的倾向,压铸时易热裂。常用的Y401合金流动性好,易充满型腔,缺点是形成气孔的倾向性大,硅、铁含量较少时,易热裂。

    铝合金压铸生产的工件常因气孔存在而导致报废,产生气孔的原因很多,在解决这一产品质量问题时常常无从下手,如何、正确地采取措施减少因气孔而造成的废品率,这是各铝合金压铸厂家所关注的问题。

    在铝合金压铸生产中,依气孔产生的原因,常有如下几类。

    铝合金压铸技术的新发展

    近年来,人们为了解决压铸件内部存在的气孔和缩孔问题,使之能生产出高强度、高致密性、可焊接、能进行热处理、可扭曲等各种性能的压铸件,在继续完善真空压铸以外又发展了挤压铸造和半固态压铸等新技术,并概括地称之为“高密度压铸法”。

    1、真空压铸技术

    真空压铸法是将型腔中的气体抽空或部分抽空,降低型腔中的气压,以利于充型和排除合金熔体中的气体,使合金熔体在压力作用下充填型腔,并在压力下凝固而获得致密的压铸件。

    2、充氧压铸技术

    压铸件中的气体绝大部分为N2和H2,几乎没有O2,主要原因是O2与活性金属发生反应生成了固体氧 化物,这为充氧压铸技术提供了理论基础。充氧压铸是在压铸前将氧气充入型腔,取代其中的空气。当进入型腔时,一部分氧气从排气槽排出,残留的氧与金属液发生反应,生成弥散状的氧 化物微粒,在铸型内形成瞬间真空,从而获得无气孔的压铸件。

    3、半固态压铸技术

    半固态压铸是在液态金属凝固时进行搅拌,在冷却速度下获得约50%甚至固相组分的浆料,然后通过压铸使浆料成形的技术。目前,半固态压铸有两种工艺:即流变成形工艺和触变成形工艺。前者是将液态金属送入特殊设计的压射成形机筒中,由螺旋装置施加剪切使其冷却成半固态浆料,然后进行压铸。后者是将固态金属粒或碎屑送入螺旋压射成形机中,在加热和受剪切的条件下使半固态金属颗粒经压铸成形。

    4、挤压压铸技术

    挤压压铸又称“液态金属模压”。其铸件致密性好,力学性能高,且无浇冒口。我国一些企业已将其应用于实际生产中。挤压压铸技术具有的工艺,它不仅能替代传统的压铸、挤压铸造、低压铸造、真空压铸工艺,还能对差压铸造、连铸连锻、半固态流变铸造工艺进行兼容。挤压压铸技术是一项前沿性的新技术,横跨多个工艺领域,内涵丰富,创新性强,具有挑战性。

    5、电磁泵低压铸造技术

    电磁泵低压铸造是一种新崛起的低压铸造工艺,同气体式低压铸造技术相比,在加压方式方面与其完全不同。其采用非接触式的电磁力直接作用于液态金属,大大降低了由于压缩空气不纯及分压过高所带来的氧 化和吸气等问题,实现了铝液的平稳输送和充型,可防止由于紊流造成的二次污染。另外电磁泵系统完全采用计算机数字元控制,工艺执行非常准确、重复性好,使这种工艺在成品率、力学J险能、表面质量和金属利用率等方面都具有明显。随着研究的不断深入,这项工艺也愈来愈成熟。