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铝合金压铸件缺陷的产生与控制

发表时间：2021/6/15 来源：《基层建设》2021年第6期作者：徐锦云

[导读] 摘要：在铝合金生产输变过程中，导体内的柱间往往是对其结构件应用有着决定作用，开关设施内的不同零件，在其导电性传动性以及结构合理性都需要作为一种重要材质。

        广东鸿图南通压铸有限公司江苏省南通市 225300
        摘要：在铝合金生产输变过程中，导体内的柱间往往是对其结构件应用有着决定作用，开关设施内的不同零件，在其导电性传动性以及结构合理性都需要作为一种重要材质。铸件的壁厚存在一定差异，可能会在生产过程中出现不良问题，最终导致经济结构被破坏出现不可逆亏损。此种问题贯穿于铝合金压铸件的整个生产过程中，并且普遍适用于我国工业方面，但其性能在众多缺陷下也不能很好体现，所以为了使其性能发挥到最大，本文对其缺陷进行研究探讨并且提出了针对性的控制铝合金压铸件问题的建议。
        关键词：铝合金；压铸件；缺陷；形成原因；控制策略
        1铝合金压铸件常见的缺陷介绍
        1.1气孔
        这是铝合金压铸件生产过程中尤为典型的一种缺陷，传统表现为众多的气孔或者致密性气泡啊，在铝合金铸件中常常以光滑的空洞展开，存在于内部的中心合金集中较多的位置，原因在于排气问题引起的不顺或者果器现象，以上是气孔。而气泡与其相反往往是出铸件表皮下集中体现。
        1.2裂痕
        表面裂纹也经常是在人工操作下出现的不良现象，一般在填充时出现，往往表现为流痕印记和拉伤。主要在铸件表面下而形成条纹内线，特点在于光滑性较高。根据传统经验分析，其液态金属流向与流痕方向是可协调的。拉伤是贯穿于铝合金铸件脱膜中的较为常见的情况，表现为拉痕或者黏膜伤痕。而印记是与液态金属生产过程存在较大关系，表现为部分顶出，产生划伤块，并且出现拼接空隙或者铸件表层机械损坏。

        图1裂纹附近显微组织
        1.3缩孔
        缩孔通常是由于不均匀的粗糙洞口来对气孔内的气体产生的铝合金铸件表层的反应。
        1.4飞边
        金属铝一出往往是飞边产生的重要原因，引起产生的薄片可能会对铝合金压铸件制造产生较大干扰，特别是部件内部的性能以及最终展现的外观。
        2铝合金压铸件性能缺陷控制策略
        2.1气孔缺陷控制方法
        第一，要严格整个工艺流程，使其有着科学的依据，并对炉料进行性能分析，保持其干燥整洁，并且还需要化学除气剂来辅助生产过程中排气应用。并且在押注排气的环节，有效控制气孔缺陷，就要对压住所采取的不同工艺指标进行准确的挑选，使其最终成形能够与其充型速度和材料相互匹配。一定条件下可以对冲行速度进行适当的减少。
        其次,还可以对交口范围进行调整，浇灌口径范围与金属流体流速有着反比的关系，湍流可以在金属液体流速较小的情况下发生到最低，与此同时浇铸的其他较小因素，温度速度和压力也能对包卷气体的形成有着不同影响。在浇灌时尤为注意，留下修磨富余量，才可以对小气孔的形成进行有效，可管理的压射速度控制。
        2.2表面痕迹形成控制方法
        要防止流痕的形成，就必须确保各股金属流为同时处理的；调节模具温度，扩大溢流槽；确保滑块整洁、光滑，部件之间灵活移动，防止零件内凹凸现象的出现。推杆要处在对部件形状小的部位，推干顶部范围要大、光滑，如此就可以防止端部损坏。出现擦伤的重要原因在于，脱模斜度不足、型腔表面需光滑。为防止这种现象的产生，需要在填充工艺时尽量降低填充速度，方便可以及时调节各项参数，延伸留模时间。
        2.3缩孔控制方法
        对于铸件时补偿量也需要进行严格控制，因为缩孔的原因是部件壁厚，温度与浇灌温度不适应，压铸工艺不严谨，比压与溢流槽的容量不能匹配，还有室内压力的充盈度。这些都会对缩孔有着较大的助力，都是由于补偿效果而造成的例如那胶口太小等问题。
        为了将此缩孔缺陷进行优化，需要立即改正其内部构建，对其厚度进行严格的把控，在科学的压铸指标下，来对厚度较高的部位进行重点冷却或削薄，或在溢流槽容量，比压上进行上调来完善浇铸系统。
        对于温度较高的模具，应当冷却手段。改善合金的缩孔产生倾向；改成体收缩率、线收缩率低的合金种类，或调解合金液，下降其收缩率和对合金作变质处置；扩大内浇截面积，保障铸件于压力下硬化，避免内浇太早硬化影响压力传送。
        2.4外收缩控制方法
        外收缩出现的原因：金属的收缩过大，结构设置不合理，部件薄厚明显的地方有转变的肥大位置。内部交口的面积较小。铝液体流向混乱。排气性交差导致空气被压缩在铸件内部。
        控制方法：改换收缩性低的合金，或对其展开变质处置，细分其晶粒，下降其收缩性；改善结构，例如改为空心结构和镶块结构；合理扩大内浇口截面积；恰当提升压射比压；提升模具的排气性能即增设排气槽、增加溢流槽等。在缩陷位置设置冷却设备，并增加脱模剂的量。
        2.5化学成份不达标
        不同的合金杂质浓度都会对压铸工艺产生不同影响，因其技术需求对杂质浓度在合金元素上的应用有所不同，在对样本进行可视化的光谱分析后，得到配料计算的准确性以及元素烧损量的考量，都是与之密切相关，而在配料问题上，没有及时做到对回炉用料的成分检测，和称量错误也是较为重大原因。
        需要采取以下措施来进行合理控制，在金属存在氧化烧坏的情况下，要有针对性的对技术要求上限进行配料上的不同调整，根据既往经验或数据材料对配料计量进行上线和下线的校准核对分析，检测与化学研究进行严谨的数据分析。对于较准衡器进行定期检测，严禁使用参数错误的机器。分开处理或标记储存不同配料以及不同材料，根据投入顺序进行有规律的排列，将重点放在对于原材料的管理上，使其能够准确展现出其标志。除此之外要对其存放的位置和条件进行。避免在和金叶问题上出现太热或者时间过长，另外，及时对不达标的炉前分析进行成分补充或减少，严格调节炉内材料。
        3压铸工艺的发展趋势
        3.1高温防蠕变性铝合金原料的研发
        铝合金原料的开发以及性能的升级具有较为广阔的前景，别是在其成本以及性能问题上国家稀土资源有着针对性的支持，在大量储量下进行全面开发分析，在温度上投入研究防止其原料的变性都会对我国的制造业有着较大影响。
        3.2研发耐高温防蠕变铝合金压铸工艺
        铝合金原料的整体趋势走向较为良好，因其原料开发与研究阶段接存在不足，所以将铸造模式的重点放在砂型与金属型的结合，展开不同测试以及不同压住条件来对铸造的工艺进行有明显差别的试验研发。所以对铝合金原料进行耐高温防蠕动变化时，也要对其压铸工艺进行探索，除此之外在高温房如状态下也需要对零部件的特殊性和耐力性有着较高要求，压铸工艺也需要与此前互补。
        3.3稀土-镁之中合金的研发
        如今对于稀土铝合金在科学技术与材料上的应用中，国家已经获得了较为显著的成果，但对于材料本身铝稀土之中的合金，仍为空白，但国外众多国家也以汽车企业进行了众多的合金方面的探究，提供了较多显著的经验，如若在此研究上有了新成果可以使铝合金压铸的费用直接降低，并且进一步提高了最终合金铸件的质量，存在着较广阔的前景。
        4结束语
        综上所述以铝合金压铸铸件问题展开了研究和探索，怀着对压铸工艺未来的展望下对其影响因素做了有效的探索以及提出了针对性的控制政策，将铝合金铸件的性能在理论方面有了进一步的完备，希望可以投入进铝合金压铸技术现实过程中。
        参考文献
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        [2]段慧珍.铝合金压铸工艺及虚拟工艺优化研究与应用[D].厦门：集美大学，2013.
        [3]张培柳.铝合金油底壳真空压铸工艺研究[D].重庆：重庆大学，2013.
        [4]万谦.铝合金压铸件微观孔洞的三维特征及其对疲劳性能的影响[D].广州：华南理工大学，2013