铝合金铸造工艺性能--金澄精密

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由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。我在苏州金澄精密铸造公司做铝合金铸造快三年了，对于铝合金的特性，如何合理选择铸造方法，防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件，都有一定的研究，在这里跟大伙分享一下。


  铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、热烈性、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，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。
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(1) 流动性
  
# e7 V! D+ b# A$ S4 l% B0 N     流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。

- ~& A: H" `6 F$ t+ T9 [4 J/ R& W  影响流动性的因素很多，主要是成分、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，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的高低。  
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(2) 收缩性
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  收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在金澄的实际生产中一般用线收缩来衡量合金的收缩性。铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。
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) ^, H2 }" d$ s2 B, `6 q' c（3）热裂性
: w2 `% H) w/ D0 S' _# X# ]. E铝铸件热裂纹的产生，主要是由于铸件收缩应力超过了金属晶粒间的结合力而产生的，不同铝合金铸件产生裂纹的倾向也不同，这是因为铸铝合金凝固过程中开始形成完整的结晶框架的温度与凝固温度之差越大，合金收缩率就越大，产生热裂纹倾向也越大，即使同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等因素产生热裂纹倾向也不同。
在金澄精密的生产中我们都通常采用退让性铸型，或改进铸铝合金的浇注系统等措施，使铝铸件避免产生裂纹。通常采用热裂环法检测铝铸件热裂纹。

9 d! N. F: R% ~. A& y) H（4）气密性
  
: P. S7 G$ _% ?! j" z铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的作用下不渗漏程度，气密性实际上表征了铸件内部组织致密与纯净的程度。
据我在金澄精密工作中发现，铸铝合金的气密性与合金的性质是有关系的，合金凝固范围越小，产生疏松倾向也越小，同时产生析出性气孔越小，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，如降低铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加快冷却速度以及在压力下凝固结晶等，均可使铝铸件的气密性提高。我在金澄精密的时候也会使用浸渗法堵塞泄露空隙来提高铸件的气密性。
$ p3 s; i' h4 s: c5 e（5）铸造应力
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铸铝合金件中的残留应力降低了合金的力学性能，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，只要铸件结构设计合理，铝铸件的残留应力一般较小。
  (6) 吸气性
  
2 a; x, c5 k  f! @, M5 i铝合金易吸收气体，是铸造铝合金的主要特性。液态铝及铝合金的组分与炉料、有机物燃烧产物及铸型等所含水分发生反应而产生的氢气被铝液体吸收所致。
  
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显著增加。
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铸铝合金除熔炼时吸气外，在浇入铸型时也会产生吸气，进入铸型内的液态金属随温度下降，气体的溶解度下降，析出多余的气体，有一部分逸不出的气体留在铸件内形成气孔，这就是通常称的“针孔”。气体有时会与缩孔结合在一起，铝液中析出的气体留在缩孔内。若气泡受热产生的压力很大，则气孔表面光滑，孔的周围有一圈光亮层；若气泡产生的压力小，则孔内表面多皱纹，看上去如“苍蝇脚”，仔细观察又具有缩孔的特征。
  
铸铝合金液中含氢量越高，铸件中产生的针孔也越多。铝铸件中针孔不仅降低了铸件的气密性、耐蚀性，还降低了合金的力学性能。要获得无气孔或少气孔的铝铸件，关键在于熔炼条件。金澄精密在熔炼时会添加覆盖剂保护，这样合金的吸气量就会大为减少。对铝熔液作精炼处理，可有效控制铝液中的含氢量。

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由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。我在苏州金澄精密铸造公司做铝合金铸造快三年了，对于铝合金的特性，如何合理选择铸造方法，防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件，都有一定的研究，在这里跟大伙分享一下。
    铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、热烈性、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，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。 致力于 ...
# ~  j2 ?) [2 C! ~花开花落 发表于 2012-11-2 14:10

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看来楼主的3年研究是浪费了，人家，07年都研究出来了
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