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    鑄鋁件表面強化技術特征及其縮孔防止步驟

    發表時間:2017年03月30日【

       鑄鋁件除含有游離硅之外,還有金屬之間的多種化合物以及其他夾雜物。且由于鑄鋁件組織疏松,因此有可能存在化學成分偏析不均勻等現象,同時在澆鑄后冷卻時未加工的面會形成致密的氧化膜。堿蝕時間短,則鑄鋁件有可能不能徹底除盡,且由于堿蝕時鑄鋁的溶解速度比較快,堿蝕后往往會由此而造成鑄鋁件的過腐蝕,從而引起公差尺寸的變化,甚至會造成產品報廢。這種情況可采取改變堿蝕程序來解決,即鑄造成型后 行堿蝕處理。按此工藝程序操作既可預防因堿蝕而引起制件報廢等問題的發生,又有利氧化后的表面質量。采取上述堿蝕方法可避免制件被過腐蝕,堿蝕后還可利用1:1的鹽酸進行2~3s的快速出光,代替毒性較大的氫氟酸,既有利環境保護,改善勞動條件,又可降低生產成本。

      鑄鋁件表面強化技術:

      對于特殊應用場合,往往希望鑄鐵件表層具有特殊的性能。傳統鑄鐵件的整體強化導致零件整體鑄造時工藝性能惡化、生產過程復雜。廢品率增加和合金元素浪費,并且增加了成本,從而限制了鑄鐵材質優點的發揮。鑄鐵件表面層激光強化處理和鑄件表面合金化技術可以在普通鑄件表面形成冶金結合的合金層,使鑄件具有復合性能,以適應于特殊的應用場合。這種技術逐步用于耐磨零件的生產,取得了明顯的成效??傊?,鑄鐵技術不是孤立的,加強鑄鐵復合化技術的研究和應用,風機葉輪以系統工程的觀點采取綜合措施,是獲得優質、高強鑄件的根本保證。在此基礎上,加強質量管理、采用 的檢測手段、提高鑄件的尺寸精度和表面質量也是必不可少的環節。

      噴砂對鑄鋁件表面結構的影響:

      鑄件表面污染層的金相結構由外向內明顯地分為燒結層、氧化層、富Si-P層和樹枝狀結晶層,厚度約為75μm。噴砂90s后,使用GC、3個壓力組的鈦鑄件表面α-case層均被噴除;富Si-P層仍存在,但隨著噴砂壓力增大而變薄。使用WA的0.4MPa壓力組則無殘余富Si-P層存在,在0.6MPa壓力下30s后,α-case層和富Si-P層均已被去除,但樹枝狀結晶層依然存在且隨噴砂時間延長而變薄。由于相同條件下WA比GC的去除量大,去除純鈦鑄件表面污染層的效果好,所以,在鈦鑄件噴砂時使用臨床常用的剛玉砂即可。本實驗中,Wt隨噴砂壓力的增大而增加,提示在去除表面污染層時,可使用較大壓力。但義齒屬精密復雜鑄件,噴砂對其精度的影響需進一步探討。純鈦鑄件表面噴砂一定時間后,其Ra值基本不再變化,且金相觀察表明在較短時間內去除燒結層和氧化層后,并不能在設定時間內完全去除樹枝狀結構層。因此可以推測,鈦鑄件表面Ra值在較短時間內迅速下降,然后趨于不變,反映了噴砂前后污染層不同層次的表面特性亦不同。噴砂時可見火花產生,長時間連續噴砂是否會引起二次污染仍有待探討。因此,噴砂后尚需進一步改進處理才能完全去除純鈦鑄件表面的污染層。

      熔模鑄鋁件的特點:

      熔模鑄造方法的另一優點是,它可以鑄造各種合金的復雜的鑄件,特別可以鑄造高溫合金鑄件。如噴氣式發動機的葉片,其流線型外廓與冷卻用內腔,用機械加工工藝幾乎無法形成。用熔模鑄造工藝生產不僅可以做到批量生產,保證了鑄件的一致性,而且避免了機械加工后殘留刀紋的應力集中。熔模鑄件尺寸精度較高,一般可達CT4-6,當然由于熔模鑄造的工藝過程復雜,影響鑄件尺寸精度的因素較多,例如模料的收縮、熔模的變形、型殼在加熱和冷卻過程中的線量變化、合金的收縮率以及在凝固過程中鑄件的變形等,所以普通熔模鑄件的尺寸精度雖然較高,但其一致性仍需提高。壓制熔模時,采用型腔表面光潔度高的壓型,因此,熔模的表面光潔度也比較高。此外,型殼由耐高溫的特殊粘結劑和耐火材料配制成的耐火涂料涂掛在熔模上而制成,與熔融金屬直接接觸的型腔內表面光潔度高。所以,熔模鑄件的表面光潔度比一般鑄造件的高,一般可達Ra.1.6~3.2μm。熔模鑄造 大的優點就是由于熔模鑄件有著很高的尺寸精度和表面光潔度,所以可減少機械加工工作,只是在零件上要求較高的部位留少許加工余量即可,甚至某些鑄件只留打磨、拋光余量,不必機械加工即可使用。由此可見,采用熔模鑄造方法可大量節省機床設備和加工工時,大幅度節約金屬原材料。

      鑄鋁件縮孔和縮松如何防止:

      防止鑄件產生縮孔和縮松的基本原則是針對該合金的收縮和凝固特點制定正確的鑄造工藝,使鑄件在凝固過程中建立良好的補縮條件,盡可能使縮松轉化為縮孔,并使縮孔出現在鑄件 后凝固的地方。這樣,在鑄件 后凝固的地方安置一定尺寸的冒口,使縮孔集中于冒口中,或者把澆口開在 后凝固的地方直接補縮。要使鑄件在凝固過程中建立良好的補縮條件,主要原因是通過控制鑄件的凝固方向使之符合于“定向凝固原則”或“同時凝固原則”。澆注系統的引入位置對鑄件的溫度分布有重要影響。調整液態金屬的澆注溫度和澆注速度,可以加強定向凝固或同時凝固。在鑄件的厚壁上或熱節部位設置冒口,是防止縮孔和縮松 有效的工藝措施。冒口、補貼和冷鐵的綜合運用,是消除鑄件中縮孔和縮松的有效措施。加壓補縮,將鑄型置于壓力罐中,澆注后迅速關閉澆注孔,使鑄件在壓力下凝固,可以消除或減輕顯微縮松。鑄件在鑄型中的收縮僅受到金屬表面與鑄型表面之間的摩擦阻力時,為自由收縮。如果鑄件在鑄型中的收縮還受到其他阻礙,則稱受阻收縮。對于同一種合金,受阻收縮率小于自由收縮率。

    冀公網安備 13098102000813號

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