1、前 言
? ? ? 超低速壓鑄是在較低的壓射速度下使鋁合金液以層流方式充填型腔，作為一種新型壓鑄工藝，可以很好的解決傳統(tǒng)壓鑄金屬液噴射卷氣的問題，從而提高力學(xué)性能?而在鑄造時，因其低的壓射速度使鋁合金液長時間停留在壓室中，鋁液和壓室接觸部位快速凝固成殼?
?
? ? ? 如下圖1為鋁進(jìn)入料筒后的溫度分布情況，在壓射時，隨著沖頭的前進(jìn)，激冷層不斷破碎并最終通過較大尺寸的內(nèi)澆口進(jìn)入型腔，作為夾雜物留在鑄件內(nèi)部?
?如下圖2為鑄件內(nèi)部凝固片宏觀圖片，該缺陷破壞鑄件連續(xù)性，大大降低其力學(xué)性能?
?如下圖3凝固片對鑄件力學(xué)性能的影響?
本文介紹了我司某型號產(chǎn)品按照原壓鑄工藝條件進(jìn)行工藝試驗時，出現(xiàn)抽查產(chǎn)品內(nèi)部凝固片夾雜比例達(dá)到90%以上，達(dá)不到量產(chǎn)要求的問題，及后續(xù)相應(yīng)的對策?
?
2、改善和驗證
? ? ? 根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，凝固片的產(chǎn)生和壓室預(yù)結(jié)晶組織相關(guān)，而通過調(diào)整鋁液溫度及減短鋁液在壓室內(nèi)的停留時間是減少預(yù)結(jié)晶組織的對策，由此設(shè)計三組單一鑄造條件變化，其他工藝條件不變的試驗進(jìn)行驗證：
?
2.1調(diào)整壓室溫度
? ? ? 如下圖4所示，采用天然氣外部加熱的方式臨時提高壓室溫度，用手持紅外線測溫儀檢測溫度達(dá)到預(yù)設(shè)范圍，后連續(xù)壓鑄一定數(shù)量產(chǎn)品作拉斷破壞檢查?
結(jié)果如下圖5?
? ? ? ?從4組試驗結(jié)果看，在壓室不進(jìn)行加熱情況下，凝固片夾雜比例接近90%，而在增加加熱后，隨著溫度的增加，凝固片夾雜數(shù)呈下降趨勢，在壓室溫度達(dá)到210-230℃時，凝固片夾雜比例降至5%，但因壓室溫度過高而出現(xiàn)壓射頭發(fā)卡現(xiàn)象，故而該改善方式可降低但不能完全消除凝固片缺陷?
?
2.2調(diào)整鋁水溫度
? ? ? 在試驗1調(diào)整壓室溫度結(jié)果的基礎(chǔ)上，調(diào)整鋁水溫度每10℃為一個溫度梯度，驗證不同溫度條件下凝固片情況，結(jié)果如下圖6?
? ? 在保持壓室溫度170℃-180℃條件下，隨著鋁液溫度的升高，凝固片數(shù)量有下降的趨勢，但比例仍較高，在鋁液溫度達(dá)到700℃以上時，出現(xiàn)模具粘鋁拉模及直澆道處爆料等問題?
?
2.3調(diào)整低速速度
? ? ? 低速速度影響鋁液在壓室中的停留時間，選取3組不同的低速速度進(jìn)行驗證，如下圖7示?
? ?從低速速度的調(diào)整試驗結(jié)果看，隨著低速速度的提高，凝固片數(shù)量降低，在低速速度達(dá)到60以上時，拉斷檢查40件，凝固片數(shù)量為0?
?
3、結(jié) 果
? ? ? 通過以上3組工藝條件的試驗驗證，初步確定適合該產(chǎn)品的壓鑄工藝條件，在此工藝條件下又進(jìn)行了小批量生產(chǎn)驗證，均未發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部有凝固片缺陷的情況，該產(chǎn)品順利進(jìn)入量產(chǎn)?
?
4、結(jié) 論
?
文：重慶萬斯金屬特種成形有限公司 何志勇、韋剛
