铝合金铸造生产技术探讨

铝合金铸造生产技术探讨

孔祥生

东北轻合金有限责任公司   黑龙江省哈尔滨市 150000

摘要：目前，铝合金的浇注技术已广泛应用于实际生产中，为满足不同行业对零件加工的需求，必须不断地对其进行优化和完善。铸造是目前制造铝轮毂的最先进的方法，铝合金铸造轮毂是以一定的压力把一块铝锭在热状态下，用大型铸压机反复铸压成一个轮毂毛坯。铸压过后再对毛坯进行旋压处理，这道工序的作用就是把轮圈的宽度进行拉伸，以达到对应标准。基于铝合金铸造及工艺的基础上，研究了铸造的相关工艺及其在生产中的技术要点，并提出了使用铸造专家系统的想法，为改善铸造产品的质量及缩短生产时间提供依据和参考。通过对铝合金铸造工艺的研究，对其在实际生产中的运用与发展进行了初步的探索，希望对今后在我国的工业生产中具有重要的指导意义。

关键词：铝合金 ；铸造 ；技术

铝合金铸造作为有色金属材料，因其独特的高强度和耐腐蚀性能，被广泛的应用，随着经济的发展，对铝合金铸造的市场需要也在不断扩大，特别是汽车工业的发展，更是将铝合金铸造的生产工艺和技术提出了新的要求。在铝合金铸造的制造过程中，根据其应用的不同，其性能特点也有所不同，比如耐热性铝合金以耐热为其主要特征，耐腐蚀性铝合金体现其耐腐蚀性，对与高强度铝合金则主要利用其强韧性的特征等。为了满足各行业对铝合金铸造的不同性能指标的要求，研究和分析铝合金铸造的技术工艺和特征，是未来铝合金发展的必然趋势。

一、铝合金铸造的应用现状

在我国，压铸工业的发展还是一个新兴的产业，由于汽车工业的发展，拉动了压铸工业的不断前进，压铸件产量在短短时间内发生了翻天覆地的变化，产量逐年上升，年增长率保持在 30%以上。压铸技术的不断进步和发展，为铝合金的生产提供了先进的工艺基础，特别是铝合金因其性能的卓著被广泛应用，如发动机气缸、机体等都是由铝合金压铸而成的。市场需求的不断扩大，也促进了我国铝合金铸造工业的迅猛发展。如今，随着我国对国外先进压铸技术生产线的不断引进，我国的铝合金铸造工业也逐步实现了全自动化生产工艺水平，然而，大量先进技术的引入，不仅耗费了我国巨额的外汇，也使得国内的很多中小型企业受到了市场的冲击，因此，如何提升自主品牌的铝合金压铸技术，如何扭转被动的发展局面，铸造铝合金技术，特别是对铝合金材料的成形技术的研究，作为关键技术展开了广泛的研究和探讨。铝工业的发展，为铝合金技术的发展提供了充分的材料基础，汽车工业作为铝合金材料的主要消费市场，汽车技术的革新也带动了铝合金成形技术的发展。为此，研究铸造工艺技术，增强技术含量，提供铸件的附加值，是实现铸造工业参与国际竞争的前提和保证。

二、铝合金铸造性能

1、流动性。合金溶液中存在金属氧化物及其他杂质的固体粒子是由成分、温度、金属化合物等组成，而外部的基本因子是铸造温度和浇注压力（也就是通常所说的浇注压头）。同一类型的金属，由于其晶体特性的差异，可以通过碳-硫化物分析器进行测定。普通的合金在一定的时间范围之内发生晶体化，而在晶体过程中，最初的晶体会阻止液体的流通。而共晶合金在一定温度下不会产生初晶，对液态金属的抗性降低。在实际应用中，只要有合适的材料，除了强化熔炼技术，还要改进铸造过程，同时要在不降低铸造质量的情况下，增加铸造的熔体温度，以确保其流动。

2、收缩性。当一种金属由液体降温到常温时，它的体积和大小就会发生减小，这就是所谓的“缩水”。在铝合金浇注过程中，收缩性能是其重要特点。当合金在液态、凝固和固态时，因温度下降而产生的收缩收缩。一般都是以其最佳的浇注能力而著称。目前，铝合金可以通过各种常见的浇注方式来铸造，使用金属模或自动装配式的压铸可以达到大规模、低耗的生产。从浇灌到固化，在最终硬化处会产生微观或微观的缩松，此现象是由收缩造成的，以目视方式观察到的。结果表明，铸件的收缩程度与合金成分、浇注温度、铸件结构及铸件类型有关。在铸造铝合金的结构中，应遵循连续固化的原理。

3、气密性。气密性是指空腔体铝合金铸件在压力或流体的压力下保持空腔体铝合金铸件的密封性。其密封性是反映铸件内部结构的致密与纯度的重要标准，因此，控制好气密性是铸件制造和应用的一个重要环节，只要把这个环节做好，就可以确保其质量。保持空腔体铝合金铸件的密封性。

三、铝合金铸造生产技术

1、模铸的设计与制造是铝合金铸造技术的关键。在低温铸造过程中，铸件的大小几乎没有改变。温度低于 700 ℃时，不会产生氧化，也不会产生脱碳。随着科学技术的进步，铸造行业的技术水平也随之提高。例如，在铸造行业中，柔性控制已基本步入了自动化的发展。它的制造技术也在不断的被广泛的运用，不仅仅是航空、汽车、家电、电子等行业，更是各国的支柱产业。因此，只要变形能处于成形能的范围之内，冷铸工艺可以获得较高的尺寸精度和表面质量。在700℃以下铸造，氧化皮形成少，而且表面无脱碳现象。随着现代科技的发展，我国铸压工业技术也在不断的发展。如铸压工业的柔软性控制基本进入自动化阶段。其工艺技术应用也越来越广，不仅仅涉及到了航空、汽车行业也涉及到了家电、电子产业，已经成为了许多国家的经济支柱产业。因此，只要变形能在成形能范围内，冷铸容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。只要控制好温度和润滑冷却，700℃以下的温铸也可以获得很好的精度。热铸时，由于变形能和变形阻力都很小，可以铸造形状复杂的大铸件。对简化工艺、减少工序、节省能耗、扩大品质、增加规格、提高质量和生产效率、保护环境、降低劳动强度、提高经济效益等方面发挥了重大作用。

2、半固态合金是半固态铸造技术的基础和关键。其目的是获得类球形半固态结晶组织，这种组织具有触变性，是半固态铸造所必须的。获得这种组织的方法主要有 ：机械搅拌法、电磁搅拌法、应变诱发熔化激活法、喷射成形法、紊流效应法、粉末冶金法、液相线铸造法等。不需加任何晶粒细化剂即可获得细晶粒组织，消除了传统铸造中的柱状晶和粗大树枝晶。该方法成形温度低（如铝合金可降低1200℃以上），可节省能源。同时，模具寿命延长。固较低温度的半固态浆料成形时的剪切应力，比传统的枝晶浆料小三个数量级，故充型平稳、热负荷小，热疲劳强度下降。在半固态合金制备时，必须首先将金属液冷却到固相含量40％左右，意气消沉却速度对一次相的生成有一定影响当一次相晶体冷却速度较大时，合金液体的过冷度大，形核率大幅度增加，而长大速度增加较少，所以晶粒较细。

3、粉末铸造生产技术。粉末铸造工艺主要有闭模铸造，成形后的坯料具有更简单的外形，并且其外径远小于模具的内径，而且在铸造过程中会出现飞边，这是一种与传统的铸造工艺相似的工艺。在制造高致密部件时，通常采用无飞边铸造和闭模铸造。在粉末铸造中，预成形坯料的设计与制作是一个重要的环节。无飞边铸造，此铸造是在模具内进行的，物料沿水平方向流动，铸件不会出现飞边。

总之，我国的铝合金铸造技术虽然已经取得了一定的成绩，但在自主创新的道路上还任重道远，只有不断坚持技术创新，深入研究，从国际先进技术出发，来加强生产实践，从而真正推动我国铝合金铸造技术的整体水平提升。

参考文献：

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