铝合金铸造技术
铝合金低压铸造技术
铝合金低压铸造技术随着我国经济的快速发展,铝合金在房屋建铸中的应用越来越广泛,在生产铝合金上,当前应用最广泛的依旧是低压铸造技术,这种技术不仅成本较低,而且操作起来也比较简单。
本文先介绍了低压铸造路合金的基本原理与特点,然后详细分析了路合金低压铸造的过程以及发展前景。
标签:铝合金;低压铸造;生产流程铝合金是非常常用的铸件材料,被应用建铸、机械设备、艺术创作各个方面。
在铝合金的生产上,最常见的生产工业是低压铸造工艺,主要是指铝液在压力的作用下,完成充型与凝固的过程,利用该铸造工艺不仅能使铝合金获得较高的强度,还能塑造出各种复杂的铸件,使金属材料的利用率提高。
1铝合金低压铸造原理及特点铝合金中由于各组元的不同,合金会表现出不同的物理性能及化学性能,并且合金结晶的过程也不尽相同。
因此,在进行铝合金铸造时,必须针对铝合金的特性,选择合理的铸造方法,以便优化铸件。
1.1 低压铸造原理铝合金低压铸造的原理是将干燥的空气压缩到一个密封的容器中,容器中事先装有铝液,铝液在气体压力的作用下就会沿着深液管铸件上升,通过铸型浇口平稳的进入到铸件的腔内,在铸液过程中,铝液的气体压力一直保持同一水平,一直到铝液完全凝固后终止。
在铝液完全凝固后,就可以接触铝液表面的气体压力,使多余的铝液返回到容器中,铸型内凝固的铝液形状就是最终所需要的铸件。
因为该工艺所需要的容器压力较低,故被称为低压铸造工艺。
1.2 低压铸造特点低压铸造的特点是成分简单,铸造性能好,能够很方便的进行铸造,在铸造过程中也可以自由的控制压力与铝液的流速,这中铸造工艺可以应用于其他的浇铸作业中。
低压铸造所使用的容器是底注式充型容器,铝液的金属液面能够保持平稳的状态,在铸造过程中不存在溅射的情况,因此在铸造时也就能够避免卷入气体或者颗粒粉尘的情况,提高逐渐的密实度与合格率。
因为铸件是在空气压力的作用下完成凝固的,所以铸件的轮廓往往会比较清晰,表面呈光滑状,铸件的力学性能较高,这有利于大薄壁的铸型。
铝合金的铸造方法
铝合金的铸造方法铝合金铸造方法主要分为压力铸造和重力铸造两种。
1. 压力铸造方法(Pressure Casting)压力铸造是指将熔化的铝合金通过高压注入到金属模具中进行快速凝固的方法。
压力铸造包括冷室压力铸造和热室压力铸造两种方法。
具体步骤如下:- 铝合金材料熔化:将铝合金原料加热至熔点,通常在680C-750C之间。
- 模具准备:选择适当的金属模具,并进行涂料处理,以便提高铝合金熔体与模具表面的润湿性。
- 模具预热:根据具体合金类型和厚度,模具需要预热到一定温度,通常在200C-300C之间。
- 注射:将预热好的模具封闭在注射机中,通过高压将铝合金熔体注入模具中。
- 冷却:模具内的铝合金熔体在注射后迅速凝固,并冷却至室温。
- 模具开启和取出:冷却后,打开模具,取出铸件。
- 去毛刺和后处理:对铸件进行去毛刺和修整等后处理工艺。
2. 重力铸造方法(Gravity Casting)重力铸造是指利用重力将铝合金熔体注入模具中的方法。
相对于压力铸造,重力铸造的压力较低,适用于较大的铸件。
具体步骤如下:- 铸造准备:选择适当的金属模具,并进行涂料处理。
- 铝合金材料熔化:将铝合金原料加热至熔点,通常在680C-750C之间。
- 注射:借助于重力,将铝合金熔体通过溢流口倒入模具中。
在此过程中,可以通过控制溢流口的大小和位置来控制铸件的形状和尺寸。
- 冷却:待铝合金熔体在模具中凝固,冷却至室温。
- 模具开启和取出:冷却后,打开模具,取出铸件。
- 去毛刺和后处理:对铸件进行去毛刺和修整等后处理工艺。
值得注意的是,上述方法仅列举了最常用和基本的铝合金铸造方法,实际生产中还有其他特殊的铸造方法,如砂芯铸造、低压铸造等。
具体方法的选择会根据铸件形状、尺寸和要求等因素进行灵活确定。
铝合金铸造实用技术(15%)
3、砂眼:铸件内部或表面包有砂粒、砂块,常 伴有夹砂、掉砂
• 性能、成分、组织不合格类缺陷:
1、机械性能不合格(抗拉强度、延伸率、硬 度等) 2、成分不合格:化学成分含量不符合要求 3、组织不合格(组织粗大不致密、白点、偏 析等)
十一、铸件缺陷的检验
• 铸件表面缺陷一般靠目视检验;需方有要
求时,用无损检测,如渗透检测,磁粉检 测等检验。 • 铸件内部缺陷主要靠无损检测,如水(气) 压试验、超声波检测、射线检测等检验方 法。
十、铸造缺陷的识别
• 多肉类缺陷:
1、飞边和毛刺:多产生在分型面、分芯面、芯 头、芯型裂缝处
2、胀箱、胀砂:分型面方向尺寸增大,有厚大飞边, 铸件表面局部胀大
3、冲砂、掉砂:砂子被金属液冲掉,砂型、砂 芯局部掉块
• 孔洞类缺陷:
1、气孔:产生在铸件内部或表面,形状呈圆形、 椭圆形,孤立或成群分布,内壁较光滑
3、 III类铸件:承受轻载荷,用于一般 部位的铸件。
铸件类别一般在图样中标示出或在技术 文件中规定,对于未注明类别的铸件,视 为III类铸件。图示标记包括:所用合金牌号 或代号、铸造方法、铸件供应状态、铸件 类别等。 例如: ZL104J/T6-Ⅱ(215-2) AS7G03Y33-Ⅰ(216-2) AS7G03Y23-Ⅰ(216-2)
4、表面缺陷:主要有夹砂(鼠尾、沟槽)、 皱皮和缩陷。 5、残缺类缺陷:主要有浇不足、未浇满、跑 火、型漏等 6、形状及重量差错类缺陷:主要有尺寸和重 量差错、变形、错型、错芯等 7、夹杂类缺陷:主要有金属冷豆、非金属夹 渣和砂眼等 8、性能、成分、组织不合格类缺陷:主要有 抗拉强度、延伸率、硬度、化学成分、组 织不致密、偏析等缺陷
铝合金铸造实用技术
《铝合金熔铸加工技术原理》(四)
《铝合金熔铸加工技术原理》(四)四、锭坯铸造生产工艺介绍铸锭就是将经检验合格的铝熔体在690℃~ 720℃时(根据合金品种而定),通过转注工具,浇注到带有水冷却设施的结晶器(模具)中,使熔体在重力下充型、冷却、凝固成具有铸模型腔状铝锭坯的工艺过程,传统的铸造工艺为立式直接水冷半连续铸锭(Vertical.Direet.Chill.Casting),简称DC法(由法国人发明)。
沿用至今,已成为铝、铜、镁、锌合金铸坯广泛使用的方法。
近年来铝合金铸锭生产出现了许多新的铸造工艺如:热顶铸造、水平连铸、倾斜式、Hazelett连铸法等以及附加电磁、振动、压力设备的铸造新方法。
但这些方法除Hazelett连铸法外,也只是在DC法上的改进。
1、 DC法工艺介绍DC法属半连续铸造范畴,但半连续与连续铸造二者并无本质上的区别。
在铝加工行业中,除1xxx系合金外,其它系铝合金锭坯生产极少用连续铸造方法。
本节对DC法进行介绍1.1 DC铸锭的工艺流程以铸造大板坯为例,铸造过程在半连续铸造机上进行:→接静置工序→炉前测氢→测温调温→开炉口放流→铝熔体过滤→二次除氢(氮、氩)→控制浇温→在线加入晶粒细化剂→铝液入结晶器→铸造开始→控制冷却水强度→液面及浇速控制→铸造过程中→铸造结束→停车停水吊铸锭→铸锭质量检验→锯切头尾→均热处理→合格铸坯→→→转压力加工工序1.2 工艺特点:1.2.1.由于浇注速度和冷却速度可调、可控,允许用较低的铸造温度,供流平稳且铝液流柱短,液流的冲击作用小,无飞溅,混入气体及夹杂少,铸锭表面质量好,成材率高。
1.2.2.由于结晶器和二次冷却水的强烈冷却作用,可以获得较高的铸造速度和结晶速度,铸锭结晶组织较匀细、致密度高,气孔、夹杂、疏松等缺陷少,铝液有高的收得率、铸锭成品率高、力学性能较好。
1.2.3.生产过程机械化程度高,工人劳动强度较小,生产率高。
1.2.4.工艺条件要求严格,技术性强,熟练掌握难度大。
铝合金低压铸造
7:生产效率高 8:铸件内部有气孔 9:铸件不能热处理强化
低压铸造的原理图
工艺流程
1:熔化工艺流程 2:低压铸造工艺流程 3:模具准备工艺流程(浇注模具) 4:热芯工艺流程 5:壳芯工艺流程 6:冷芯工艺流程 7:震动去芯工艺流程
铝合金熔化工艺流程
2:喷砂机(含喷砂房、除尘器、模具放置小车、压送罐、 喷砂枪)
3:主要作用:用来清理模具表面的过期涂料层及新模具表 面的油污等杂物。
铸造模具(1)
常用铸造模具的分类 1:砂型铸造用模具 2:特种铸造模具 3:精密铸造模具 金属型低压铸造模具 1):金属型低压铸造模具的结构
金属型低压铸造模具一般可分为:上模、下模、侧模、 及抽芯(模具结构中可以没有侧模、抽芯);
件(可以生产200kg以上铸铝件) 7:生产效率比高压铸造低 8:铸件内部没有气孔 9:铸件可以热处理强化
高压铸造 1:压力高,可达到上百兆帕
2:金属液在行腔中的速度快,可达到 60m/s,最高可到120m/s.金属液 对型腔的冲刷大
3:金属液在型腔的流动不平稳 4:型腔只能是金属型(对型腔材料要
求比较高)
铝合金低压铸造
主要内容:
一 :低压铸造介绍: 1:铝合金低压铸造在我国的发展状况; 2:低压铸造的特点; 3:铝合金低压铸造与铝合金压铸的区别;
二:低压铸造 : 1:低压铸造的原理; 2:低压铸造的工艺流程;
三:低压铸造机及主要附属设备的: 1:低压机铸造机; 2:制芯设备; 2.1:冷芯机; 2.2:壳芯机; 2.3:热芯机; 3:振动去芯机; 4:模具预热炉、喷砂机
3:制芯系统(冷芯盒射芯机、三乙胺发生器); 冷芯盒射芯机(含射砂机构、吹气机构与上顶芯机构 一体、开合模机构、下顶芯机构)
铝合金熔铸工艺及常见的缺陷
铝合金熔铸工艺及常见的缺陷一、铸造概论在铸造合金中,铸造铝合金的应用最为广泛,是其他合金所无法比拟的,铝合金铸造的种类如下: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。
故必须针对铝合金特性,合理选择铸造方法,才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生,从而优化铸件。
1、铝合金铸造工艺性能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、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。
(1) 流动性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。
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。
实际生产中,在合金已确定的情况下,除了强化熔炼工艺(精炼与除渣)外,还必须改善铸型工艺性(砂模透气性、金属型模具排气及温度),并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度,保证合金的流动性。
(2) 收缩性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,在实际生产中一般应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。
①体收缩体收缩包括液体收缩与凝固收缩。
铸造合金液从浇注到凝固,在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩,这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见,并分为集中缩孔和分散性缩孔。
集中缩孔的孔径大而集中,并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。
分散性缩孔形貌分散而细小,大部分分布在铸件轴心和热节部位。
铝合金铸造工艺
铝合金铸造工艺一、铸造概论铝合金铸造的种类如下: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。
故必须针对铝合金特性,合理选择铸造方法,才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生,从而优化铸件。
1、铝合金铸造工艺性能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、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。
(1) 流动性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。
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。
(2) 收缩性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,在实际生产中一般应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。
①体收缩体收缩包括液体收缩与凝固收缩。
铸造合金液从浇注到凝固,在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩,这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见,并分为集中缩孔和分散性缩孔。
集中缩孔的孔径大而集中,并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。
分散性缩孔形貌分散而细小,大部分分布在铸件轴心和热节部位。
显微缩孔肉眼难以看到,显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。
缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一,产生的原因是液态收缩大于固态收缩。
生产中发现,铸造铝合金凝固范围越小,越易形成集中缩孔,凝固范围越宽,越易形成分散性缩孔,因此,在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则,即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充,是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。
铝合金熔炼与铸造技术
铝合金熔炼与铸造技术一、引言铝合金是一种重要的结构材料,具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能,在航空航天、汽车制造、建筑工程等领域广泛应用。
铝合金的制备过程中,熔炼与铸造技术起到关键作用,本文将对铝合金熔炼与铸造技术进行详细探讨。
二、铝合金熔炼技术2.1 熔炼原料准备熔炼铝合金的原料主要包括铝、合金元素和辅助材料。
铝采用高纯度的铝锭,合金元素可以通过添加铝合金粉末或其他化合物来实现。
辅助材料包括熔剂、脱气剂等。
这些原料的准备对于保证铝合金的成分和质量非常重要。
2.2 熔炼设备和工艺熔炼铝合金的常用设备有电阻加热炉、感应加热炉和气体燃烧炉等。
其中,感应加热炉在铝合金熔炼中应用最广泛,具有加热速度快、能耗低和温度控制准确等优点。
熔炼工艺包括预热、熔化、调温和净化等步骤,其中净化技术对于铝合金的纯净度和性能起到重要作用。
2.3 熔炼过程控制与优化熔炼过程中,熔体温度、保温时间、搅拌方式等因素对铝合金的成分和组织结构有重要影响。
熔炼过程需要进行温度控制、气氛控制和搅拌控制等,以确保铝合金的成分均匀、杂质含量低。
三、铝合金铸造技术3.1 铸造方法铝合金的常用铸造方法包括压铸、重力铸造、低压铸造和砂型铸造等。
压铸是最常用的铸造方法,适用于生产复杂形状和尺寸精度要求高的铝合金件。
重力铸造适用于大型铝合金零部件的生产,低压铸造适用于长条状和壳状铝合金件的生产,砂型铸造适用于非常大型和特殊形状的铝合金件的生产。
3.2 铝合金铸造过程铝合金的铸造过程主要包括熔炼、准备模具、浇注、冷却和后处理等步骤。
熔炼过程中,需要根据具体合金配方和要求,控制熔体温度、浇注温度和浇注速度等参数。
准备模具是确保铸造件尺寸和表面质量的重要环节。
浇注过程需要保证熔体充分填充模腔,并避免气孔和缺陷的产生。
冷却过程中需控制冷却速率,以避免铝合金件出现应力和变形。
3.3 铝合金铸造工艺改进为了提高铝合金铸造件的质量和效率,可以采取一些工艺改进措施。
铝合金板锭铸造工艺技术操作规程讲解
铝合金板锭铸造工艺技术操作规程1 铸造工艺参数(详见附表)2 铸造前的准备(1)上岗前要穿戴好劳保用品。
(2)查看上班记录及当班工艺卡片,明确当班工作任务。
(3)检查铸造井、在线精炼装置、过滤盆、Al-Ti-B丝喂料机等是否正常,水盘翻板开启是否正常,底座升降是否正常,石墨转子及加热套管是否正常,发现问题及时处理。
(4)检查液压站油泵、冷却水泵、控制操作台是否正常,水阀门是否灵活、可靠,结晶器各进水管是否连接可靠、无漏水,检查结晶器油润滑系统是否正常,发现问题及时处理。
(5)检查制氮机组的氮气(或氩气瓶)纯度及压力是否符合要求。
(6)准备好生产所需导流管、浮漂、石棉绳、润滑油、硅酸铝岩棉等材料。
(7)将渣箱吊放至在线除气及过滤箱紧急排放口下。
(8)做好各种工器具的除锈、预热工作,确保加入的原材料干燥。
(9)结晶器检查①检查结晶器的形状尺寸,若尺寸误差超出要求范围,应及时调正。
②检查结晶器水孔是否堵塞,若堵塞,用细钢丝将水孔内的杂物捅掉,使其保持畅通。
③检查冷却水温、水压和流量是否正常,看泄流阀工作是否正常。
④检查铸造水盘翻板上的螺丝是否紧固,清理干净翻板上的杂物。
⑤检查活动溜槽导流管安装尺寸是否符合要求。
(10)将结晶器安装平稳牢固,确保结合部位密封严实,不漏水。
(11)检查结晶器内壁是否光滑,若不光滑,用湿布蘸柴油擦洗并用细纱布打磨光滑,然后用毛刷在结晶器内壁均匀涂上一层润滑油。
引锭头上表面涂刷润滑油。
(12)启动液压系统电源,关上井盖,使底座上升到结晶器内20mm 左右。
(13)用石棉绳将结晶器与引锭头之间的缝隙塞紧压平。
(14)将氮气+CC4管路和在线精炼装置连接牢靠,检查在线精炼装置是否漏气。
(15)陶瓷过滤板必须加热至600℃以上方可使用,安装时一定要将其四周塞实,加上压铁,以防在浇铸过程中浮起。
(16)在过滤盆和在线除气装置之间的流槽中安放好过滤网。
(17)调整活动溜槽位置,使导流管口正对结晶器底座中央,然后用硅酸铝岩棉和过滤布将活动流槽和过滤盆连接密封好。
铝合金铸造工艺
和应用
铝02合金铸造工艺的分类及
特点
重力铸造工艺及特点
重力铸造工艺是将熔融铝倒入模具中,依靠重力作 用使铝液充满模具并凝固成型的一种工艺
• 重力铸造工艺简单、投资成本低,适 用于中小型铸件的生产 • 重力铸造工艺对模具的要求较低,模 具使用寿命较长
学性能
• 挤压铸造工艺适用于对力学性能要求 较高的铸件生产,如汽车制造领域的零 部件 • 挤压铸造工艺对模具和挤压设备的要 求较高,投资成本较大
铝03合金铸造工艺的主要原
材料与辅助材料
铝合金铸造原料的选择及特点
铝合金铸造原料主要包括铝合金锭、合金元素、精炼剂等
• 铝合金锭是铝合金铸造的主要原料,根据不同的性能要求,可以选择不同的铝合 金牌号 • 合金元素用于调整铝合金的成分,改善其性能,如镁、硅、铜等 • 精炼剂用于改善铝合金熔炼过程中的气体含量和杂质含量,提高铸件的质量
铝合金铸造模具的设计需要考虑铸件的形状、尺寸、壁厚等因素
• 模具设计应满足铸件的成型要求,保证铸件的尺寸精度和表面质量 • 模具设计应考虑铸造过程中的温度、压力、时间等参数,确保铸件的质量
铝合金铸造工具的种类及用途
铝合金铸造工具主要包括铸造工具、测量工具、清理工具等
• 铸造工具用于成型铝合金铸件,如压铸工具、重力铸造工具、低压铸造工具等 • 测量工具用于检测铸件的尺寸、形状、质量等,如卡尺、千分尺、投影仪等 • 清理工具用于清理铸件表面的杂质、氧化皮等,如砂轮机、抛光机、喷砂机等
其他铝合金铸造工艺及特点
真空铸造工艺:在真空条件下进行铸造,可以降低 熔融铝中的气体含量,提高铸件的质量
• 真空铸造工艺适用于对气密性要求较 高的铸件生产,如航空航天领域的零部 件 • 真空铸造工艺对设备要求较高,投资 成本较大
铝合金铸造技术篇
国兴金属制品有限公司教育训练教材铝合金铸造技术篇一、前言:铝合金为目前使用极为广泛的一种金属。
在铸造上而言,不论重力铸造,砂模铸造、压铸精密铸造┄等各种铸造方法均可见到大量的铝合金铸件,由于这些方法铸造,其原因乃在于铝合金具有质量轻、机械质优良、耐腐蚀、美观以及机械加工容易等优点。
因而不仅大量使用于一般生活用品,例如:运输工具、通信器材、运动器材料、家庭五金┄等商业用途上,亦大量使用于航空太空载具及武器系统等军事装备。
铝合金铸造技术的发展时间,已有数十年历史,由于机械设计及加工观念的改变与要求以及机械设计的日趋复杂,加上新的合金不断的被发展出来,部份的铸造用铝合金机械强度甚至超过一些锻造用铝合金,如A201、A206等,因而铸造的重要性再度被肯定,在铸造一般生活用品时,铝合金的铸造并非一困难工作,但要铸造高品质的铸件时,则铝合金的铸造就非想象中的容易.影响铸件品质的要素有八点,例如:铸造方案的设计,材料的选择以及铝水的品质等,其中铝水的品质,则系熔炼的工作。
二、熔炼设备熔炉:铝合金熔炼用的炉子,以热源区分,可分为两个主要的种类:燃料及电力。
在使用燃料的熔炉中,则又分为油炉及瓦斯两种。
而电力炉则可区分为反应炉及电阻炉。
在选择炉子时,值得考虑的因素甚多,例如:熔解量的多寡;能源的价格;原始设备的成本,安装的价格,设备维护的难易,厂房设施配合;以及产品的种类。
就一般铝合金铸造的:由于铝件的重量有限,为求操作上的方便,以及成本的考虑,绝大部份均系采用坩锅炉(目前已大量改用连续炉).以不同加热方式的炉子而言,使用油炉或气炉,或可降低成本。
但是,不论油炉或电炉,均有机会增加铝水中的氢气量。
一般而言,在使用油炉时,所使用的燃油中带含有10-20%的水气,对气炉而言,例如瓦斯不包含空气之中,因温度而含的水分,而仅计算燃烧所产生水蒸气,至少在消耗气体量的两倍以上。
而不论使用燃油或瓦斯气体为热源时,燃烧后产生的水气,必然是包围着熔解炉。
铝合金熔铸工艺
铝合金熔铸工艺
铝合金的熔铸工艺步骤:
1.材料准备:选择适合铸造铝合金的原材料,包括铝、合金元素和其他附加剂。
铝的纯度要求较高,合金元素根据合金配方进行选择。
2.熔炼:将准备好的材料放入熔炉中进行熔炼。
熔炼温度根据不同的合金类型和铸造要求而变化,一般在600℃至800℃之间。
熔炼过程中,需要注意材料的均匀加热,搅拌破碎氧化层,并控制好熔炼温度和时间。
3.精炼、除气、除渣:在炉料熔化开始时,使用覆盖剂撒在液面上,覆盖全部金属液面,防止其氧化和吸气。
当炉内铝液温度达到680℃至750℃时,加入干燥的精炼剂和变质剂(用量分别为铝液重量的0.15%至0.25%),用钟形罩压入铝液底部缓慢均匀移动,直至罐内熔剂全部喷尽后,将精炼管从铝液中抽出,关闭氮气。
之后,可以使用氮气(或氩气)除气机对铝液进行除气。
4.预变形工艺:一般在固溶后对合金进行的一种处理工艺,其主要作用是消除合金内部的残余应力。
铸造铝合金的熔炼工艺还需要注意以下几点:
1.选择合适的熔铸设备,可以是先进的铝合金熔铸设备。
2.采用高纯度的熔炼原料和先进的熔体净化技术,以减少杂质元素,提高合金的性能。
3.可以采用先进的铸造工艺,如压铸、挤压铸等,以减少合金内部的缺陷,提高合金性能。
4.注意工具和熔炉的清理、预热和涂料喷刷,以及铝料配比(铝锭与回炉料的比例应不大于50%)等。
铝合金铸造基础知识
5 、铝硅合金中其它元素的作用:
镁:可提高强度和屈服极限,提高了合金的切削加工性。 锌:锌在铝合金中能提高流动性,增加热脆性,降低耐蚀性,故应控制锌的含 量在规定范围中。 铁:铁以FeAl3、Fe2Al7和Al-Si- Fe的片状或针状组织存在于合金中,降低 机械性能,这种组织还会使合金的流动 性减低,热裂性增大,但由于铝合金对模具 的粘附作用十分强烈,当铁含量在 0.6%以下时尤为强烈。当超过0.6%后,粘模现 象便大为减轻,故含铁量一般应控制在0.6~1%范围内对压铸是有好处的,但最高 不能超过1.5%。 锰:锰在铝合金中能减少铁的有害影响,能使铝合金中由铁形成的片状或针状 组织变为细密的晶体组织,故一般铝合金允许有0.5%以下的锰存在。含锰量过高时, 会引起偏析。 镍:镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度,降低耐蚀性。镍与铁的作用一样, 能减少合金对模具的熔蚀,同时又能中和铁的有害影响,提高合金的焊接性能。 钛:能显著细化铝合金的晶粒组织,提高合金的机械性能,降低合的热裂倾向。
三.铸造基本知识
1、定义:铸造就是液态金属的一种成型方式。 2、铸造的分类: 铸造的种类较多,有传统的砂型铸造、重力铸造、熔模铸造、高压铸造、低压铸造、 消失模具铸造、离心铸造、陶瓷型铸造、连续铸造等。 3、我厂采用的铸造方法主要有以下几种: ⑴、金属型铸造(重力铸造) 金属型铸造又称硬模铸造,它是将液体金属浇入金属铸型,在重力的作用下结晶凝固 以获得铸件的一种铸造方法。凝固顺序是自下而上的。 ⑵、高压铸造 压力铸造是将液态或半液态金属, 在高压作用下, 以高的速度填充压铸模的型腔, 并在压力下快速凝固而获得铸件的一种方法。压铸时常用压力是从几兆帕至几十兆帕 (即几十到几百个大气压) , 填充初始速度在 0.5~70m/s 范围内。因此, 高压和高速 是压铸法与其他铸造法的根本区别, 也是重要特征 。
铝合金铸造工艺
一、铸造概论铝合金铸造的种类如下: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.故必须针对铝合金特性,合理选择铸造方法,才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生,从而优化铸件.1、铝合金铸造工艺性能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、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.1流动性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.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.2收缩性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,在实际生产中一般应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.①体收缩体收缩包括液体收缩与凝固收缩.铸造合金液从浇注到凝固,在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩,这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见,并分为集中缩孔和分散性缩孔.集中缩孔的孔径大而集中,并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处.分散性缩孔形貌分散而细小,大部分分布在铸件轴心和热节部位.显微缩孔肉眼难以看到,显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间.缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一,产生的原因是液态收缩大于固态收缩.生产中发现,铸造铝合金凝固范围越小,越易形成集中缩孔,凝固范围越宽,越易形成分散性缩孔,因此,在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则,即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充,是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中.对易产生分散疏松的铝合金铸件,冒口设置数量比集中缩孔要多,并在易产生疏松处设置冷铁,加大局部冷却速度,使其同时或快速凝固.②线收缩线收缩大小将直接影响铸件的质量.线收缩越大,铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大;冷却后铸件尺寸及形状变化也越大.对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率,即使同一合金,铸件不同,收缩率也不同,在同一铸件上,其长、宽、高的收缩率也不同.应根据具体情况而定.3热裂性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,大多沿晶界产生从裂纹断口观察可见裂纹处金属往往被氧化,失去金属光泽.裂纹沿晶界延伸,形状呈锯齿形,表面较宽,内部较窄,有的则穿透整个铸件的端面.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.生产中常采用退让性铸型,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.4气密性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.铸铝合金的气密性与合金的性质有关,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.也可用浸渗法堵塞泄露空隙来提高铸件的气密性.5铸造应力铸造应力包括热应力、相变应力及收缩应力三种.各种应力产生的原因不尽相同.①热应力热应力是由于铸件不同的几何形状相交处断面厚薄不均,冷却不一致引起的.在薄壁处形成压应力,导致在铸件中残留应力.②相变应力相变应力是由于某些铸铝合金在凝固后冷却过程中产生相变,随之带来体积尺寸变化.主要是铝铸件壁厚不均,不同部位在不同时间内发生相变所致.③收缩应力铝铸件收缩时受到铸型、型芯的阻碍而产生拉应力所致.这种应力是暂时的,铝铸件开箱是会自动消失.但开箱时间不当,则常常会造成热裂纹,特别是金属型浇注的铝合金往往在这种应力作用下容易产生热裂纹.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着增加.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.若熔炼时添加覆盖剂保护,合金的吸气量大为减少.对铝熔液作精炼处理,可有效控制铝液中的含氢量.二、砂型铸造采用砂粒、粘土及其他辅助材料制成铸型的铸造方法称为砂型铸造.砂型的材料统称为造型材料.有色金属应用的砂型由砂子、粘土或其他粘结剂和水配制而成.铝铸件成型过程是金属与铸型相互作用的过程.铝合金液注入铸型后将热量传递给铸型,砂模铸型受到液体金属的热作用、机械作用、化学作用.因此要获得优质的铸件除严格掌握熔炼工艺外,还必须正确设计型芯砂的配比、造型及浇注等工艺.三、金属型铸造1、简介及工艺流程金属型铸造又称硬模铸造或永久型铸造,是将熔炼好的铝合金浇入金属型中获得铸件的方法,铝合金金属型铸造大多采用金属型芯,也可采用砂芯或壳芯等方法,与压力铸造相比,铝合金金属型使用寿命长.2、铸造优点1优点金属型冷却速度较快,铸件组织较致密,可进行热处理强化,力学性能比砂型铸造高15%左右.金属型铸造,铸件质量稳定,表面粗糙度优于砂型铸造,废品率低.劳动条件好,生产率高,工人易于掌握.2缺点金属型导热系数大,充型能力差.金属型本身无透气性.必须采取相应措施才能有效排气.金属型无退让性,易在凝固时产生裂纹和变形.3、金属型铸件常见缺陷及预防1针孔预防产生针孔的措施:严禁使用被污染的铸造铝合金材料、沾有有机化合物及被严重氧化腐蚀的材料.控制熔炼工艺,加强除气精炼.控制金属型涂料厚度,过厚易产生针孔.模具温度不宜太高,对铸件厚壁部位采用激冷措施,如镶铜块或浇水等.采用砂型时严格控制水分,尽量用干芯.2气孔预防气孔产生的措施:修改不合理的浇冒口系统,使液流平稳,避免气体卷入.模具与型芯应预先预热,后上涂料,结束后必须要烘透方可使用.设计模具与型芯应考虑足够的排气措施.3氧化夹渣预防氧化夹渣的措施:严格控制熔炼工艺,快速熔炼,减少氧化,除渣彻底.Al-Mg合金必须在覆盖剂下熔炼.熔炉、工具要清洁,不得有氧化物,并应预热,涂料涂后应烘干使用.设计的浇注系统必须有稳流、缓冲、撇渣能力.采用倾斜浇注系统,使液流稳定,不产生二次氧化.选用的涂料粘附力要强,浇注过程中不产生剥落而进入铸件中形成夹渣.4热裂预防产生热裂的措施:实际浇注系统时应避免局部过热,减少内应力.模具及型芯斜度必须保证在2°以上,浇冒口一经凝固即可抽芯开模,必要时可用砂芯代替金属型芯.控制涂料厚度,使铸件各部分冷却速度一致.根据铸件厚薄情况选择适当的模温.细化合金组织,提高热裂能力.改进铸件结构,消除尖角及壁厚突变,减少热裂倾向.5疏松预防产生疏松的措施:合理冒口设置,保证其凝固,且有补缩能力.适当调低金属型模具工作温度.控制涂层厚度,厚壁处减薄.调整金属型各部位冷却速度,使铸件厚壁处有较大的激冷能力.适当降低金属浇注温度.。
铝合金铸造技术要求
铝合金铸造技术要求铝合金铸造技术是一种常用的金属加工技术,广泛应用于航空航天、汽车、机械等领域。
在铝合金铸造过程中,需要满足一定的技术要求,以确保产品的质量和性能。
本文将介绍铝合金铸造技术的要求,包括合金选择、模具设计、熔炼与浇注、热处理和表面处理等方面。
一、合金选择选择合适的铝合金对于铝合金铸造至关重要。
铝合金的选择应根据产品的用途、性能要求和成本考虑。
常用的铝合金有铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金等。
不同的合金具有不同的性能特点,如强度、耐蚀性、导热性等。
在选择合金时,需综合考虑产品的使用环境和要求,以及合金的可加工性。
二、模具设计模具设计是铝合金铸造中的关键环节。
合理的模具设计能够提高产品的质量和生产效率。
在模具设计中,需要考虑产品的结构形式、壁厚、收缩率等因素。
模具的结构应具有足够的强度和刚性,以承受铝液的冲击和热应力。
同时,模具的排气和冷却系统也需要合理设计,以避免缺陷的产生。
三、熔炼与浇注铝合金铸造的熔炼与浇注过程需要严格控制。
首先,需选择合适的熔炼设备和工艺。
熔炼设备应具备良好的加热和保温性能,以确保铝液达到适宜的浇注温度。
其次,需控制铝液的成分和温度,以确保合金的成分和性能符合要求。
在浇注过程中,应注意避免气体和杂质的混入,以减少缺陷的产生。
四、热处理热处理是提高铝合金铸造品质的重要手段。
常用的热处理方法有时效处理、固溶处理和淬火等。
热处理能够改善铝合金的强度、硬度和耐腐蚀性。
在热处理过程中,需控制加热温度、保温时间和冷却速率,以确保合金的组织和性能达到预期目标。
五、表面处理表面处理是铝合金铸造的最后一道工序,能够提高产品的外观和耐腐蚀性。
常用的表面处理方法有阳极氧化、电泳涂装和喷涂等。
表面处理能够形成保护膜,防止铝合金与外界环境的接触,延长产品的使用寿命。
铝合金铸造技术要求包括合金选择、模具设计、熔炼与浇注、热处理和表面处理等方面。
合理选择合金、设计模具、控制熔炼与浇注过程、进行合适的热处理和表面处理,能够确保铝合金铸造产品的质量和性能,满足用户的需求。
铝合金熔模精密铸造技术及应用
铝合金熔模精密铸造技术及应用摘要:本文主要探讨了铝合金熔模精密铸造技术及其在不同领域的应用。
首先介绍了铝合金材料的特性与选材考虑,然后详细阐述了熔模制备技术和铝合金熔模精密铸造工艺,以及相应的应用对策。
关键词:铝合金;熔模精密铸造技术;应用铝合金作为一类轻质高强的重要金属材料,在工业应用中有着广泛的需求。
熔模精密铸造技术作为铝合金加工领域的重要一环,具备高精度、高质量和复杂形状制造能力。
本文旨在探讨铝合金熔模精密铸造技术的关键要点,并提出相应的对策,以期为相关行业提供有益的参考和指导。
1、铝合金材料特性铝合金是一类具有优异性能的轻质金属材料,其特性主要包括:①轻质高强:铝合金具有较低的密度,约为钢的1/3,但其强度相对较高。
这使得铝合金在许多领域成为理想的材料选择,可以降低构件重量并提高载荷承受能力。
②良好的加工性:铝合金具有优异的可塑性和可加工性,可以通过各种成形工艺(如铸造、锻造、挤压、轧制等)制备复杂形状的零件和构件。
③抗腐蚀性:铝合金表面能够自然生成致密的氧化层,能够有效地防止进一步的氧化和腐蚀,尤其是在大气环境中。
④良好的导热性与导电性:铝合金具有良好的导热性和导电性,在电子和电气领域广泛应用[1]。
⑤可回收性:铝合金是一种可持续发展的材料,可以循环利用,并且回收后的铝材质量基本不受影响。
2、熔模制备技术2.1 熔模材料与制备方法①熔模材料选择熔模材料通常选择耐高温、具有一定抗拉强度和硬度的特种硅溶胶型硅凝胶。
这些材料可以在高温下保持稳定的形状,并且不易变形,适用于复杂形状的铸造。
②熔模制备方法第一,使用3D打印技术制备熔模具有高度的灵活性,可以实现复杂形状和结构的设计。
常见的3D打印熔模方法包括激光烧结和光固化等。
第二,通过在铝模具中注入液态蜡,并在蜡凝固后取出形成蜡模,然后再在蜡模上涂覆一层特种硅溶胶型硅凝胶,经过多次重复涂覆和固化形成完整的熔模。
第三,采取压铸法,使用特殊的压铸机对硅凝胶进行压实和成型,以获得所需形状的熔模。
铸造铝合金产品技术标准2023年
铸造铝合金1简介1.1材料功能铸造铝合金具有低密度、比强度较高、抗蚀性好和受零件结构设计限制小等优点,用以生产pack或模组所需要的结构件,例如压铸下箱体、压铸支架、模组端板。
1.2范围本标准规定了铸造铝合金的通用性技术要求、测试要求、使用要求及包装运输要求。
适用于丛林精密铸造铝合金零件的验证及验收。
1.3材料编号命名规则CMM.A380.X.Y┃ ┃┃┃┃┃┃┗ Y 代表表面处理方式,1-钝化,2-阳极氧化,如果无表面处理,不用注释┃┃┗ ━X代表热处理方式具体代号见表1.1┃┗━━━A380代表材料牌号┗━━━━━C代表丛林精密,M代表Material,M代表金属Metal举例:CMM. A380.F:代表丛林精密铸造铝合金,材料牌号是A380,材料状态是铸态。
铸造铝合金的热处理状态代号、类别及特性如下表1.1所示:表1.1合金热处理状态代号、类别及特性热处理状态代号 热处理状态类别 特 性——F 铸态T1 人工时效 对湿砂型、金属型、特别是压铸件由于冷却速度较快,有部分固溶效果。
扔时效可提高强度、硬度、改善切削加工性能。
T2 退火 消除铸件在铸造加工过程中产生的应力,提高尺寸稳定性及合金的塑性。
T4 固溶处理加自然时效 通过加热保温及快速冷却实现固溶强化以提高合金的力学性能,特别是提高合金的塑性及常温工作下合金的抗腐蚀性能。
T5 固溶处理加不完全人工时效 固溶处理后进行不完全人工时效,时效是在较低的温度或较短时间下进行。
目的是进一步提高合金的强度和硬度。
T6 固溶处理加完全人工时效 可获得最高的抗拉强度但塑性有所下降。
时效在较高温度或较长时间下进行。
T7 固溶处理加稳定化处理 提高铸件组织及尺寸稳定性和合金的抗腐蚀性能。
主要用于较高温度下工作的零件,稳定化处理温度可接近于铸件工作温度。
T8 固溶处理加软化处理 固溶处理后采用高于稳定化处理的温度,获得高塑性和尺寸稳定性好的铸件。
T9 冷热循环处理 充分消除铸件内应力及稳定尺寸。
铝合金铸造技术
铝液表面被一层氧化物所覆盖,只要这个氧化物层不被破坏,铝液的吸气速率会很低,而且也会抑制进一步的氧化。
铝熔化炉的吸氢和氧化应尽量小,它应具有能够最经济地提供充足铝液的容量。熔化炉的正常运作需要良好的温度控制。过高的熔化温度和处理温度会造成晶粒粗大,气孔和夹渣等铸造缺陷。
消失模铸造(EPC)是最近发展起来的一种新工艺。在EPC中,利用放入疏松干砂中的膨胀聚苯乙烯模型造型,可进行铸件的大批量生产。这种工艺也可在无型芯条件下生产出形状复杂的铸件,因而增强了铸铝的竞争能力。
铝合金铸造技术(教材
第一章
铝合金的铸造性能
特性
铸造铝合金是用途最广泛的铸造合金之一,通常认为其铸造性能最好。铝可采用多种常用铸造方法进行铸造,而且利用金属模或安装在自动机械上的模具可实现大批量,低成本铸件的成产。铝也可采用砂型铸造,壳型铸造,离心铸造,熔模铸造,实型铸造以及石膏型铸造等方法进行铸造生产,可一模单件或多件。
由于强度较低且铸造性能有限,所以纯铝在电动机转子和其它一些需要高导电率的零部件上的应用受到了极大的限制。对铝进行合金化后,其力学性能和铸造性能均得到明显改善。因此,所有实用的铸造铝合金都含有不同含量的合金元素,每种合金均具有能够足其不同应用需要的性能。
选择合金和最经济的铸造方法时,必须考虑铸造厂的能力,合金的力学和物理性能以及零部件
铝液的这些优点使铝非常适合于采用由钢铁材料制成的金属模或压铸模进行铸造。在金属型重力铸造中,铝液由模具顶部的浇口浇入,在自身重量(重力)的作用下充满型腔。
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铝合金铸造技术
铝合金铸造技术(教材
第一章
铝合金的铸造性能
特性
铸造铝合金是用途最广泛的铸造合金之一,通常认为其铸造性能最好。
铝可采用多种常用铸造方法进行铸造,而且利用金属模或安装在自动机械上的模具可实现大批量,低成本铸件的成产。
铝也可采用砂型铸造,壳型铸造,离心铸造,熔模铸造,实型铸造以及石膏型铸造等方法进行铸造生产,可一模单件或多件。
作为铸造材料,铝合金具有如下优点:
流动性好―这对铸件薄壁部位的充填非常重要
熔点低―与其它许多金属相比,铝合金只需要较低的熔化和浇注温度;密度小―与铸造黑色金属相比,铝合金的重量较轻,铸造操作方便;热交换快-铝液与模具之间传热快,金属型铸造生产节奏快;
化学再生性能好-化学稳定性相当好;
铸态表面质量好-表面有光泽且无缺陷(图1-2)
与大部分其它常用结构金属相比,铸造铝合金的操作温度低得多(1200-1400℉,650-760℃)。
在砂型铸造中,铝浇注温度低,砂子老化程度小,这样可减少与砂有关的诸多问题。
型砂寿命延长就可重复使用,而加入的新砂只是用来补偿力学和热损失。
操作温度低,了铝液的操作方便,熔化装置所需的维护减少。
浇注温度低也使铝能够采用石膏模进行铸造。
铝最有用的铸造特性之一是其比重小。
由于重量轻,使小型铸件和许多中型铸件能够采用手工浇包进行浇注,只有特大的铸件才需用机械浇包或坩锅进行浇注。
由于铝的密度和浇注温度较低,这样在铸造铝时基本不产生浇注重金属时普通存在的冲砂问题。
而且,由于铝液对铸型产生的压力较低,因此可以使用紧实度较低,透气较好的铸型和较轻的造型设备。
中,小型铸件在浇注时可以不放置压铁。
在铝铸造生产中,通常使用活箱造型而且浇注时不采用地坑支撑型模。
铝比重小也带来了一个缺点,这就是比重与非金属夹杂物(如氧化物)的比重相近,这样在铝的熔化和浇注操作中将杂质和铝分离通常要比杂质和重金属分离花费更多的精力。
铝合金在冷却过程中的收缩较大,包括从浇注温度降到凝固温度期间的液态收缩,凝固期间的凝固收缩以及铸件凝固后冷却到室温期间的固态收缩,其总的收缩量约为6.5-8.5%.因此在设计模样和工装设备时要留出余量,以确保能够生产出达到尺寸公差要求的铸件。
熔化材料的品种,所采用的熔化设备和铸造方法直接影响着铸件的成本和质量。
由于铝合金液容易吸氢和氧化,因此为获得最佳产品必须采用合理的铸造工艺。
溶于液态铝而基本不溶
于固态铝的氢气是造成铝铸件中大多数气孔的原因。
当含氢的铝液凝固时,氢气就要从铝液中析出,在铸件中形成气孔。
铝的吸气量随着温度的升高,液态下保温时间的加长以及与燃烧产物的接触而增加。
铝液周围空气中及熔化炉燃料产物的接触而增加。
如果型砂中的潮气过多也可引起吸气。
同样,铝锭或其它金属炉料上吸附的潮气或其它氢化合物(例如,油)也可增加铝液中氢的含量。
加炉料前将其预热到900℉(480℃)可大大减少氢的来源。
铝液表面被一层氧化物所覆盖,只要这个氧化物层不被破坏,铝液的吸气速率会很低,而且也会抑制进一步的氧化。
铝熔化炉的吸氢和氧化应尽量小,它应具有能够最经济地提供充足铝液的容量。
熔化炉的正常运作需要良好的温度控制。
过高的熔化温度和处理温度会造成晶粒粗大,气孔和夹渣等铸造缺陷。
消失模铸造(EPC)是最近发展起来的一种新工艺。
在EPC中,利用放入疏松干砂中的膨胀聚苯乙烯模型造型,可进行铸件的大批量生产。
这种工艺也可在无型芯条件下生产出形状复杂的铸件,因而增强了铸铝的竞争能力。
铝液的这些优点使铝非常适合于采用由钢铁材料制成的金属模或压铸模进行铸造。
在金属型重力铸造中,铝液由模具顶部的浇口浇入,在自身重量(重力)的作用下充满型腔。
低压金属型铸造是在金属重力铸造基础上发展起来的一种方法。
在此方法中,模具放置在密封保温炉上面,升液管从炉中金属液面下伸到模具型腔底部,通过在密封炉中熔体液面上施加少许气体压力,使金属液沿升液管进入型腔。
在低压铸造基础上稍作改动,就可利用电磁泵代替密封,加压炉从型腔底部实现填充。
在压铸过程中,铝液是在液压驱动活塞产生的高压作用下射入模具(压铸模)型腔的。
当自动化达到一定程度后,这些方法为铝铸件的大批量生产提供了保障,金属模和压铸模可用来生产成千上万的铸件。
铸造合金的选择
有很多种合金都适用于铸造工业,这些铸造合金的性能可满足几乎所有的应用需求。
由于每种合金和铸造方法各有特点,所以对于某一应
用,选出最合适且最经济的铸造合金取决于多种因素。
由于强度较低且铸造性能有限,所以纯铝在电动机转子和其它一些需要高导电率的零部件上的应用受到了极大的限制。
对铝进行合金化后,其力学性能和铸造性能均得到明显改善。
因此,所有实用的铸造铝合金都含有不同含量的合金元素,每种合金均具有能够足其不同应用需要的性能。
选择合金和最经济的铸造方法时,必须考虑铸造厂的能力,合金
的力学和物理性能以及零部件
的使用场合,应选择能使铸件在应用中所需的各种性能达到最佳配合的合金。
考虑了所有要求之后,所选择的合金应具有以下特点:
在所选铸造工艺中具有优良的铸造性能
在使用条件下的力学和其它性能的配合应满足要求;
在整个服役期内具有稳定的力学性能;
在应用中具有足够的耐腐蚀性能;
如果需要的话,应具有令人满意的加工性能,良好的致密性及精加工性能。
成品的成本取决于以下因素:所选合金及铸造工艺的技术要求铸件的生产数量
所采用的生产工艺
零件的复杂程度;
尺寸精度的要求;
检测和质量控制标准的要求;。