鋁合金壓鑄廠的焊合熔損現(xiàn)象及其預(yù)防措施
鋁合金壓鑄廠是現(xiàn)代工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的重要設(shè)備，一般通過模具壓鑄成形的材料有鋁、鎂、鋅等，這其中有80 %以上是鋁合金壓鑄件。而在鋁合金壓鑄件中，又有約80 %用于汽車工業(yè)，所以汽車工業(yè)的技術(shù)動(dòng)向?qū)⒆笥覊鸿T模具的制造及產(chǎn)量。近年來，隨著我國汽車工業(yè)的逐步發(fā)展，對(duì)汽車用鋁鎂合金壓鑄件的需求量逐漸增大。因此，考慮到大批量、低成本、高效率地生產(chǎn)合金壓鑄件，同時(shí)減少待模維修時(shí)間，開發(fā)和引進(jìn)新型熱作模具材料，并通過熱處理優(yōu)化模具材料的組織和性能，以及通過表面處理延長模具使用壽命已經(jīng)成為廣大材料研究者所關(guān)注的熱點(diǎn)。
鋁合金壓鑄廠工藝中，型腔的充型時(shí)間一般為0.1s ，甚至更少，合金通過澆口的速度約40～60m/ s ，有的甚至高達(dá)200m/ s。金屬凝固時(shí)的加壓強(qiáng)度通常在40 ～120MPa 左右。在進(jìn)行鋁合金壓鑄時(shí)，壓鑄模具的工作表面溫度一般可上升到500～600 ℃。對(duì)于制造一個(gè)小型鋁合金零件，整個(gè)壓鑄- 凝固循環(huán)時(shí)間約3～6s ，大型鋁合金零件也不超過90s。
鋁合金壓鑄廠在每個(gè)壓鑄循環(huán)初期，模具型腔要承受熾熱熔融合金的急熱作用，工作表面會(huì)產(chǎn)生壓縮熱應(yīng)力；壓鑄結(jié)束后要在模具內(nèi)噴潤滑劑，進(jìn)行急冷，因而又在其表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。在這樣的交變熱應(yīng)力作用下，模具表面會(huì)產(chǎn)生熱疲勞微裂紋，隨著壓鑄循環(huán)次數(shù)的增加，微裂紋急劇擴(kuò)展，有的向心部擴(kuò)展，形成龜裂紋。如果在裂紋周圍同時(shí)伴隨有熔融合金對(duì)模具型腔的沖刷及腐蝕，模具表面還會(huì)進(jìn)一步損壞，最終造成模具的早期開裂甚至報(bào)廢。 |
