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(shí)，因其低的壓射速度使鋁合金液長(zhǎng)時(shí)間停留在壓室中，鋁液和壓室接觸部位快速凝固成殼?
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? ? ? 如下圖1為鋁進(jìn)入料筒后的溫度分布情況，在壓射時(shí)，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(duì)鑄件力學(xué)性能的影響?
本文介紹了我司某型號(hào)產(chǎn)品按照原壓鑄工藝條件進(jìn)行工藝試驗(yàn)時(shí)，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(duì)策?
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2、改善和驗(yàn)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(shí)間是減少預(yù)結(jié)晶組織的對(duì)策，由此設(shè)計(jì)三組單一鑄造條件變化，其他工藝條件不變的試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證：
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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(shí)提高壓室溫度，用手持紅外線測(cè)溫儀檢測(cè)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(yàn)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(shì)，在壓室溫度達(dá)到210-230℃時(shí)，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?
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2.2調(diào)整鋁水溫度
? ? ? 在試驗(yàn)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(gè)溫度梯度，驗(yàn)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(shì)，但比例仍較高，在鋁液溫度達(dá)到700℃以上時(shí)，出現(xiàn)模具粘鋁拉模及直澆道處爆料等問題?
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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(shí)間，選取3組不同的低速速度進(jìn)行驗(yàn)證，如下圖7示?
? ?從低速速度的調(diào)整試驗(yàn)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(shí)，拉斷檢查40件，凝固片數(shù)量為0?
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3、結(jié) 果
? ? ? 通過以上3組工藝條件的試驗(yàn)驗(yàn)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(yàn)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)?
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4、結(jié) 論
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文：重慶萬斯金屬特種成形有限公司 何志勇、韋剛
