你知道鑄造工藝參數對ADC12鋁合金支架壓鑄件缺陷的影響嗎？

你知道鑄造工藝參數對ADC12鋁合金支架壓鑄件缺陷的影響嗎？

1 試驗過程

1.1 試驗材料及設備

試驗所選材料為商業用壓鑄鋁合金ADC12，其成分見表1。ADC12屬于共晶型合金!其共晶溫度約為577℃，液相線溫度為580℃，固相線溫度為515℃。合金液精煉處理后進行壓鑄試驗。試驗設備采用J1118K冷室臥式壓鑄機，其***壓射力為230KN。

 

1.2 壓鑄工藝

由于壓鑄鋁合金支架體積較小，質量為50g，為提高生產效率!壓鑄模具采用一模兩件。壓室內徑為Φ40mm，料柄尺寸為Φ40mm×Φ30mm，質量約為160g，設計3個溢流槽，其尺寸分別為35mm×13mm，40mm×13mm。壓鑄件與澆注系統見圖1。蘭州鋁合金支架

1.3 試驗參數

生產的支架見圖2，壓鑄中由于排氣效果差，常有氣孔出現。圖3為試驗壓鑄件斷面，可以看出壓鑄件內部有較多氣孔和針孔。壓鑄過程采用慢壓射沖頭慢速前進， 有利于排出氣體，減少氣孔，所以選用了5種慢壓射速度，分別為59、71、83、95、107L/min?？紤]到澆注溫度對壓鑄件品質的影響，選擇了在 710℃-640℃范圍內8種澆注溫度進行對比，還選擇了3種壓射壓力，分別為70、85、100Mpa，來研究壓力變化對壓鑄件內部缺陷的影響。

 2 試驗結果與分析

2.1 慢壓射速度對孔洞形成的影響

一級壓射速度***小選為59L/min，是因為當速度低于59L/min時，壓鑄件無法成形，因為本產品體積小，一次壓鑄用料約為300g，當慢壓射速度過低時，合金熔體在熔杯中滯留時間過長，溫度迅速降低，表面形成氧化膜，導致壓鑄件外觀和內部品質都有大量缺陷。

鋁合金澆注溫度為690℃，壓射壓力為70MPa，壓頭直徑為Φ40mm，模具溫度為常溫的條件下，不同慢壓射速度對氣孔形成的影響，結果見圖3。慢壓射 速度為59L/min時，氣孔較小，分布集中，當速度增加到71L/min時，氣孔體積增大"當速度增加到83L/min時，氣孔體積有所降低，但是數量 增加較多，且分布比較分散，當速度增加到95L/min時，氣孔體積及數量明顯減小，這是由于一級壓射時，壓射速度慢可以使壓頭緩慢接觸液態合金，減少氣 體的卷入量，所以隨著壓射速度的增加，氣孔數量有所增加，但是增幅不大，如果壓射速度過慢，增加了合金溶液滯留在空氣中的時間，致使合金液的含氣量有所增 加，此外，由于該模具使用時間較長，分型面由于磨損，有一定的間隙，利于排氣，所以當速度增加到95L/min時，減短了合金液在空氣中的滯留時間，壓鑄 件氣孔數量有所減少。隨著速度繼續增加到107L/min，缺陷開始增多。

 2.2 壓射壓力對氣孔的影響

在澆注溫度為680℃、壓射速度為59L/min時、模具溫度為常溫的條件下，壓力分別為70、85、100MPa條件下，氣孔的數量見圖5，氣孔數量隨 壓力的增加而逐漸增加，這是由于壓射壓力的增加，導致合金液迅速充填模具，較低的模具溫度使合金迅速凝殼，卷入氣體來不及排出鑄件"所以氣孔較多。

 2.3 澆注溫度對氣孔的影響

在壓射速度為59L/min、壓射壓力為100MPa、模具溫度為80℃條件下，氣孔數量隨溫度的變化見圖6。由圖6可以看出，澆注溫度對氣孔數量的影響 較大，隨著溫度的升高"氣孔數量不斷增加，當溫度高于680℃時，其孔隙數量變化不大，這是由于溫度較高時，合金熔體的吸氣量有所增加，在高速高壓條件 下，氣體來不及排出型腔，導致氣孔數量增加。

***指出的是，由于模具無自加熱裝置，溫度無法控制，所以部分試驗是在模具處于常溫狀態下進行的，但是模具溫度對壓鑄件氣孔有較大影響，隨著生產過程的進 行，模具溫度逐漸升高，達到200℃左右時，鑄件表面品質明顯改善，內部缺陷也有所降低，但是模具溫度超過350℃后，其內部缺陷卻有所增加，并且生產效 率明顯下降，所以生產中，模具溫度的控制對于產品品質以及生產效率也有很大的影響。蘭州鋁合金支架

目前，研究者針對壓鑄件內部缺陷提出了真空壓鑄、充氧壓鑄等壓鑄技術來減少內部氣孔的數量，但是我國目前的壓鑄設備，多數無法實現上述功能，要想減少內部氣孔，提高品質，主要是根據不同的壓鑄件制定合理的壓鑄工藝。

3 結論

慢壓射速度、澆注溫度及壓射壓力對ADC12鋁合金支架內部缺陷的影響，表現在較低的澆注溫度和壓射壓力有利于減少氣孔的形成，慢壓射速度的降低有利于減少氣孔數量，但是過慢的慢壓射速度容易增加合金液與空氣的接觸時間，導致氣孔數量的增加。