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铸造工艺对铝合金铸件的质量有什么影响?2018/7/18 13:28:55

  电大理工铸造工艺对铝合金铸件质量的影响伞晶超顾园王彦鹏辽宁装备制造职业技术学院沈阳职业技术学院沈阳铸造研究所(沈阳110000)结果表明,对于外形尺寸较大、尺寸精度要求高、气密性和粗糙度要求较高的铝合金铸件,宜采用树脂砂造型,采用对包、四个冒口缝隙式浇注系统。

  铝合金低压铸造概况铝是人们最熟悉的金属之一,在众多的轻量化材料中铝合金是最重要的材料之一,也是应用最广的轻量化材料。由于铝的熔点低,流动性好,具有很好的铸造性能,因此容易制造出形状复杂的零件。由于铝合金密度小而比强度高,所以在机械工业、汽车工业、航空航天工业等领域得到了广泛的应用。

  低压铸造法是介于重力铸造和压力铸造之间的一种铸造方法,它利用气体压力将金属液压入铸型,并使铸件在一定压力下结晶凝固的特种铸造方法。低压铸造具有铸件尺寸精度较高、充型平稳、易获得优质铸件等优点,已成为生产汽车铝合金铸件的重要工艺。

  铝合金铸件罐体工艺方案的确定2.1铝合金铸件罐体的分析罐体是目前承受压力等级最高的产品,具有世界先进水平,该产品对铝合金铸件质量提出了更高的要求。该类产品铸件普遍具有较大的外形尺寸,较高的尺寸精度,更加严格的气密性和粗糙度要求,以及批量使用等特点。如何在现有生产条件下,满足日益提高的质量要求和批量的生产任务已成为我们的当务之急。

  针对此类问题,本研究小组集思广益,应用专业理论与实践经验相结合,综合分析几种铸件结构与技术要求,对该类铸件的生产工艺进行了多次论证和研究,决定对该类产品铸件采用树脂砂造型生产。采用树脂砂造型生产既可以保证铸件表面粗糙度要求,同时铸件工艺出品率及内在质量都将达到一个新的高度,开创了生产大尺寸高精度铸件的先河。

  2.2铝合金铸件结构特点罐体毛坯铸件见,结构较简单,但尺寸较大,壁厚较薄,且罐体两侧法兰均有SF6气体密封要求,传统砂型工艺生产较为困难。经研究小组调研论证决定在借鉴ABB类铸件工艺经验基础上,对该件采用树脂砂造型工艺生产。

  电大理工2.3浇注系统的确定罐体毛坯铸件采用水平造型方法,浇注系统采用对包、四个冒口缝隙浇注系统,见。此种浇注系统特点在于,能够使高大体积铸件在浇注过程中合金液面均匀上升,充型平稳,不会因为铸件体积过高而使金属液面落差较大,形成高速飞溅的液体冲入型腔,二次造渣产生缺陷。该件端面法兰部分较厚,为保证形成致密组织,特别在此处加放圆周冷铁,防止缩松产生。横浇道的设计上借鉴了ABB类铸件的生产经验,采用上下箱分别造型,横浇道下过滤网的方式防止夹杂物进入型腔。

  方案一见,该方案特点在于能够在铸件圆周均匀设置冒口,在满足补缩功能的同时亦起到均匀应力防止变形的作用。但是,外圆冒口较多,清理切割较困难且打磨量较大,外表面粗糙度难以到要求。

  方案二见,该方案浇注系统由树脂砂芯构成,保证了铸件外表面的的粗糙度要求,同时减小了砂箱尺寸,从而节省树脂砂使用量,提高了工艺出品率。在焊接坡口位置圆周放置冷铁,使该部分最先凝固,补缩充足形成致密组织,满足下道工序生产需要。

  工艺方案一为我们在生产LW56-550产品时采用的工艺方案,该方案经过实际生产验证,切实可行。但工艺出品率低,打磨工作量大,外形粗糙度不理想。工艺方案二理论上可行,但是未经实际生产验证。为完善新工艺,提高铸件质量,决定大胆采用方案二生产。

  浇注系统方案二结论该铸件试验生产三件,生产过程中采用如上铸造工艺,全部一次浇注成型。经机械加工后信息反馈,该铸件尺寸精度,内在质量,表明光洁度完全符合机加工要求。

  对于结构较简单,但尺寸较大,壁厚较薄且两侧法兰均有SF6气体密封要求的罐体,采用树脂砂造型工艺、水平造型方法、对包、四个冒口缝隙式浇注系统,能够铸出质量符合要求的铝合金铸件。


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