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    预热保温炉在汽车结构件压铸工艺中的适用性分析

    2021-05-29 10:34:51

    根据汽车轻量化的要求,越来越多的钢结构件被铝合金压铸所取代。这类铝合金汽车结构件须具有足够的机械性能和工艺性能要求:高强度,良好的伸长率;可热处理,可焊接。压铸生产此性能要求的铝合金汽车结构件,对压铸机、压铸工艺、模具、铝液品质等提出了更高的要求。预热保温炉作为一种能够准确定量供应铝和保证铝液质量的保温设备,被越来越多的制造商选择,以更好地满足汽车结构件压铸工艺的需要。

    汽车结构件压铸工艺选用定量保温炉的必要性。

    汽车结构件压铸工艺对熔体的要求。

    汽车结构件性能要求高,对压铸用铝液品质要求更高。

    预热保温炉保证铝液温度稳定性。

    正确的铝液浇注温度(是指铝液从保温炉出口转移到料筒时的温度)是为了保证熔体具有适当的流动性和完美的成型,结构件压铸生产要求铝液浇注温度精度为5℃。铝液体温度过高会导致铸件出现针孔、缩孔、剥皮、气泡、热裂、强度降低、伸长率小等缺陷;铝液体温度过低会导致铝液体流动性下降,铸件出现冷隔、缩松、浇水不足等缺陷。

    定量保温炉铝液浇注温度的稳定性可以保证在2℃,可以满足压铸结构对铝液温度5℃的稳定性要求。

    严格控制化学成分,确保合格。

    部分结构件压铸用AL-Si合金熔液应进行Sr变质处理,使AL-Si合金凝固时形成极细的AL-Si相,提高机械性能,特别是伸长率。

    但研究发现Sr有如下特性:

    随着Sr加入量的增加,铸件的抗拉强度和伸长率会先增后降。

    Sr的加入会加剧铝液吸氢。加入Sr后,在长期保温条件下,熔体中的氢含量增加,铸件气孔缺陷加剧。

    容易烧损。Sr属于表面活性元素,极易烧损。温度越高,Sr烧损越严重。

    铝液中的Sr含量很小,为10-4级,所以要考虑Sr的正反作用,对加入量,严格控制在合理的范围内,使铸件具有佳的综合力学性能。

    汽车结构件压铸,必须保证铝液中Sr含量稳定。在与大气相通的普通保温炉中,铝液中的Sr与空气中的水反应产生Sr(OH)2,释放氢和热量,与空气中的氧反应产生SrO。因此,在开放式普通保温炉中,Sr在铝液中烧损严重,Sr烧损是不可避免的,很难保证稳定性和长期发挥Sr的变质效果。同时,Sr的过量添加会加剧铝液的氢吸收。然而,在保温室封闭的定量保温炉中,铝液与干燥的空气接触,空气中含有很少的水分(通过进入保温炉,干燥的压缩空气露点控制在-40℃以下,水分子数小于0.0127%)。因此,Sr在铝液中烧损极低。一开始添加适当的量可以保证Sr的变质效果稳定性和长期发挥。并且因炉内充满干燥空气,因Sr加入后的铝液吸氢现象大大减轻。因此,选择气压式密闭定量炉对铝液合金成分,尤其是Sr的含量稳定至关重要。

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