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铝合金低压铸造相关介绍

低压铸造法的雏形可以追溯到上世纪初。适用于铝合金是1917年在法国,1924年在德国提出的申请,但并没有形成大规模的工业生产。为商业的目的而开始生产是在二战以后的1945年,由英国的路易斯先生创立了阿鲁马斯库公司,开始生产雨水管道、啤酒容器等。在那以后的五十年代里,奥地利和德国开始生产气缸头。1958年美国的泽讷拉路默它斯在小型汽车的发动机零件上(气缸头、箱体、齿轮箱)大量运用了铝合金铸件,并采用了低压铸造法。这件事对至今仍广泛采用的低压铸造法而言是不可或缺的推动,特别是在全世界的汽车工业界引起了极大的反响。低压铸造法被介绍进我国是1957年左右,但真正引起业界的注意,开始进行各种研究、引进设备是从1960年左右开始的。但是这种打破了以往常识的划时代的工艺方法,几乎没有冒口,与已经作为一种“技术”确立起来的重力金型铸造的技术相比具有完全不同的难度,因此业界的反应比较冷淡。合金的精炼,在低压铸造过程中,液态金属的质量是获得优质产品的前提,因此需要降低合金中气体的含量、减少夹杂物、控制杂质元素的含量。在低压铸造过程中常用常用的惰性气体来进行除氢,常用的惰性气体有氮气、氩气、氦气或氯气。从经济性来看,氯气除气最有效,但氯气对环境有很大的污染,氮气的成本比氩气低,但其除气效果比氯气好,综合上述因素,本课题选用氮气来除气。通过多次优化除气、除渣工艺,取得了较好的效果。优化后的工艺为,除气前在铝合金液表面先均匀地覆盖一包精炼剂,精炼除渣时需控制铝液的温度为750℃土10℃,除渣剂的使用量为铝合金液体重量的0.6%〜1.0%,并控制精炼除渣时间为8〜11min。并做适当搅拌,隔绝空气对铝合金液的氧化。然后通入氮气进行除气,控制除气机转速在1500-1600转/分,依靠旋转的离心力,控制纯度大于99.999%,并均匀打入铝合金液中。以铝合金液表面均匀浮出黄豆般大小气泡为宜,铝液翻滚高度小于15mm,并在氮气上浮的过程中带出有害气体氢气及部分浮渣。氮气压力控制在0.6〜0.6Mpa,流量0.4〜1.2m3/h,除气时间控制在30分钟。铝合金液中含氢量通过测氢仪进行检测,氢含量≤0.2ccm/100g为合格。变质处理,硅相是Al-Si合金中的强化相,硅相的形貌、分布及尺寸将对合金的力学性能产生重大的影响,Al-Si合金在未变质之前,共晶硅呈粗大的针状或片状,对基体有严重的割裂作用,从而降低了合金的力学性能。

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