壓鋁鑄件是以鋁或鋁合金錠按標準的成份比例配制后,經過人工加熱將其變成鋁合金液體或熔融狀態后再通過的模具或相應工藝將鋁液或熔融狀態的鋁合金澆注進型腔,經冷卻形成所需要形狀壓鋁鑄件的一種工藝方法。
常用的鑄鋁方法有:砂鑄,壓鑄,低壓鑄造,鑄造,消失模鑄造等。壓鋁鑄件有優良的機械、物理性能,它可以有各種不同的強度、硬度、韌性配合的綜合性能,還可兼具一種或多種性能。
我們知道壓鋁鑄件除含有游離硅之外,還有金屬之間的多種化合物以及其他夾雜物,且由于壓鋁鑄件組織疏松,因此有可能存在化學成分偏析不均勻等現象,同時在澆鑄后冷卻時未加工的面會形成致密的氧化膜,是壓鋁鑄件顯得很粗糙。所以堿蝕是很重要的,堿蝕時間短,則壓鋁鑄件有可能不能全部除盡,如果時間過長,且由于堿蝕時鑄鋁的溶解速度比較快,堿蝕后往往會由此而造成壓鋁鑄件的過腐蝕,從而引起公差尺寸的變化,甚至會造成產品報廢。鑒于上述這一情況的存在,可采取改變堿蝕程序來解決,即鑄造成型后行堿蝕處理。按此工藝程序操作既可防預因堿蝕而引起制件報廢等問題的發生,又有利氧化后的表面質量。
壓鋁鑄件的力學性能以及抗拉強度,在進行制作時其材料的斷裂的時候大抗力,在相應程度上其伸長率,是材料脆性和塑性的衡量指標,硬度,是材料表面對硬物壓入或摩擦所引起的塑性變形的抗力。在鑄造形成過程中,容易產生內部疏松、氣孔的缺陷,這些含有缺陷的鑄件在經過機加工后,表面致密層部件被去掉而使內部的組織缺陷全部暴露出來。對有密封要求的汽車壓鋁鑄件,例如氣缸體、氣缸蓋、進氣歧管、制動閥體等等,在進行不怕壓密封試驗時,缺陷微孔的存在將導致密封介質的滲透造成大量的廢品,并且這些缺陷往往機加工后經試壓才可以發現,從而造成工時、原材料和能源嚴重的浪費。成形過程中,某些部位填充不完整,稱為欠鑄。當欠鑄的部位嚴重時,可以作為鑄件的形狀不符合圖紙要求來看待。通常關于欠鑄是不允許存在的。
那么壓鋁鑄件在焊接時應注意什么呢?
1、鋁及鋁合金在液態能溶解大量的氫,固態幾乎不溶解氫。在焊接熔池凝固和冷卻的過程中,氫來不及溢出,易形成氫氣孔。嚴格控制氫的來源,可以防止氣孔的形成。
2、鋁對光、熱的反射能力較不錯,固、液轉態時,沒有明顯的光彩變化,焊接操縱時判定難,合金元素易蒸發、燒損,使焊縫性能下降。
3、鋁在空氣中及焊接時易氧化,且氧化鋁的熔點高、穩定,不易,阻礙了母材的熔化和熔合。鋁材的表面氧化膜和吸附的大量水分,易使焊縫產生氣孔。壓鋁鑄件焊接前應采用化學或機械方法進行嚴格表面清理,其表面氧化膜。
4、鋁及鋁合金在焊接過程中,大量的熱量能被傳導到基體金屬內部,因而焊接鋁及鋁合金時,能量多的消耗于金屬其他部位,為了獲得的焊接接頭,應當盡量采用能量集中、功率大的能源或采用預熱等工藝措施。
5、鋁凝固時的體積收縮率大,焊接壓鋁鑄件的變形和應力大,因此,需采取防預焊接變形的措施。母材基體金屬如為變形或固溶時效時,焊接熱會使熱影響區的強度下降。生產中可采用調整焊絲成分與焊接工藝的措施防止熱裂紋的產生。
壓鋁鑄件的成本還行、工藝性不錯、重熔節省資源和能源,應用和發展不衰。壓鋁鑄件優先采用砂型鑄造,主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本還行、生產工藝簡單、生產周期短。
壓鋁鑄件在生產過程中,會遇到許多質量問題,也即是作為壓鑄件常見質量缺陷,其中欠鑄即是缺陷之一,造成欠鑄的緣由有:填充條件不良,欠鑄部位呈不規則的冷凝金屬;當壓力不足、不夠、活動前沿的金屬凝固過早,造成轉角、深凹、薄壁(甚至薄于平均壁厚)、柱形孔壁等部位產生欠鑄,模具溫度過低;合金澆入溫度過低;內澆口位置不好,形成大的活動阻力。
壓鋁鑄件的凝固方式分為逐層凝固和體積凝固。凝固方式取決于凝固區域的寬度,凝固區域的寬度又受以下兩個因素影響。合金的結晶溫度范圍(由合金成分決定)。結晶溫度范圍窄的合金有:金屬、共晶或接近共晶成分合金、鋁青銅和黃銅合金。結晶溫度范圍寬的合金有:鋁銅合金、鋁鎂合金、鎂合金、錫青銅和錳青銅合金。