低壓鑄造
低壓鑄造是指使液體金屬在較低壓力(0.02~0.06mpa)作用下充填鑄型,并在壓力下結晶以形成鑄件的方法。
低壓鑄造的工作原理下圖所示。把熔煉好的金屬液倒入保溫坩堝,裝上密封蓋,升液導管使金屬液與鑄型相通,鎖緊鑄型,緩慢地向坩堝爐內通入干燥的壓縮空氣,金屬液受氣體壓力的作用,由下而上沿著升液管和澆注系統充滿型腔,并在壓力下結晶,鑄件成型后撤去坩堝內的壓力,升液管內的金屬液降回到坩堝內金屬液面。開啟鑄型,取出鑄件。
優點:
澆注時金屬液的上升速度和結晶壓力可以調節,故可適用于各種不同鑄型(如金屬型、砂型等),鑄造各種合金及各種大小的鑄件;
采用底注式充型,金屬液充型平穩,無飛濺現象,可避免卷入氣體及對型壁和型芯的沖刷,鑄件的氣孔、夾渣等缺陷少,濱海新區樹脂自硬砂,提高了鑄件的合格率;
鑄件在壓力下結晶,鑄件組織致密、輪廓清晰、表面光潔,力學性能較高,對于大薄壁件的鑄造尤為有利;
省去補縮冒口,金屬利用率提高到90%~98%;
勞動強度低,勞動條件好,設備簡易,易實現機械化和自動化。
缺點及局限性:
升液管壽命短,且在保溫過程中金屬液易氧化和產生夾渣。主要用來鑄造一些要求高的鋁合金和鎂合金鑄件,如氣缸體、缸蓋、曲軸箱和高速內燃機的鋁活塞等薄壁件。
型砂緊實度的要求 要求鑄型緊實度高且均勻。高壓造型法由于鑄型緊實度高,其鑄型性能和鑄件普遍好于中低壓造型。高壓造型法的目的就在于制出均勻的高緊實度鑄型。理論和實驗研究證明其壓實方法和壓頭形式對緊實度有很大的影響。對濕型而言,通常有震擊緊實、震壓緊實、壓實、微震壓實和高壓緊實等,下面簡單介紹其緊實方法。
2震擊緊實和震壓緊實
震擊緊實用震擊造型機來完成。多以壓縮空氣為動力,利用震擊動能和慣性使型砂緊實。將砂箱1放在模板2上,型板固定于震擊工作臺,與震擊活塞3相連,4為震擊氣缸。砂箱內裝滿型砂后,打開進氣閥,使壓縮空氣進入震擊氣缸,推動活塞上升。活塞升---過排氣孔時,壓縮空氣由排氣孔逸出,氣缸中的壓力突然下降,此時震擊活塞連同砂箱模板下落,與震擊氣缸發生撞擊,砂箱中的型砂由于慣性力的作用而互相緊實。而后因出氣孔堵住,進氣孔進入的壓縮空氣壓力超過砂箱型板活塞等的重量,使工作臺上升,如此連續震擊,使型砂得以緊實。震擊高度一般為30~60mm,樹脂自硬砂的鑄件,震擊次數30~50/min次為宜,一般不超過80次。震擊緊實適用于大砂箱,砂箱高度不低于150mm,否則緊實效果不好。其型砂緊實度沿砂箱高度是上松下緊,頂部型砂緊實度幾乎與震---樣。
為了熔煉出優1質鋁熔體,首先應選用合格的原材料。須對原材料進行科學管理和適當處理,否則就會---影響合金的,生產實踐證明,原材料包括金屬材料及輔助材料控制不嚴會使鑄件成批報廢。
一原材料必須有合格的化學成分及組織,具體要求如下:
入廠的合金錠除分析主要成分及雜質含量外,尚就檢查低陪組織及斷口。實踐證明,使用了含有---縮孔1、針1孔、以及氣泡的鋁液,就難以獲得致密的鑄件,甚至會造成整爐、整批的鑄件報廢。
有人在研究鋁硅合金錠對鋁合金針1孔的影響時發現,用熔融的純澆鑄砂型試塊時并不出現針1孔,當加入低組織和不合格的鋁硅合金錠后,試塊針1孔---,且晶粒大。其原因為材料的遺傳性所致。鋁硅系合金和遺傳性隨著含量的提高面增大,硅量達到7%時,遺傳---。繼續提高硅含量到共晶成分,遺傳性又稍減小。為解決爐料遺傳性引起的鑄件缺陷,必須選用冶金高的鋁錠、中間合金及其它爐料。具體標準如下:
1斷口上不應有針1孔、氣孔
針1孔應在三級以內,局部不超過受檢面積的25%不應超過三級,超過三級者必須采取重熔煉的辦法以減少針1孔度。重熔精煉方法與一般鋁合金熔煉相同,澆鑄溫度不宜超過660℃,對于那些原始晶粒大的鋁錠、合金錠等,樹脂自硬砂的吸濕性,應先用較低的錠模溫度,使它們快速凝固,細化晶粒。
二爐料處理
爐料使用前應經吹砂處理,以去除表面的銹蝕、油脂等污物。放置時間不長,表面較干凈的鋁合金錠及金屬型回爐料可以不經吹砂處理,但應消除混在爐料內的鐵質過濾網及鑲嵌件等,樹脂自硬砂原輔料,所有的爐料在入爐前均應預熱,以去除表面附的水分,縮短熔煉時間在3小時以上。
三爐料的管理及存放
爐料的合理保存及管理對---合金有重要意義。爐料應貯存在溫度變化不大、干燥的倉庫內。