镁合金压铸的基础识

~0~~0~铝镁合金低压铸造手册铝镁合金轮胎模具低压铸造手册~10~10~铝镁合金低压铸造手册目 录一、前言三、铝镁合金轮胎模具低压铸造设备四、有色金属——铝镁合金五、现使用的制芯工艺七、工艺过程中问题分析及处理方法八、铸件的常见缺陷分析和处理九、废铝的回收利用一、 前 言提取其中有关的某些信息。常规铸造缺陷。并且工艺、设备简洁，能生产比较大的铸件。模式相协作.开发低压铸造件需要团队共同的努力，任何一个环节的缺乏都会造成最终的失败。得到我们所欲到达的结果。二、铝镁合金轮胎模具低压铸造的安全方面概述要前提是安全。(一、)操作者必需配戴好劳保用品。具有面罩的头盔耐高温保护鞋工作手套〔耐热〕对于直接接触高温工具的需要特别保护防火耐高温工作服。伤人。(三、)铸型确保密封、结实后，才能允许充型浇注。(五、)当有金属液飞溅迸出时，充气要马上中断，停顿充型。(六、)但凡与金属液接触的工具、设备必需预热。化的金属可能引起个人损害，在安全留意事项方面没有任何妥协余地。低压铸造铝镁合金及安全AC7A造合金。铝镁合金的热性能和纯铝有很大的差异。特别是熔化性能相差较大，铝AC7A585℃时开头熔解，在640℃时完全液化。对于其它合金，上下熔化点随实际成份而变化。了解其熔事故。安全问题的根源在铸造环境中处理灼热的液体金属总是涉及到安全问题。肯定要赐予必要的关注，铝镁合金比一般铝合金更危急。大局部危急都是由于熔化的铝镁合金和含氧的物质发生猛烈反响引起的。这些反响会生成热，有时会生成气体，易导致火灾，金属飞溅和爆炸。因此在实际中尽量避开熔化铝镁合金和含氧物质铝镁合金也会在自然状态下和水或氧气发生反响。当气体以猛烈的形式反响时，就会形成爆炸。和氧及氧化物反响燃烧/氧化2Mg+O=2MgO2AL+O=ALO2 23和水反响产生氢气爆炸Mg+HO=Mg+H 2H+O=2HO2 2 2 2 2AL〔液〕+HO=H〔气〕+ALO2 2 23精炼除气：铸锭存放

AL+CL+--ALCL(183气)+CL2势，并可以引起爆炸。三、铝镁合金轮胎模具低压铸造设备铝镁合金轮胎模具低压铸造机分为温度把握柜子、气压把握柜和坩埚加热设备；低压铸造机主要包括以下局部：温度加热把握装置。气体充型压力把握系统。气体保持压力把握系统炉温显示反响系统铝液温度显示反响系统压力自动保护系统。自动报警系统紧急制动系统低压铸造加热设备及其他一次石膏加热烘干炉二次石膏加热烘干炉钢套、大基板加热炉升液管加热炉根本盘加热炉坩埚加热炉空气枯燥机密度测量仪四、有色金属--铝镁合金命名〔牌号〕AC7A〔ASTM：514〕AC7A性能特征：MgAC4D〔铝硅合金〕Mg多合金中，韧性低。溶解作业时简洁发生氧化，简洁吸取氢气，炉内流淌性差，简洁消灭气泡。AC7A铸造后原则上不热处理，对强度的提高几乎不起作用，但必要时在330度〔9小时〕左右，为了除掉应力实施热处理。主要化学成分：CuSiMgZnFeMnNiTiPbSnCrAL0.1以下0.2以下3.5-5.50.15以下0.3以下0.6以下0.05以下0.2以下0.05以下0.05以下0.15以下其余3.4物理性能比重，20℃2.65kg/dm3指定热963J/(kgK)热传导系数146W/(Km)20℃155液相温度635℃固相温度570℃潜 热389000/kg运动黏度0.00106kg/m*s热膨胀系数〔20-100℃〕2.4*10-6体积收缩率7.14临界流淌体积0.7外表张力0.465N/M弹性模量67.〔纵23.〔横〕3.5主要机械性能：拉伸强度N/MM2伸长%N/MM2HB硬度180以上12以上90以上60成单一的αAC7A合金耐腐蚀性好，特别是对海水的耐腐蚀性，简洁进展样极氧化得到美观的薄膜，该合金伸长率最大，切削性好，但熔化、铸造性能比较困难。铝镁合金化学性能AL在熔化状态下长时间放置时，铝的含量会有略微的下降，这是由于在熔化金属有外表形AL在熔化状态下长时间放置时，铝的含量会有略微的下降，这是由于在熔化金属有外表形成的氧化层含有大量的铝。Be为削减外表氧化率，参加了5~15ppm含量的铍。由于熔化液放置时，铍很简洁损耗，要重复熔化或在坩埚起火时，铍的损耗更快。MnFe为使铁的含量在规定的范围以内，在铝镁合金中参加锰，锰和铁的含量在降温时快速下降，在升温时又会有缓慢地增加。这反响沉淀率和金属间颗粒溶解率的区分，不必重参加锰以恢复其原先的含量，由于会从坩埚壁熔解铁，从而建立高铁低锰含量的平衡。Ni镍对于铝镁合金的抗腐蚀性能是格外有害的，成品率中的最大含量超过0.002%〔铸锭为0.001，镍在铝镁合金中极易熔解，并可能从相关设备中溶解镍，例如使用高的不锈钢材料。杂质缘由杂质缘由特征金属间颗粒除铁时的沉淀0.5~15μm盐电解Na、Ca、Mg或K〔常带有氧化物〕氧化/氮化颗粒和空气反响1~100μm氧化膜和空气SF(SO6 2长薄膜0.1~1μm，10~150μm五、现使用的制芯工艺概述:制芯是铸造完善轮胎模具地根底，这个环节直接影响到最终轮胎花纹质量的好坏。制作石膏型芯的工艺步骤：〔〕基模的加工：在五轴数控上，按客户要求的花纹将基模加工好，对在加工过程中不能形成的夹角和圆角进展人工雕刻，对在加工中和搬运中形成的缺乏和缺陷，进展修补，对刀痕进展细心修磨。〔〕把握高度，最终用胶将其结实。对操作过程中形成的一切损伤都要准时修补。〔〕一次石膏的制作：注模；做一层10mm厚橡皮泥，并铺在基模外表上，四周与灌注模紧紧贴合；盖上灌注模上盖，插入通道铁管，以留痕迹；做螺旋铁丝，螺旋直径100MM左右，并将一半埋入橡皮泥中；灌注模四周侧壁安置模板；盖上灌注模上盖，灌注石膏；1涂刷漆片，自然晾干。〔四〕4底部用橡皮泥封死；要干净；先在基模上均匀灌一层硅胶后，灌注点要始终保持在硅胶上面，到硅胶掩盖花纹为止；再盖上盖子，上紧螺丝，缓慢注入硅胶，直到溢出；自然枯燥20小时，按安装的逆挨次，取出硅胶模。〔〕将硅胶模上插好钢片：入，防止硅胶在安装时受到挤压变形，到位并安装好；G-〔配比见附录，将石膏倒入水中，搅拌均匀；入灌注模，特别是接近硅胶局部的灌注，肯定要缓慢均匀；凝固大约一个半小时后取出；石膏模取出时利用压缩气体吹硅胶模与石膏模的结合处，使其松动；取出后对石膏模进展修理，对缺陷部位处要补平；对多余出的局部要去除；用电子秤称出每块石膏模的重量，并记录出来，以便烘干后重量的比照。〔六〕石膏模的修整：选用刃面宽大的刀，对胎面花纹修整，修整后的外表保持平坦、光滑；对于修多角或是棱角处，应选用小窄刀，便于机敏操作，不易伤及其他外表；割线外和切割处的钢片在此时拨掉，如在烘干后再拨，会简洁整块裂开，在 拼园据割多余石膏时简洁撬掉局部花纹。修整石膏时将石膏与水充分融合，保持溶液状态，假设石膏枯槁则不宜与要修补面结合；〔七、〕石膏芯的拼装：1〔水平仪：将两个水平仪对称放在拼装台上，通过底部的升降螺丝来校准找平拼装台。2〔先找平，再找同轴度：范围之内0.02mm，用橡皮锤敲打找正。同时保证平面度的稳定性〔拼装盘和拼装台之间有缝隙，用铁片固定〕首先在拼装台上放上拼装圆柱，尽可能使它与拼装台在同一轴线上〔轻放〕来减小误差，把三个百分表打在拼装圆柱上、中、下三个位置，求出拼装圆柱的倾斜值。4、在拼装盘上放上任意一块基模，并与拼装盘的内壁贴合，用铁块压上固定；和数值。5、调整好千分尺的长度〔依据拼装圆柱的直径、倾斜值和图纸的理论数据计算一端贴在拼装圆柱上，并且垂直圆柱的轴心。6、校正百分表的读数：据相差太多，先看基模是否贴合在拼装盘的内壁上，假设贴合在上面，用千分尺和百分表校正一下拼装圆柱，尽可能对称校正，使其对称测量的两点在0，并登记小指针的位置。88等分(按挨次):将枯燥修好的二次石膏放在拼装盘上，将上下中三个百分表翻开读数，假设测量数据小了，就在石膏内部的下侧垫纸片，假设数值大了，就在石膏内在装下一块石膏时将百分表打在拼装的石膏模上，防止尺寸变化。8、拼完万后在石膏模的外表接合处用石膏固定，之后补上上下结合处，用百分表测量两次的读数变化，假设在公差范围之内〔0-10丝，就用铁皮固定，1-2丝即可，然后填沙、再观看6丝左右。9、拼装石膏的留意事项：石膏拼装时，留意节距的连接，平面度和圆度符合要求。在拼装时尽量不要在石膏下垫东西和用锉刀去石膏，以免引起错位。〔〕石膏与水充分融合，保持溶液状态，假设石膏枯槁则不宜与要修补面结合；修缝时要尽量少粘原状未损毁局部，缺哪补哪，哪多余铲哪〔“先去后补；修完的面要与原基模一样处作比较，要比较外形，比较位置；假设掉的太多的花纹时，最好依原模基准修补；补插钢片时要留意所放位置正确，高度与原模保持全都接缝处胎面不要高出，且要求光滑；钢片根部上的剩余石膏要去除干净；将石膏芯从修心台上转到二次烘干炉内的过程；石膏板上就不平易导致石膏块之间错位，消灭不良铸造产品；入炉时要将便面石膏粉清理干净〔气枪吹尘。六、铝镁合金熔炼和轮胎模具的铸造概述止铸造缺陷起着至关重要的作用。温度适中，浇注的铸件组织致密，理学性能好。搞清楚熔体与铸件的关系，选择正确合理的熔炼参数，制定合理的工艺方案，以确保生产优质的铸件。铝镁合金炉料的预备及质量把握〔〕化学成分原料断口面不应当有缩孔和气孔并对原料进展科学的治理及适当处理，否则会严峻影响合金的质量，进而遗产给铸件。〔〕炉料处理炉料在使用前应除去外表的铝锈，特别是湿度大，放置时间长的炉料，严峻的必需经过吹砂处理，放置时间不长的，外表叫干净的可以直接使用。但全部的炉料入炉前，均应预热，以除去外表吸350-400度，3小时以上，也可放置在炉旁预热。〔〕炉料的存放生成铝锈。铝锈中的水以化学吸附的方式存在于氧化铝和氢氧化铝中，只有在超过900度的高温时，铝锈中的水才能析出。在一般的余热中是无法去除的，所以存储铝镁合金锭时要保持地面的枯燥，不能清扫地面时洒水。坩埚以及熔炼工具的预备〔1〕坩埚预备750-800最好在熔炼合金以前，进展渗铝处理，这样可以提高坩埚的使用寿命。200600-700保持一段时间，使其整个炉体温度均衡，〔2〕150-200200-4002放在坩埚炉上烘干，在使用前尽量不要让工具离开烘干环境。〔3〕熔炼温度的把握：熔炼温度过低，不利于合金元素的溶解及气体、夹杂的排解，增加欠铸和冷隔的趋向，合金的流淌降低；熔炼温度过高，熔体溶解水汽、氢的力量增大，铝镁合金氧化严峻，元素烧损厉害，从而导致合金铸造性能下降，简洁形成那个缩松，机械、加工性能下降，气密性降低。在铸造行业中，又一条浇注规章：高温熔炼，低温浇注。但这个高温只是一个相对概念。把合金快速升温到高温〔较高体的处理，然后降低温度到适宜的浇注温度，较低的浇注温度，元素的偏析小，溶解氢和水汽的力量降低了，l利于获得均匀致密、机械性能高的合金组织。把握温度是通过测量仪进展的，通过热电偶来传递熔体的温度，它们的准确程度直接打算了熔体的质量好坏，所以要定期核对和校准，对侵入熔体的热电偶，外部要搞好钢管保护，并每次粉以涂料保护。延长使用寿命，同时保护熔体的质量。熔炼时间的把握为了削减铝镁合金的氧化、吸气和对坩埚中铁的溶解，尽量削减铝镁合金在炉体中的停留时间，要快速容量。依据有关资料介绍，铝镁合金的溶化对44差。〔5〕熔体的浇注氧化铝的密度铝镁熔体的密度大，但值相差不远，所以铝液氧化后，进入熔体必需经过相当长的时间才能沉到坩埚底部，而这层氧化膜由于外表积大，外表疏松，吸附力量极强，极易吸附水汽，导致整体氧化膜有上浮的趋向，从总体效果来分析，它们和熔体的〔有条件可以用惰性气体保护，并且削减铝镁合金熔体的搅拌。浇注时确保熔体的出炉的温度，必需在一个适宜的范围值内与浇注配套的工装必需加热到工艺要求的温度 烈，造成紊流，使合金液造成二次氧化。铝镁合金熔炼过程的根本原理高温的固体和溶化后的液体，时时在与和他们四周接触的介质相互作用。铝镁合金熔体与氧的作用：氧是铝镁合金的强氧化剂。随炉体温度的上升，熔体温度的上升，氧与铝镁合金的氧化加剧，生成氧化铝和氧化镁。在未溶化的铝镁合金的固体外表上，在形成氧化铝氧化膜的同时一局部被水化，形成氢氧化铝，4.5-5.5%区分出来，它与其他的基体有颜色上的不同。铝镁合金与氢的反响：铝镁合金熔体中气体，主要是以氢的形式存在，其含量占70-90%，铝镁合金得含气量，可以理解为就是含氢量。氢主要来源于铝镁合金熔体与炉气和环境中的水蒸气发生反响生成的氢.AL+H

O—ALO+H2 23 2也会生成大量的氢，在铝镁合金熔体与水蒸汽反响的界面，氢在铝镁合金介面上的分压相当大，致使氢猛烈的溶入铝镁合金熔体，炉体中和四周环境的水蒸汽越多，熔炼时间越长，温度越高，合金熔体吸氢地趋向就业严峻。ALO和40023的温度下分解，变为ALOHO，ALO

成为夹杂，进入熔体，这又是熔体23 2 23中增加氢的一个因素。氢在固体中氢的溶解度很小，在液态中，随温度的上升溶解度急剧增加，但熔体温度降低凝固时过饱和的氢析出，形成气体，但气体多时，在凝固体中当来不及逸出时，就会形成空洞，所以高温高湿的天气尽量不浇注。铝镁合金与氮的作用：氮几乎不溶解于铝镁合金，但在温度超过760Mg3N2,所以，当精炼时我们不用氮气，而是用高纯氩精炼。铝镁合金与坩埚的作用：使用铸钢、铸铁坩埚时，由于铁、硅的溶解，使得熔体中地铁和硅含量增加，温度越高，铁硅的在铝镁合金中的溶解度越大，铁硅对铝镁合金来说是杂志成分，不但给铸成件带来机械性能的下降，也使得熔体的铸造性能下降。铝镁合金熔体的处理：铝镁合金在浇注前，一般均需要进展处理，掩盖保护、精炼处理、细化处理等，以获得纯洁的、组织细小的优质铝镁合金熔体。A:掩盖剂的作用：能隔绝大气中水蒸气与铝镁熔体的接触，削减氢进入铝镁合金熔体时机；吸附铝镁合金熔体中氧化物以及氧化物外表上的小气泡；在没有掩盖剂时，铝镁合金熔体上的氧化膜格外致密，氢在层致密的氧化膜下，难以逸出，添加掩盖剂后，使熔体外表上的致密保护膜裂开成细小的颗粒，氢可以通过颗粒之间的空隙，顺当的逸出。B:精炼剂的作用：精炼剂一般都是氯盐，氯盐不但有良好的去除氧化夹杂的力量，也有良好地除气力量。氯盐能与铝镁合金氧化物反响，去除外表氧化膜，使合金中的氢简洁逸出，并且氯与铝镁合金的主体183C:中间合金的作用：铝钛硼中间合金参加铝镁合金熔体中，促使熔体内部生核，细化铝镁合金基体晶粒，晶粒细化不仅可以提高合金的机械性能，同时改善了铸造性能，在凝固是可以促进补缩，利于铸件的致密性。轮胎模具的铸造过程材料预备及溶解计算，设备检查设备损伤AC7A。量和除渣消耗量。设备检查。工具的清洗和涂料的粉刷。预热：铸锭预热：铸锭在熔化之前，应预热至150℃以上，以防止水分进入熔化金属。700度的温度下，预热一小时以上，彻底将坩埚上所吸附各种形式的水去除掉。将精炼剂，除渣剂和中间合金与铝锭一起放在坩埚上枯燥。70044504小时以上.4004小时以上。分进入熔体，铝镁锭开头尽量少放，以便能快速形成熔池。710-715度。铸造设备的安装：检查或安制坩埚上盘根，安装大基板、热电偶；安装升液管，在升液管上部放置石棉垫；根本盘〔汤道，安装石膏板，煤油喷灯预热汤道时间：3-6分快速吊装石膏芯到石膏板上；在石膏上部安放石棉绳；安装钢套；塞放石棉毡，填充石英砂；2次预热--预热时间：3-6分铸造的把握在设备安装前试压，并检查各把握参数是否正常---压力：1.05，-时间：3600秒；710-715之间；观看充型压力和时间是否正常；观看到达到保压的压力是否属于正常值；检查安装的铸造设备是否漏气；纪录各个阶段〔300s〕的压力和各设备温度；710-730度〔保证铝液不会凝固，可以补缩〕铸件的清理：卸压后，将铸造装配设备，拆装，铸件放置12小时后脱型水洗，用高压水枪清洗花纹圈，直到没有石膏痕迹。低压铸造参数的选择压力计算：p=λ*h*dP:压强 λ：阻力系数h:液面倒铸件顶部的高度d:金属液的密度充型时间：t=h/vT:充型时间 h:液面倒铸件顶部的高度v:对铝镁合金液的填充速度。铝镁合金的浇注温度：710-715度。铸型温度：t=T*1/3浇注系统：升液管截面积：汤道截面积：内浇口界面积=1：1.6：2.5七、工艺过程中问题分析及处理方法一次石膏是如何配比的？A3石膏〔10：水〔56-5〕,25去内部气泡。〔2〕石膏枯燥完毕后，翻开加热炉门子取石膏时，要缓慢将炉门翻开一个缝隙，防止过多、过快的冷空气进入炉内，造成冷热相激的现象，使石膏外表形成裂纹或碎片脱落。〔3〕石膏在枯燥后与枯燥前的重量比值一般为：65-70%时，说明枯燥在拚装时会消灭不由自主变形的现象。石膏二次枯燥过程是如何把握的？第一阶段常温—220度10H其次阶段220度 6H第三阶段 150度 2H第四阶段 150度 6H二次石膏出炉后，为何不能用带有湿的石膏修补？150此时再用带自由水的石膏修补石膏芯，会把更多的水存入石膏芯中，但石膏芯在720度左右的温度浇注时，存在的自由水和水汽就在石膏芯中跑出，进入铝镁合金熔体，4000为何铝镁合金熔炼时不选用粘土石墨坩埚？铝镁合金中铁和硅以严格被把握的杂质身份消灭的，铁和硅在铝镁合金中会形成FeAL3Mg2Si同样含有这两种元素，所以我们都严格的涂刷涂料，为何铝镁合金熔炼时，温度不得超过760度？铝镁合金熔炼时，温度一般最高不超过740度，铝镁合金中的镁，在760度不稳定，在760度能全部氧化损失掉，所以熔炼温度一般把握在740度以内，确保镁元素的固留。在超过760后，氧化膜中的γAL0变成αAL0体积收缩13%，使原来连续的23 23进展，所以为了保证氧化膜的完整性，温度应把握在760度以下。为何在熔炼时肯定要除渣？熔炼时，大多熔体都会氧化，铝镁合金尤其严峻，氧化时生成的这些氧化物就是我们所说的渣，他们大多显多孔状，颗粒较大，一般在1mm1、降低了合金的机械性能，特别是抗疲乏强度、冲击韧性和延长率2、降低了熔体的流淌性，使得铸造性能下降。3、降低了加工性能，在加工过程中易开裂。如何检查的坩埚使用状况？坩埚材料为中碳或无镍的低合金钢，对于电阻加热，坩埚外表、底部经受灼热的电阻长时间烘烤氧化合结垢，缩短坩埚的使用寿命，应经常检查坩埚。确定坩埚的报废标准。通常状况下，坩埚的厚度只有原来的一半时，就可以报废，目视检查包括检查坩在石膏上分瓣线上的钢片如何处理？八、铸件的常见缺陷分析和处理可能发生多种缺陷，一些常见的缺陷如下：1、 填充缺乏：缘由可能是上升速度不够，冷模，低金属温度，浇口不适宜，排气销气不好。销。2、 冷纹 经凝固化局部和流淌相遇时，缘由可能是金属液和模具温度过低引起的。处理：提高金属液的浇铸温度；提高模具的预热温度。3、气孔 内部包有空气或析出溶解的氢气以及有水气。处理：提高精炼质量；铝锭、工具要充分预热枯燥。4、收缩孔和气穴发生于铸件局部过热的地方，或此处金属液在填充时受到反向压力。处理：在不影响铸件使用的条件下，转变铸件构造；在不能转变铸件的状况下，对模具局部处理，转变凝固条件和排气条件。5、热裂纹 局部