你知道铸造工艺参数对ADC12铝合金支架压铸件缺陷的影响吗？

你知道铸造工艺参数对ADC12铝合金支架压铸件缺陷的影响吗？

1 试验过程

1.1 试验材料及设备

试验所选材料为商业用压铸铝合金ADC12，其成分见表1。ADC12属于共晶型合金!其共晶温度约为577℃，液相线温度为580℃，固相线温度为515℃。合金液精炼处理后进行压铸试验。试验设备采用J1118K冷室卧式压铸机，其***压射力为230KN。

 

1.2 压铸工艺

由于压铸铝合金支架体积较小，质量为50g，为提高生产效率!压铸模具采用一模两件。压室内径为Φ40mm，料柄尺寸为Φ40mm×Φ30mm，质量约为160g，设计3个溢流槽，其尺寸分别为35mm×13mm，40mm×13mm。压铸件与浇注系统见图1。兰州铝合金支架

1.3 试验参数

生产的支架见图2，压铸中由于排气效果差，常有气孔出现。图3为试验压铸件断面，可以看出压铸件内部有较多气孔和针孔。压铸过程采用慢压射冲头慢速前进， 有利于排出气体，减少气孔，所以选用了5种慢压射速度，分别为59、71、83、95、107L/min。考虑到浇注温度对压铸件品质的影响，选择了在 710℃-640℃范围内8种浇注温度进行对比，还选择了3种压射压力，分别为70、85、100Mpa，来研究压力变化对压铸件内部缺陷的影响。

 2 试验结果与分析

2.1 慢压射速度对孔洞形成的影响

一级压射速度***小选为59L/min，是因为当速度低于59L/min时，压铸件无法成形，因为本产品体积小，一次压铸用料约为300g，当慢压射速度过低时，合金熔体在熔杯中滞留时间过长，温度迅速降低，表面形成氧化膜，导致压铸件外观和内部品质都有大量缺陷。

铝合金浇注温度为690℃，压射压力为70MPa，压头直径为Φ40mm，模具温度为常温的条件下，不同慢压射速度对气孔形成的影响，结果见图3。慢压射 速度为59L/min时，气孔较小，分布集中，当速度增加到71L/min时，气孔体积增大"当速度增加到83L/min时，气孔体积有所降低，但是数量 增加较多，且分布比较分散，当速度增加到95L/min时，气孔体积及数量明显减小，这是由于一级压射时，压射速度慢可以使压头缓慢接触液态合金，减少气 体的卷入量，所以随着压射速度的增加，气孔数量有所增加，但是增幅不大，如果压射速度过慢，增加了合金溶液滞留在空气中的时间，致使合金液的含气量有所增 加，此外，由于该模具使用时间较长，分型面由于磨损，有一定的间隙，利于排气，所以当速度增加到95L/min时，减短了合金液在空气中的滞留时间，压铸 件气孔数量有所减少。随着速度继续增加到107L/min，缺陷开始增多。

 2.2 压射压力对气孔的影响

在浇注温度为680℃、压射速度为59L/min时、模具温度为常温的条件下，压力分别为70、85、100MPa条件下，气孔的数量见图5，气孔数量随 压力的增加而逐渐增加，这是由于压射压力的增加，导致合金液迅速充填模具，较低的模具温度使合金迅速凝壳，卷入气体来不及排出铸件"所以气孔较多。

 2.3 浇注温度对气孔的影响

在压射速度为59L/min、压射压力为100MPa、模具温度为80℃条件下，气孔数量随温度的变化见图6。由图6可以看出，浇注温度对气孔数量的影响 较大，随着温度的升高"气孔数量不断增加，当温度高于680℃时，其孔隙数量变化不大，这是由于温度较高时，合金熔体的吸气量有所增加，在高速高压条件 下，气体来不及排出型腔，导致气孔数量增加。

***指出的是，由于模具无自加热装置，温度无法控制，所以部分试验是在模具处于常温状态下进行的，但是模具温度对压铸件气孔有较大影响，随着生产过程的进 行，模具温度逐渐升高，达到200℃左右时，铸件表面品质明显改善，内部缺陷也有所降低，但是模具温度超过350℃后，其内部缺陷却有所增加，并且生产效 率明显下降，所以生产中，模具温度的控制对于产品品质以及生产效率也有很大的影响。兰州铝合金支架

目前，研究者针对压铸件内部缺陷提出了真空压铸、充氧压铸等压铸技术来减少内部气孔的数量，但是我国目前的压铸设备，多数无法实现上述功能，要想减少内部气孔，提高品质，主要是根据不同的压铸件制定合理的压铸工艺。

3 结论

慢压射速度、浇注温度及压射压力对ADC12铝合金支架内部缺陷的影响，表现在较低的浇注温度和压射压力有利于减少气孔的形成，慢压射速度的降低有利于减少气孔数量，但是过慢的慢压射速度容易增加合金液与空气的接触时间，导致气孔数量的增加。