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鋁合金壓鑄模的焊合熔損現象及其預防措施

2015-12-28 點(diǎn)擊數:12011

      模具是現代工業(yè)大規模生產(chǎn)的重要設備,一般通過(guò)模具壓鑄成形的材料有鋁、鎂、鋅等,這其中有80 %以上是鋁合金壓鑄件。而在鋁合金壓鑄件中,又有約80 %用于汽車(chē)工業(yè),所以汽車(chē)工業(yè)的技術(shù)動(dòng)向將左右壓鑄模具的制造及產(chǎn)量[1 ] 。近年來(lái),隨著(zhù)我國汽車(chē)工業(yè)的逐步發(fā)展,對汽車(chē)用鋁鎂合金壓鑄件的需求量逐漸增大。因此,考慮到大批量、低成本、高效率地生產(chǎn)合金壓鑄件,同時(shí)減少待模維修時(shí)間,開(kāi)發(fā)和引進(jìn)新型熱作模具材料,并通過(guò)熱處理優(yōu)化模具材料的組織和性能,以及通過(guò)表面處理延長(cháng)模具使用壽命已經(jīng)成為廣大材料研究者所關(guān)注的熱點(diǎn)。

  壓鑄工藝中,型腔的充型時(shí)間一般為0.1s ,甚至更少,合金通過(guò)澆口的速度約40~60m/ s ,有的甚至高達200m/ s。金屬凝固時(shí)的加壓強度通常在40 ~120MPa 左右。在進(jìn)行鋁合金壓鑄時(shí),壓鑄模具的工作表面溫度一般可上升到500~600 ℃。對于制造一個(gè)小型鋁合金零件,整個(gè)壓鑄- 凝固循環(huán)時(shí)間約3~6s ,大型鋁合金零件也不超過(guò)90s。

  在每個(gè)壓鑄循環(huán)初期,模具型腔要承受熾熱熔融合金的急熱作用,工作表面會(huì )產(chǎn)生壓縮熱應力;壓鑄結束后要在模具內噴潤滑劑,進(jìn)行急冷,因而又在其表面產(chǎn)生拉應力。在這樣的交變熱應力作用下,模具表面會(huì )產(chǎn)生熱疲勞微裂紋,隨著(zhù)壓鑄循環(huán)次數的增加,微裂紋急劇擴展,有的向心部擴展,形成龜裂紋。如果在裂紋周?chē)瑫r(shí)伴隨有熔融合金對模具型腔的沖刷及腐蝕,模具表面還會(huì )進(jìn)一步損壞,最終造成模具的早期開(kāi)裂甚至報廢。

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