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一生产技术
一特种铸造及有色合金200年第6期-
ZA27合金离心铸造气孔的防止
T化4234
武汉船舶职业拔术学院谭银元”罗红英严汉芳
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摘要对离心铸造ZA27合金轴套废品进行分析发现、因气孔造成的废品高达90%,气孔主要来自涂层中的结晶水及粘
结剂、悬浮剂等易挥发成分。通过改进工艺方案,控制浇注温度在600℃左右,提高峙型的预热温度至200℃,在恃型外模
钻孔并扩大挡板孔径,增大了气体排气的通道。这样使气孔率大大降低、铸件废品率小于5%。
关健词:气孔ZA7合金心铸造淘献
中图分类号:TG1451+3;TG29.4文献标识码:B文章编号:1001-2449(2000)05-009-02
2%柴油机凸轮轴轴食一直采用铜合金铸造,为了降一种分布于铸件外表面,断面呈喇叭状,直径约0.5~
低成本,延长轴套的使用寿命,根据文献[1]介绍,我们决定2.0m、外大内小向内延仲,称坑孔;另一种气孔分布
采用ZA27合金离心铸造生产。然而在对ZA27合金轴套于铸件内,呈梨形,直径约1~3mm,分布于铸件整个断
车削加工中发现,件整个断面均出现气孔,废品率高达面上称侵人气孔。
90%。经研究和分析,改进了铸型结构和铸造工艺参数,可
ZA27合金中的气体主要来自涂层中的结晶水及粘
基本消除气孔,使废品率控制在5%以下。
结剂、悬浮剂等所含的易挥发成分,这些成分在高温金
1试验过程
属液充型和冷凝过程中均气化而作用于涂层与金属液
界面,成为产生坑孔和侵人气孔的来源。当采用毫无透
原材料为0号锌,A00铝,铜、镁分别以AICu50和气性的金属型铸造时,气体只有沿涂层内的孔隙或铸件
AM4中间合金加人。ZA27合金各元素的质量分数为外壁收缩后在铸型和铸件之间的排气通道中沿轴向逸
w(L)=26%-28%,ao(Cu)=2.0%~2.5%、(Mg)=散。因此在铸型上钻直径为6m、间距为20m的排
0.0?1%-0.02%,其余为Zho采用自制悬臂卧式离心恃气孔,并用水玻璃砂或较粗粒度的普通型砂填塞、可
造机,转速为1400rmin-',铸件外径为65mm,内径为増加金属液与涂层界面的气体排气通道,有效防止坑孔
42mm,长10mm(即每个詩件可加工三个轴套)。沿铸的产生。另据文献『2]介绍铸型预热温度对組偏析影
件径向逐层车削,观察工艺方案改变前后气孔形成及分响不大,因此选择高的铸型预热温度有利于除去铸型中
布情况,对工艺方案改变后的铸件在光学显徴镜和AM-隐藏的气体并使涂层脱水,祓少气体的来源。提高浇注
RAY扫描电镜上观察不同区域的金相组织,沿铸件径温度,有利于在铸件内表面凝固结売之前利用离心力将
向不同区域切屑取样,进行化学成分分析。
气体全部迅速地从合金液中分离出来。但是浇注温度
2原工艺状况及分析
太高,会增加铝的偏析,因此选择浇注温度为600℃左
右。増大挡板内孔直径、有利于排除铸型中的气体。
原工艺方案如表1所示气孔的分布如图1所示。
表1原工艺方察及废品率
3改进后的エ艺及效果
烧注温度℃型視度/℃铸型结树废品率备注
表面不钻孔
20个铸件
表2为改进后的工艺方案,当采用适当的浇注温度、
挡板孔伦3mm9%计结果
高的铸型预热温度、铸型外模钻孔和扩大挡板孔径后、沿
坑孔
设入气孔
铸件逐层车削,发现可基本消除气孔。观察铸件不同区域
图1
的显微组织,如图2所示,图2a为外层激冷区,初生晶细
小,枝晶方向无规则,组织致密;图2b为铸件径向中部区
域、初生晶为发达的树技晶,排列较为规则,组织较致密;图
2c为铸件内层,晶粒呈花朵状,有少量缩松分布于晶间。
对铸件不同区域化学成分分折,经计算铝的偏析率为
图1气孔的形态及分布
28.71%,只要控制在30%以内,对性能的影响不大
对铸件逐层车削发现、气孔主要以两种形式存在,
银元,男,1964年出生,副教授,武汉船职业技术学院,武汉市汉阳月湖街(430050)收稱日期:2000-06-0修回日期:2000-08-23
生产技术ー
一特种铸造及有色合金2000年第6期
普通压铸机的技术改造
三门峡天元铝业集团有限公司刘宁
又
摘要局部加压法是特种压铸方法一精、速、密压铸(ARD)的变形方式、适合于生产厚壁压锛件,能有效地提高机床
和模具的使用寿命。针对壁厚悬殊的压铸件的生产准趣,提出对普通压待机进行技术改造,通过改变压恃机的控制线路或
控制程序使普通压铸机能以局部加压的方式进行生产,解决普通压铸机生产此类压铸件的难题。
关健同词:压铸机压部加本で
中图分类号:TG23.1文献标识码:A文章编号:1001-249(20005-0070-03
密性试验,气密性要求很高:在13MPa压力下在水槽中
1局部加压法的原理及应用效果
保压3min,不能有漏气现象。该压铸件使用一套进口
所谓“局部加压法”,是精、速、密压铸(AID)(又称旧模具,在国产的H50型压机上用常工と生产,
双柱塞压铸、双冲头压)的一种变形方式。精、速、密工艺参数要求特殊,市且范国根。由于所用设备的性
压铸采用特殊的双冲头压射系统和压铸工艺,用大冲头能不稳定.每次生产按原工艺参数设定时误差都很大
以低速层流形式填充型腔,待型腔填充完毕,再迅速的需要重新调整,费时费力,还导致产品质量的不稳定。
将大冲头中的小冲头强行挤人铸件浇注系统的余料中
该压铸件的缺陷主要是在图1A处存在着大量硫松、缩
以提高型腔中的压力,补偿铸件凝固时产生的体积收
缩,进而消除或减少压簖件内部的硫松,缩孔等铸造缺
陷。同精、速、密压铸相比,局部加压法是利用独立的小
冲头强行挤入铸件或铸件的浇注系统中.对铸件局部实
施加压以达到补缩,消除疏松,缩孔等铸造缺陷的目的,
其对设备的要求较低,应用方式也更灵活,将普通压铸
机稍加改进就可以应用,使用时生产成本较低
在生产中曾遇到过一个厚壁泵体类压铸件(见图
图1铸件示意因
1),该压铸件形状复杂,壁厚不均.要求机加工后进行气
刺宁.男,1970年出生,工群师.河南省三门峡市东风南路10号(472000)收稿日期:200-06-14修回日期
表2改进后的工艺方
浇注温度/℃铸型温度气型结构废品备注
4结论
表面钻孔
0个铸仟统
20挡板孔径40m5%计结果
采用高的铸型预热温度和适当的浇注温度,并改进
铸型结构,能有效地消除ZA27合金离心铸造产生的气
孔,废品率可降到5%以下。
參考文献
条wよ
邹亮.髙强度减摩耐磨锌合金公?-Ⅱ轴瓦在黄埔号船上的应用
柴油杌,2000(2):39-42
2陈刚.离心铸造ZA27合金的铝偏析的控制.特种铸造及有色合金,
19975):49-50
M
编辑:刘卫)
a.外层放冷区b.件轻向中
c.件内层
图2不同区域显徴鉏织×100