鑄鋁件工作面粗糙度影響和浸滲技術(shù)應(yīng)用
鑄鋁件在壓鑄過程中,，隨著壓鑄型服役時(shí)間的延長(zhǎng)，壓鑄型工作表面的粗糙度將越來越大,，同時(shí),，其表面上大尺寸的凹坑、孔洞的數(shù)量也會(huì)越來越多,。鑄鋁件而粗糙的壓鑄型工作表面與金屬液的接觸面積總要比相應(yīng)平面的接觸面積大的多,，因而，鋁液與壓鑄鋁件的接觸面積增大,，而且,，這些孔洞、凹坑不易被涂料所涂覆,，更大大增加了鋁液與壓鑄型的直接接觸面積,，導(dǎo)致Ar/Aa的比值大大增大,，從而使壓鑄型與鑄鋁件間的焊合傾向性增強(qiáng),。
在鋁液與粗糙的壓鑄型工作面接觸體系中，還存在著潤(rùn)濕角的遲滯效應(yīng),，表面粗糙,、污染和溶質(zhì)在固體表面的淀積，是導(dǎo)致這一效應(yīng)的三個(gè)主要原因,。壓鑄型工作表面上總是噴有涂料,，即使涂料被沖刷掉的地方。仍會(huì)有污點(diǎn)存在,，這可被看作表面污染,。表面粗糙問題和化學(xué)污染問題是等價(jià)的。對(duì)于粗糙的固體表面,，最簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)處理方法是引進(jìn)一個(gè)衡量粗糙程度的系數(shù)r,，它等于實(shí)際面積與表觀投影面積之比。
目前國(guó)外鑄鋁件浸滲技術(shù)應(yīng)用不斷擴(kuò)大,，先進(jìn)工業(yè)國(guó)家都主張對(duì)承壓鑄件進(jìn)行全浸滲處理,，浸滲技術(shù)已被汽車制造業(yè)和其年來，浸滲處理設(shè)備和材料的發(fā)展,，使浸滲處理技術(shù)成為挽救汽車鑄鋁件滲漏缺陷令人滿意的工藝方法,。
人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)，不再僅僅作為一種廢品再生的方法,，而是把它看作鑄件后續(xù)處理過程中公認(rèn)的生產(chǎn)工藝,。
水玻璃是最初應(yīng)用的一種浸滲劑，它在20世紀(jì)四五十年代得到廣泛應(yīng)用。作為一種無機(jī)浸滲劑,，它有許多致命的弊端,，脫水后體積收縮率高；生產(chǎn)效率低,；難清洗,；干燥后材料脆，易脫落,；滲漏率高等,。除一些高溫場(chǎng)合外，在大多數(shù)場(chǎng)合已被淘汰,。20世紀(jì)50年代后期,，合成樹脂浸滲劑逐漸占領(lǐng)一定市場(chǎng)。有機(jī)熱固化樹脂浸滲劑和厭氧樹脂自固型浸滲劑在20世紀(jì)50年代逐漸成為歐美市場(chǎng)主導(dǎo)產(chǎn)品并從20世紀(jì)50年代起在全球范圍內(nèi)得到普遍應(yīng)用,。目前,，用樹脂作浸滲處理填充劑的浸滲處理技術(shù)比較成熟，在生產(chǎn)要求無滲漏的汽車鑄鋁件中獲得了廣泛的應(yīng)用,。美國(guó)就開始生產(chǎn)和銷售樹脂浸滲材料和設(shè)備,，汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在20世紀(jì)50年代末推廣應(yīng)用01#2樹脂浸滲劑，這種浸滲劑填充微細(xì)孔隙效果較好,，可在熱水中固化處理,，浸滲處理鑄鋁件時(shí)間通常為-#345，因此特別適合于大批量汽車鑄鋁件自動(dòng)化生產(chǎn),。該公司還研制了一種多用途的自動(dòng)浸滲處理設(shè)備,，鑄鋁件浸滲處理過程可全部自動(dòng)化，且浸滲劑的消耗量少,，生產(chǎn)效率高,。美國(guó)研制的厭氧自固型浸滲劑，具有獨(dú)特的自固化能力,，它與空氣接觸不固化,，一旦與空氣中的氧隔絕，便起聚合反應(yīng),，室溫下也會(huì)固化,。其特點(diǎn)是密封成功率極高、低能耗,、無毒,、可生物降解、工藝過程快速,、無溢出,、優(yōu)異的耐溶劑及耐熱性能,。用于批量大、要求高的鑄件,，浸滲合格率可達(dá),。熱水固化型浸滲劑，20世紀(jì)50年代研制的產(chǎn)品,。它在的熱水（空氣）中通過聚合反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)固化,，最終在微孔內(nèi)形成一種熱固性塑料。其特點(diǎn)是低粘度,、高滲透性,、低收縮率、耐化學(xué)介質(zhì)及耐溫性能優(yōu)良,，密封合格率,。目前，國(guó)內(nèi)許多廠家都在使用這種產(chǎn)品,。
鑄鐵件在澆注時(shí),，澆注系統(tǒng)中的金屬液流裹攜這氣泡，金屬液隨液流進(jìn)入型腔,，或液流沖擊型腔內(nèi)金屬液面,，將氣泡帶入金屬液當(dāng)中。當(dāng)氣泡不能從型腔金屬液中排除,，就會(huì)使鑄件產(chǎn)生氣孔,，這種氣孔稱之為裹攜氣孔。主要的表現(xiàn)特征,，尺寸較大，可達(dá)到幾毫米,，一般為圓形,、團(tuán)球形或扁球形，位于鑄件上部,，彌散的分布在內(nèi)澆道作用去的鑄件橫截面積中,。內(nèi)澆道作用區(qū)是指澆注時(shí)從內(nèi)澆道流出的金屬液流進(jìn)入型腔中后，其流速方向改變和衰減的區(qū)域,。裹挾在液流中的氣泡,，隨液流進(jìn)入型腔金屬液中后，主要分布于內(nèi)澆道作用去內(nèi),，機(jī)加工后暴露出來的,，局部彌散分布的裹攜氣孔。小鑄件澆注時(shí)整個(gè)型腔金屬液都受內(nèi)澆道作用去的影響,，因此裹攜氣孔也可以分布在整個(gè)鑄件的橫截面積中,，相反，厚實(shí)灰鑄鐵件型腔金屬液維持液態(tài)時(shí)間長(zhǎng),，上浮的氣泡可能相互兼并成為成為大氣泡,，并且由于大氣泡承受的液靜壓力上下有差異，會(huì)成為大扁球形氣泡,，當(dāng)氣泡不能從金屬液中排除時(shí)，則可能正在鑄件上部形成大氣孔或大扁球形氣孔。由于金屬液流裹攜著的主要是空氣氣泡,，由這種氣泡所形成的氣孔其孔壁呈現(xiàn)氧化色，是發(fā)暗的,。
為了防止裹攜氣孔的產(chǎn)生,，以下幾點(diǎn)進(jìn)行了控制：第一、控制澆包包嘴支澆口液面之間的高度,，因?yàn)檫@個(gè)高度越高,，沖擊液面越厲害，越容易將很多氣泡帶入直澆道中進(jìn)入型腔,。第二,、當(dāng)鑄件的高度一定時(shí)，液流的直徑越大帶入型腔的金屬液中的氣體越多,，鑄件壁厚較大時(shí)可以適當(dāng)增加液流直徑,，故對(duì)液流的直徑應(yīng)加以控制。第三,、澆口杯的形狀選用扁橢形要比圓錐形的效果好,。可避免液體直接落入直澆道上方,，并且不會(huì)形成環(huán)流,，是金屬液平靜的進(jìn)入直澆道，避免氣孔的產(chǎn)生,。
鑄鋁件的凝固方式：1,、逐層凝固純鋁或共晶成分鋁合金在凝固過程中不存在液、固并存的凝固區(qū),，故斷面上外層的固體和內(nèi)層的液體由一條界線 (凝固 前沿)清楚分開,。隨著溫度的下降，固體層不斷加厚,，液體層不斷減少,，直達(dá)鑄鋁件中心，這種凝固方式為逐層凝固,。2,、糊狀凝固如果鋁合金的結(jié)晶溫度范圍很寬，且鑄鋁件的溫度分布較為平坦,，則在凝固的某段時(shí)間內(nèi),，鑄鐵件表面并不存在固體層,，而液、固并存的凝固區(qū)貫穿整個(gè)斷面,，類似于水泥凝固,， 糊狀而后固化，稱為糊狀凝固,。3,、中間凝固大多數(shù)凝固介于逐層與糊狀凝固之間，稱為中間凝固,。一般來說,，鑄鋁件質(zhì)量與其凝固方式密切相關(guān)金的充型能力強(qiáng)，便于防止縮孔和縮松,，糊狀凝固時(shí)是唯一獲得緊實(shí)的鑄鐵件的凝固方式,。
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