汽車鋁鑄件對(duì)合金的要求及形成孔洞原因、措施
鋁合金與鋼鐵相比雖有諸多優(yōu)點(diǎn),，但是也有一些不足之處,，如它的比熱容幾乎是鑄鐵的2倍，凝固潛熱是鑄鐵的1.4倍,，通常用的鋁合金的耐磨性也比鑄鐵的低不少,，線膨脹系數(shù)比鑄鐵的大得多，等等,。因此,，現(xiàn)代汽車制造在選擇鋁合金方面應(yīng)綜合考慮。在全球壓鑄件總產(chǎn)量中有62%一73%用于汽車產(chǎn)業(yè),。
要求鑄造發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的鋁合金有良好的高溫性能、強(qiáng)的耐磨性與低的熱膨脹系數(shù),、良好的流動(dòng)性,。由于缸體、缸蓋的冷卻通道與水接觸,，缸蓋燃燒室表面受高溫燃?xì)馇治g,，故又要求具有相當(dāng)強(qiáng)的抗蝕性，還要有高的熱疲勞強(qiáng)度,，以承受熱沖擊產(chǎn)生的疲勞破壞,。
鋁鑄件形成孔洞原因以及有哪些防范措施？
進(jìn)入鋁鑄件內(nèi)部形成表面光滑孔洞,，形成原因如下：
(1)充型速度太快,，產(chǎn)生湍流。
(2)鋁液進(jìn)入型腔產(chǎn)生正面撞擊,，產(chǎn)生漩渦,。
(3)排氣不暢。
(4)模具型腔位置太深,。
(5)涂料過(guò)多,，填充前未揮發(fā)完畢。
(6)爐料不干凈,，精煉不良,。
(7)模腔內(nèi)有雜物,，過(guò)濾網(wǎng)不符合要求或放置不當(dāng)。
(8)機(jī)械加工余量大,。
所謂上有政策下有對(duì)策,，相應(yīng)防止形成孔洞措施如下：
(1)在型腔最后填充部位開(kāi)設(shè)溢流槽和排氣道，并避免被金屬液封閉,。
(2)選擇有利于型腔內(nèi)氣體排除的導(dǎo)流形狀,，避免鋁液先封閉分型面上的排溢系統(tǒng)。
(3)深腔處開(kāi)設(shè)排氣塞,，采用鑲拼形式增加排氣,。
(4)涂料用量薄而均勻。
(5)爐料必須處理干凈,、干燥,，嚴(yán)格遵守熔煉工藝。
(6)用風(fēng)桶清潔模腔,，過(guò)濾網(wǎng)制作符合工藝要求并按規(guī)定擺放,。
(7)調(diào)整慢速充型和快速充型的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。
鑄鋁件在發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造鋁合金中,，當(dāng)前用得最多的是美國(guó)的390型合金,，它是一種Al-Si-Cu系合金。硅和銅在發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金中是最重要的元素,，硅提高鋁合金的耐磨性能,，硅含量越高，鋁合金耐磨性越好,，同時(shí)也能提高合金的流動(dòng)性,。但硅含量太高使鑄造和加工困難。因此硅含量既要考慮使合金具有耐磨性,，又要考慮具有良好的鑄造性和加工性,。390鋁合金的、(Si)控制在16%一18%,，獲得了使用性能和工藝性能兼優(yōu)的性能,。在鋁合金中，銅元素有助于提高合金的強(qiáng)度與硬度,，并能改善合金的熱處理性能,。390鋁合金的、(Cu)4%~5%,，在含w(Mg)0.45%~0.65%時(shí)合金的室溫強(qiáng)度最高,，即使發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度超過(guò)260℃仍能保持強(qiáng)度不變。銅降低了合金的耐腐蝕性,，為此,，應(yīng)向冷卻水中加人緩　蝕劑,。
在汽車制造業(yè)中，傳統(tǒng)的Al-Si合金占有突出的地位,。美國(guó)用于氣缸體,、變速箱殼等壓鑄件的合金是380，用于活塞的是F322,，用于砂型和金屬型鑄件的合金分別為319和356鋁合金,，而制造鋁車輪的合金則選用A356鋁合金。
新型的鑄鋁件修補(bǔ)工藝,，就是在母材和填充材料之間利用原子擴(kuò)散來(lái)將它們粘黏起來(lái),，使用這種方法來(lái)對(duì)鋁鑄件的表面進(jìn)行修補(bǔ)，不管是在色澤度還是硬度方面修補(bǔ)得都很完善,，不會(huì)出現(xiàn)細(xì)微的裂縫,，能夠達(dá)到比較高的工業(yè)要求，不僅修補(bǔ)效率高而且有著比較高的經(jīng)濟(jì)效益,。
鑄鋁件的鑄造缺陷大部分都是集中在表面或內(nèi)部,，在這兩個(gè)部位會(huì)出現(xiàn)氣孔，砂眼等,。使用傳統(tǒng)的修復(fù)方式的話就是使用電焊機(jī)來(lái)進(jìn)行修補(bǔ),，這種修補(bǔ)方式在焊接過(guò)后會(huì)使焊點(diǎn)的硬度過(guò)于偏高，容易使鋁鑄件的內(nèi)部出現(xiàn)應(yīng)力,，容易產(chǎn)生變形和裂痕,，焊接后還需要進(jìn)行退火熱處理才能達(dá)到要求。
然而使用鋁壓鑄件缺陷修補(bǔ)機(jī)來(lái)對(duì)物件進(jìn)行修補(bǔ)磨損處的話,，因?yàn)樵诤附拥倪^(guò)程中產(chǎn)生的熱量特別小，因此焊接修補(bǔ)出來(lái)的鋁鑄件基本沒(méi)有硬點(diǎn)的產(chǎn)生,，沒(méi)有色差的影響,，沒(méi)有咬邊和應(yīng)力，以及沒(méi)有裂痕的出現(xiàn),。
近幾年來(lái),，由于390鋁合金性能優(yōu)異，這種合金很快在美國(guó)和歐洲汽車廠家獲得廣泛應(yīng)用,，特別適合于制造發(fā)動(dòng)機(jī)零件,，如氣缸體、變速箱殼,、主制動(dòng)缸,、空氣機(jī)殼體及水泵殼等。
澳大利亞科馬爾科(Comolco)公司新開(kāi)發(fā)的3HA鋁合金類似于390鋁合金,，也具有很高的耐磨性,，特別適用于制造在滑動(dòng)條件下與周期作用應(yīng)力條件下耐磨性好的零件,，如鑄造不帶鑲嵌鑄鐵缸套的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體，盡管3HA鋁合金成本比一般鋁合金的高一些(約比356鋁合金的高10%),，但是,，從使用效益上完全可以獲得補(bǔ)償。這種合金同390鋁合金一樣,，已用于摩托車,、轎車4缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的成批生產(chǎn)。
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