壓鑄鋅合金熔煉及其渣的處理(共46頁)

1、壓鑄鋅合金熔煉(rn lin)及其渣的處理一、熔煉過程的物理、化學(xué)(huxu)現(xiàn)象 合金熔煉是壓鑄過程的一個重要環(huán)節(jié)，熔煉過程不僅是為了獲得熔融的金屬液，更重要的是得到化學(xué)成分符合規(guī)定，能使壓鑄件得到良好的結(jié)晶組織以及氣體、夾雜物都很小的金屬液。在熔煉過程中，金屬與氣體的相互作用和金屬液與坩堝(gngu)的相互作用使組分發(fā)生變化，產(chǎn)生夾雜物和吸氣。所以制訂正確的熔化工藝規(guī)程，并嚴(yán)格執(zhí)行，是獲得高質(zhì)量鑄件的重要保證。1. 金屬與氣體的相互作用在熔煉過程中，遇到的氣體有氫（H2）、氧（O2）、水汽（H2O）、氮（N2）、CO2、CO等，這些氣體或是溶于金屬液中，或是與其發(fā)生化學(xué)作用。2. 氣體的來

2、源氣體主要由原料中來，也可以從爐氣、爐襯、原材料、熔劑、工具等途徑進(jìn)入合金液中。3. 金屬與坩堝的相互作用當(dāng)熔煉溫度過高時(shí)，鐵質(zhì)坩堝與鋅液反應(yīng)加快，坩堝表面發(fā)生鐵的氧化反應(yīng)生成Fe2O3等氧化物；此外鐵元素還會與鋅液反應(yīng)生成FeZn13化合物（鋅渣），溶解在鋅液中。鐵坩堝壁厚不斷減薄直到報(bào)廢。二、熔煉溫度控制 1. 壓鑄溫度壓鑄用的鋅合金熔點(diǎn)為382386，合適的溫度控制是鋅合金成分控制的一個重要因素。為保證合金液良好的流動性充填型腔，壓鑄機(jī)鋅鍋內(nèi)金屬液溫度為415430，薄壁件、復(fù)雜件壓鑄溫度可取上限；厚壁件、簡單件可取下限。中央熔煉爐內(nèi)金屬液溫度為430450。進(jìn)入鵝頸管的金屬液溫度與鋅鍋

3、內(nèi)的溫度基本一樣。通過控制鋅鍋金屬液溫度就能對澆注溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。并做到： 金屬液為不含氧化物的干凈液體； 澆注溫度不波動。溫度(wnd)過高的害處： 鋁、鎂元素(yun s)燒損。 金屬氧化(ynghu)速度加快，燒損量增加，鋅渣增加。 熱膨脹作用會發(fā)生卡死錘頭現(xiàn)象。 鑄鐵坩堝中鐵元素熔入合金更多，高溫下鋅與鐵反應(yīng)加快。會形成鐵-鋁金屬間化合物的硬顆粒，使錘頭、鵝頸過度磨損。 燃料消耗相應(yīng)增加。溫度過低：合金流動性差，不利于成形，影響壓鑄件表面質(zhì)量?，F(xiàn)在的壓鑄機(jī)熔鍋或熔爐都配備溫度測控系統(tǒng)，日常工作中主要是定時(shí)檢查以保證測溫儀器的準(zhǔn)確性，定期用便攜式測溫器（溫度表）實(shí)測熔爐實(shí)際溫度，予以

4、校正。 有經(jīng)驗(yàn)的壓鑄工會用肉眼觀察熔液，若刮渣后覺得熔液不太粘稠，也較清亮，起渣不是很快，說明溫度合適；熔液過于粘稠，則說明溫度偏低；刮渣后液面很快泛出一層白霜，起渣過快，說明溫度偏高，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。2. 如何保持溫度的穩(wěn)定 最佳方法之一：采用中央熔煉爐，壓鑄機(jī)熔爐作保溫爐，從而避免在鋅鍋中直接加鋅錠熔化時(shí)造成大幅度溫度變化。集中熔煉能保證合金成分穩(wěn)定。 最佳方法之二：采用先進(jìn)的金屬液自動送料系統(tǒng)，能夠保持穩(wěn)定的供料速度、合金液的溫度及鋅鍋液面高度。 如果目前生產(chǎn)條件是在鋅鍋中直接加料，建議將一次加入整條合金錠改為多次加入小塊合金錠，可減少因加料引起的溫度變化幅度。三、鋅渣的產(chǎn)生及控制通過熔煉合

5、金從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，這是一個復(fù)雜的物理、化學(xué)過程。氣體與熔融金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其中氧的反應(yīng)最為強(qiáng)烈，合金表面被氧化而產(chǎn)生一定量的浮渣。浮渣中含有氧化物和鐵、鋅、鋁金屬間化合物，從熔體表面刮下的浮渣中通常含有90%左右的鋅合金。鋅渣形成的反應(yīng)速度隨熔煉溫度上升成指數(shù)增加。正常(zhngchng)情況下，原始鋅合金錠的產(chǎn)渣量低于1%，在0.30.5%范圍內(nèi)；而重熔水口、廢工件等產(chǎn)渣量通常在25%之間。1. 鋅渣量的控制(kngzh) 嚴(yán)格控制熔煉(rn lin)溫度，溫度越高，鋅渣越多。 盡可能避免鋅鍋中合金液的攪動，任何方式的攪動都會導(dǎo)致更多的合金液與空氣中氧原子的接觸，從而形成更多的浮渣。 不要

6、過于頻繁的扒渣。當(dāng)熔融的合金暴露于空氣中都會發(fā)生氧化，形成浮渣，保留爐面一層薄的浮渣有利于鍋中液體不進(jìn)一步氧化。 扒渣時(shí)，使用一個多孔（6 mm）盤形扒渣耙，輕輕從浮渣下面刮過，盡可能避免合金液攪動，將刮出的渣盛起，扒渣耙在鋅鍋邊輕輕磕打，使金屬液流回鋅鍋中。2. 鋅渣的處理 賣回原料供應(yīng)商或?qū)ｉT處理廠，因?yàn)樽孕刑幚砜赡艹杀靖摺?壓鑄廠自行處理。需要有單獨(dú)的熔爐，鋅渣重熔溫度在420440范圍內(nèi)。同時(shí)加入助熔劑。熔煉100公斤渣，需加入0.51.5公斤助熔劑，先均勻散發(fā)在金屬液面，隨后用攪拌器將其均勻混入熔融金屬中（約需24分鐘），保溫5分鐘后，表面產(chǎn)生一層更似泥土類的東西，將其刮掉。四、水

7、口料、廢件重熔水口料、廢料、垃圾位、報(bào)廢工件等，不宜直接放入壓鑄機(jī)鋅鍋內(nèi)重熔。原因是這些水口料表面在壓鑄成形過程中發(fā)生氧化，其氧化鋅的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過原始合金錠，當(dāng)這些水口料在鋅鍋中重熔時(shí)，由于氧化鋅在高溫條件下呈粘稠狀態(tài)，將其從鋅鍋取出時(shí)，會帶走大量的合金成分。把水口料等另外重熔，是為了將氧化鋅和液體合金中有效的分離開(l ki)，熔煉中須加入一些溶劑，鑄成錠后使用。五、電鍍(dind)廢料重熔電鍍廢料應(yīng)同無電鍍廢料分開熔煉，因?yàn)殡婂儚U料中含銅、鎳、鉻等金屬是不溶于鋅的，留在鋅合金中會以堅(jiān)硬(jinyng)的顆粒物存在，帶來拋光和機(jī)加工的困難。電鍍廢料重熔中注意將鍍層物質(zhì)與鋅合金分開，先將電鍍廢

8、料放入到裝有鋅合金熔體的坩堝中，這時(shí)不要攪動熔體，也不要加入熔劑，利用鍍層物質(zhì)熔點(diǎn)高，鍍層不會熔入合金中，而會在最初一段時(shí)間內(nèi)浮在熔液表面，當(dāng)全部熔化后，讓坩堝靜置15 20分鐘，看表面是否還會有浮渣出現(xiàn)，把浮渣刮干凈。經(jīng)過這一道工序后，再看是否有必要加精煉劑。六、熔煉操作中注意事項(xiàng)1. 坩堝：使用前必須進(jìn)行清理，去除表面的油污、鐵銹、熔渣和氧化物等。為防止鑄鐵坩堝中鐵元素溶解于合金中，坩堝應(yīng)預(yù)熱到150 200，在工作表面上噴一層涂料，再加熱到200300，徹底去除涂料中水份。2. 工具：熔煉工具在使用前應(yīng)清除表面臟物，與金屬接觸的部份，必須預(yù)熱并刷上涂料。工具不能沾有水分，否則引起熔液飛濺

9、及爆炸。3. 合金料：熔煉前要清理干凈并預(yù)熱，去除表面吸附的水分。為了控制合金成分，建議采用2/3的新料與1/3的回爐料搭配使用。4. 熔煉溫度絕對不能超過450。5. 及時(shí)清理鋅鍋中液面上的浮渣，及時(shí)補(bǔ)充鋅料，保持熔液面正常的高度（不低于坩堝面30 mm），因?yàn)檫^多的浮渣和過低的液面都容易造成料渣進(jìn)入鵝頸司筒，拉傷鋼呤、錘頭和司筒本身，導(dǎo)致卡死錘頭、鵝頸和錘頭報(bào)廢。6. 熔液上面的浮渣用扒渣耙平靜地?cái)噭樱怪垡员闳〕觥? 中國壓鑄市場(shchng)基本概況2005年全國壓鑄件產(chǎn)量864200噸，2006年預(yù)計(jì)突破100萬噸大關(guān)，這只是狹義的高壓壓鑄。按廣義(gungy)的壓鑄范疇，即包

10、括低壓鑄造和擠壓鑄造等各種壓力下鑄造成型工藝，其總產(chǎn)量可達(dá)140萬噸。2006年，“十一五”規(guī)劃(guhu)的第一年，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢頭良好。中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2006年上半年全國汽車產(chǎn)量363.03萬輛,同比增長28.94%;銷售353.52萬輛,同比增長26.71%。海關(guān)總署公布，上半年汽車及零部件出口113.27億美元，同比增長44.32%。2006年國內(nèi)生產(chǎn)總值預(yù)期增長8，而上半年實(shí)際增長10.9。壓鑄業(yè)仍將保持穩(wěn)步發(fā)展。研究中國壓鑄市場必先了解相關(guān)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境。從上游來看,2005年全國原鋁產(chǎn)量781萬噸、鋅產(chǎn)量217萬噸、鎂產(chǎn)量46.96萬噸、銅產(chǎn)量258萬噸。有色金屬生產(chǎn)持續(xù)增長

11、，為壓鑄生產(chǎn)增長提供豐富資源。以鋁為例：2005年總產(chǎn)量781萬噸，其中國內(nèi)消費(fèi)710萬噸，凈出口68.2萬噸,其他2.4萬噸。按工藝用途分類：建筑型材和工業(yè)型材 340萬噸,占47.9%; 鋁鑄件160萬噸,占22.5%;鋁板棒材138萬噸,占19.4%;鋁箔62萬噸, 占8.8% ;其他方面10萬噸,占1.4%。從下游來看:2005年中國汽車、摩托車等交通運(yùn)輸業(yè)鋁鑄件總量約為96萬噸，其中汽車、摩托車、農(nóng)用車、電動自行車等裝車量合計(jì)67.5萬噸;鋁合金輪轂等配件出口12萬噸;投入汽車、摩托車配件市場16.5萬噸。在鋁鑄件總產(chǎn)量160萬噸中，其余64萬噸則用于電子電器、機(jī)械儀表、燈具、工具、

12、五金等各個行業(yè)。擴(kuò)展視野，向上游下游延伸，可帶來更多商機(jī)。2 中國壓鑄持續(xù)發(fā)展的必然性2.1 國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展是壓鑄增長的根本保障我國近百年來貧困落后所蘊(yùn)藏的要翻身的巨大能量，這種“后發(fā)優(yōu)勢”在改革開放政策的引導(dǎo)下，形成為推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動力。人民的意志決定了市場的走向，我國的“汽車熱” “房產(chǎn)熱”乃至 “經(jīng)濟(jì)熱” 將延續(xù)下去，特別是制造業(yè)高速發(fā)展期將延續(xù)更久?！笆晃濉币?guī)劃 GDP 年均增長7.5，這就為壓鑄業(yè)持續(xù)發(fā)展提供了最根本的保障。2.2 世界經(jīng)濟(jì)一體化促使壓鑄重心向中國轉(zhuǎn)移在經(jīng)濟(jì)全球化的浪潮中，產(chǎn)業(yè)發(fā)展序列的國際分工正在形成。我國的經(jīng)濟(jì)水平，特別是擁有千萬噸有色金屬資源和豐富的勞動力資

13、源以及巨大的市場，決定我國在國際產(chǎn)業(yè)分工中主要處于產(chǎn)品制造的序列。從而，將在很長期間承擔(dān)國際有色金屬鑄件及其制品的生產(chǎn)制造任務(wù)。世界壓鑄生產(chǎn)的重心向東方轉(zhuǎn)移已成必然趨勢。 我們清醒地知道, 這將付出大量的有色金屬資源、能源，也污染了環(huán)境。 我們應(yīng)積極提升技術(shù)含量和增大附加值，創(chuàng)造條件逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，將傳統(tǒng)壓鑄業(yè)發(fā)展成為現(xiàn)代壓鑄業(yè)。2.3 汽車(qch)工業(yè)的迅速發(fā)展和輕量化促進(jìn)壓鑄生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展鑄件的輕量化已成為重要的發(fā)展趨勢。汽車輕量化的迫切需要為壓鑄業(yè)的發(fā)展提供了廣闊(gungku)的前景。國內(nèi)外市場對壓鑄件的巨大(jd)需求,這就決定了中國壓鑄業(yè)持續(xù)發(fā)展是歷史的必然。3 中國壓鑄生產(chǎn)發(fā)展

14、的多元化日本和美國的汽車壓鑄件占壓鑄件總量比例很高，而我國相對較低。再加上1700萬輛摩托車、268萬輛農(nóng)用車和800萬輛電動自行車的平衡；五金燈具、電子電器、電動工具等行業(yè)十分興旺，故我國壓鑄業(yè)生產(chǎn)發(fā)展保持較大的穩(wěn)定性和較高的增長速度。2005年壓鑄件:汽車和摩托車542700噸占62.8%,五金玩具138200噸占16%,電器電子101900噸占11.8%,其他領(lǐng)域81400噸,占9.4%。3.1 汽車發(fā)動機(jī)鋁合金缸體壓鑄近年來，我國汽車鋁合金發(fā)動機(jī)缸體壓鑄發(fā)展迅猛。廣州東風(fēng)本田發(fā)動機(jī)公司、重慶長安汽車集團(tuán)、長安鈴木汽車、哈爾濱東安動力等公司均于2002年前后引進(jìn)全自動生產(chǎn)線，壓鑄汽車發(fā)動

15、機(jī)鋁合金缸體。上海乾通汽車附件公司生產(chǎn)柳河五菱汽車鋁合金缸體，后又引進(jìn)3550噸全自動壓鑄生產(chǎn)線，致力于更大的鋁合金壓鑄件的開發(fā)與生產(chǎn)。最近，長春一汽集團(tuán)、宜興江旭鑄造公司、廣東鴻圖科技股份公司等均引進(jìn)大型壓鑄機(jī)自動化生產(chǎn)線，開發(fā)大型鋁合金、鎂合金壓鑄件。特別是2005年跨國汽車巨頭在我國掀起新一輪發(fā)動機(jī)投資熱，其勢越來越旺，這將有力地推動鋁合金發(fā)動機(jī)缸體壓鑄的加速發(fā)展。3.2 汽車摩托車鋁合金輪轂全國鋁合金輪轂生產(chǎn)企業(yè)近百家，2003年總產(chǎn)量4250萬只；2004年達(dá)到4700萬只，出口占36%。2005年產(chǎn)量5200余萬只，并擴(kuò)大出口。鋁合金輪轂發(fā)展勢頭方興未艾。3.3 摩托車產(chǎn)銷長盛不衰

16、雙創(chuàng)新高2005年全國摩托車產(chǎn)量1776.7萬輛，銷售 1774.5萬輛, 出口 722.66萬輛, 創(chuàng)匯 22.48億美元。 涌現(xiàn)：江門大長江、嘉陵、建設(shè)、錢江、洛陽北方5個百萬輛級企業(yè)。力帆、隆鑫、新大洲本田、輕騎和金城集團(tuán)產(chǎn)量均在80萬輛以上。摩托車工業(yè)“十一五”發(fā)展目標(biāo)：產(chǎn)量2200萬輛，工業(yè)總產(chǎn)值1200億至1300億元。2006年摩托車生產(chǎn)增長呈加速趨勢，摩托車行業(yè)長盛不衰，成為鋁合金壓鑄生產(chǎn)持久發(fā)展的重要支柱。3.4 汽車零部件已構(gòu)成(guchng)巨大市場國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，2005年全國汽車零部件工業(yè)企業(yè)，完成工業(yè)總產(chǎn)值3527.55億元，同比增長17.34%；產(chǎn)品銷售收入344

17、8.87億元，同比增長18.67%；實(shí)現(xiàn)利稅199.56億元。海關(guān)總署公布(gngb)，2006年上半年汽車零部件出口總額100.44億美元，同比增長38.42。2010年汽車零部件（包括裝車、配件、出口三個部分）有望達(dá)到8000億元的規(guī)模。在汽車零部件總額中，鋁合金壓鑄件占有很大的份額。3.5 房地產(chǎn)業(yè)火爆推動(tu dng)五金高速發(fā)展2005年底，我國城鎮(zhèn)房屋建筑面積已達(dá)164億平方米，城鎮(zhèn)人均住宅面積提高到26平方米。房地產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭，有力地推動了建筑五金、日用五金生產(chǎn)的迅速發(fā)展。五金工業(yè)集群向?qū)I(yè)生產(chǎn)基地發(fā)展已成為必然趨勢，如浙江玉環(huán)生產(chǎn)閥門和衛(wèi)浴五金制品的企業(yè)約800余家，年

18、產(chǎn)值75億元，出口25億元，閥門生產(chǎn)約占全國 60%。 溫州擁有400多家鎖具生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)值60多億元，出口20多億元，被譽(yù)為“鎖都”。五金行業(yè)高速發(fā)展為壓鑄業(yè)提供了廣闊空間。3.6 鋅合金壓鑄件生產(chǎn)穩(wěn)步增長2005年，鋅合金壓鑄件產(chǎn)量達(dá)到 218500噸，占壓鑄件總產(chǎn)量 25.2%。鋅合金壓鑄以沿海省市為主，廣東居于首位，其次是浙江、江蘇、上海、天津、福建等省市。特別是香港、澳門回歸，大批鋅合金壓鑄業(yè)務(wù)和設(shè)備轉(zhuǎn)移到珠江三角洲等沿海地區(qū)，更加增添了鋅合金壓鑄市場的繁榮。近年來，由于鋅價(jià)猛漲，壓鑄成本劇增,將給鋅合金壓鑄生產(chǎn)發(fā)展帶來影響。3.7 鎂合金壓鑄生產(chǎn)的迅速發(fā)展2005年，我國原鎂產(chǎn)量

19、達(dá)到 46.96萬噸，鎂合金壓鑄件以年增長20%的高速向前發(fā)展，生產(chǎn)和科研單位近百家。汽車鎂合金壓鑄件的生產(chǎn)企業(yè)有：上海乾通、一汽集團(tuán)、東風(fēng)集團(tuán)、浙江岱美、杭州富春、常熟中翼、吉林臨江鎂業(yè)等；生產(chǎn)電腦、手機(jī)外殼為主的企業(yè)有：青島金谷鎂業(yè)、蘇州可成科技、太倉敬得科技、昆山富鈺精密組件、廣東嘉瑞、鎂達(dá)、美利達(dá)、 泛亞歐寶、東運(yùn)鎂業(yè)、環(huán)宇鎂鋁、黃江精誠、深圳鏗利、富士康、創(chuàng)金美、長春華禹鎂業(yè)、寧波耐特鎂業(yè)等；重慶隆鑫集團(tuán)“全鎂概念摩托車”和北京遠(yuǎn)東鎂合金制品公司開發(fā)的 “自行車鎂合金車架整體壓鑄”均為典型范例。重慶鎂業(yè)科技、廣東鴻圖科技、南京華宏鎂業(yè)等均為鎂合金壓鑄的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。4 中國壓鑄生產(chǎn)

20、發(fā)展的集群性各地區(qū)以汽車、摩托車、電子電器、家電五金等龍頭企業(yè)，帶動壓鑄件生產(chǎn)企業(yè)、壓鑄設(shè)備企業(yè)、模具企業(yè)、合金企業(yè)等，形成為壓鑄工業(yè)群體，促進(jìn)該地區(qū)壓鑄生產(chǎn)的迅速發(fā)展。華北地區(qū) 43210 噸 占5.0% 東北地區(qū) 73450 噸 占 8.5%華東地區(qū) 325800 噸 占 37.7% 中南(zhn nn)地區(qū) 297300 噸 占 34.4%西南地區(qū) 103700 噸 占 12.0% 西北地區(qū) 20740 噸 占 2.4%全國(qun u)總計(jì) 864200 噸 占100.0%欲建壓鑄強(qiáng)國，企業(yè)是基礎(chǔ)，現(xiàn)涌現(xiàn)一批壓鑄骨干企業(yè)，規(guī)模較大,設(shè)備精良,水平較高,是我國壓鑄業(yè)未來(wili)的希望

21、。華北北京汽摩 天津柳河 河北唐凱 戴卡輪轂 北方易初 華泰鋁輪 秦太壓鑄 天元鋁業(yè)東北一汽特鑄 聯(lián)合壓鑄 長春東方 愛迪壓鑄 沈陽新樂 興華電器 臨江鎂業(yè) 大連亞明哈爾濱東安 三佳化油器華東 上海乾通 皮爾博格 春蘭集團(tuán) 萬豐奧特 南京金城 華宏鎂業(yè) 六豐機(jī)械 宜興江旭濟(jì)南輕騎 廈門燦坤 揚(yáng)州嶸泰 江陰新大 常州日升 青島金谷 煙臺大宇 可成科技上海新格 青島金藝 寧波杰友升 上海金合利中南東風(fēng)本田 力勁科技 嘉瑞集團(tuán) 鴻圖科技 廣東文燦 湛江德利 東莞鴻圖 中南輪轂東莞泛亞 珠海嶸泰 宜安實(shí)業(yè) 江門華鈴 東風(fēng)集團(tuán) 湖北華陽 增城運(yùn)豪 江西昌華江門大長江 創(chuàng)金美科技 富士康集團(tuán) 伊之密壓鑄西

22、南重慶渝江 成都興光 建設(shè)集團(tuán) 長安汽車 重慶鎂業(yè) 貴州華宇西北陜西烽火集團(tuán) 秦嶺航空電器 西安儀表 綿陽富臨 西安東方 陜西江南5 中國壓鑄生產(chǎn)經(jīng)營的艱巨性2010年我國汽車需求將達(dá)到900萬輛以上，2020年將成為世界上最大的汽車市場，跨國巨頭搶占汽車零部件市場勢在必然,市場競爭勢必激烈。中國將用十年時(shí)間，實(shí)現(xiàn)零部件出口占世界汽車貿(mào)易額的10，即1200多億美元的規(guī)模，這為中國壓鑄業(yè)開創(chuàng)一條生存發(fā)展大道。以壓鑄設(shè)備為例：國外壓鑄機(jī)制造商大舉進(jìn)軍大陸市場，就地生產(chǎn)、就地銷售。已建廠的有：日本宇部、日本東芝、瑞士布勒、德國富來、美國派克瑪、大韓鑄造設(shè)備等公司。這為中國壓鑄業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)提升發(fā)

23、揮了積極的促進(jìn)作用。強(qiáng)手如林，群雄逐鹿，對國內(nèi)壓鑄機(jī)制造業(yè)的生存形成了巨大的壓力，將壓力轉(zhuǎn)化為動力，奮發(fā)圖強(qiáng)，繼承創(chuàng)新，逐步形成具有中國特色的壓鑄設(shè)備制造業(yè)，以求得生存和發(fā)展。市場競爭激烈，原材料價(jià)格(jig)猛漲，產(chǎn)品成本劇增，利潤空間縮小，我國壓鑄業(yè)面臨嚴(yán)重考驗(yàn)。結(jié)束語中國壓鑄，從1947年開始已有六十年歷史，現(xiàn)擁有國際和國內(nèi)兩個巨大的市場，擁有有色金屬資源和勞動力豐富的優(yōu)勢，并擁有一支長期從事壓鑄科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐的專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍。2006年，中國壓鑄產(chǎn)量預(yù)期突破100萬噸大關(guān)，按“廣義壓鑄”范疇，包括低壓鑄造和擠壓鑄造等合計(jì)已達(dá)140萬噸的規(guī)模，這就構(gòu)成了中國壓鑄業(yè)進(jìn)入劃時(shí)代發(fā)展的重要物

24、質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)前，大而不強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)，嚴(yán)重阻礙了我國壓鑄業(yè)的健康發(fā)展，削弱了我國壓鑄業(yè)的國際競爭實(shí)力。由大變強(qiáng)，已成為全國壓鑄界有志之士最為強(qiáng)烈的祈盼，爭取(zhngq)用10年至15年的時(shí)間，即2020年之前完成“壓鑄大國”向“壓鑄強(qiáng)國”的提升，以實(shí)現(xiàn)我們夢寐以求并終生為之奮斗的宿愿。由于我國壓鑄業(yè)與工業(yè)先進(jìn)國家相比確實(shí)存在差距，即使壓鑄件產(chǎn)量趕上去了，但要成為壓鑄強(qiáng)國，尚有一個艱苦漫長的過程。必須謙虛謹(jǐn)慎，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)(jngyn)，奮力拼搏，開拓創(chuàng)新，才能重鑄中華鑄造的歷史輝煌！作者 宋才飛 從事有色壓鑄五十年，歷任上海市鑄造協(xié)會有色壓鑄專業(yè)委員會主任委員、中國鑄造協(xié)會壓鑄分會

25、副主任委員、全國鑄造學(xué)會壓鑄委員會顧問等職。上海市臨汾路299弄5號705室（200435）電話02156886242電子郵件songcf壓鑄技術(shù)基礎(chǔ)（一）壓鑄的幾個基本問題鑄件的收縮根據(jù)壓鑄的特點(diǎn)，鑄件的收縮規(guī)律大致如下：1. 冷卻凝固時(shí)，包緊成型零件，并受這些零件所阻礙，收縮量就比較小2. 薄壁鑄件(zhjin)的收縮量比厚壁鑄件小3. 大鑄件(zhjin)的收縮百分率比小鑄件的收縮百分率小4. 壓鑄成形后，留模時(shí)間(shjin)愈長，收縮量愈小5. 形狀復(fù)雜的鑄件比簡單鑄件收縮量小6. 同一鑄件的不同尺寸部位，各處于上不同的情況時(shí)，各自的收縮率有可能不相同7. 鑄件的收縮是在實(shí)體上產(chǎn)生的

26、，故在空檔部位上，有時(shí)它的實(shí)際收縮可能使該部位的尺寸變大此外，鑄件的收縮可能與工藝因素，操作方面（如分型面的清理、涂料涂層的厚薄）有關(guān)。上述的收縮規(guī)律性只是針對一些特定條件而言，生產(chǎn)中，常常應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況加以綜合的考慮。內(nèi)澆口速度 為便于生產(chǎn)中對內(nèi)澆口速度的選定，將鑄件的壁厚與內(nèi)澆口速度的關(guān)系列于表中。在選取用內(nèi)澆口速度時(shí)，可以考慮下列情況1. 鑄件形狀(xngzhun)復(fù)雜時(shí)，內(nèi)澆口速度可高些2. 合金澆入溫度(wnd)低時(shí)，內(nèi)澆口速度可高些3. 合金和模具(mj)材料的導(dǎo)熱性能好時(shí)，內(nèi)澆口速度應(yīng)高些4. 內(nèi)澆口厚度較厚時(shí)，內(nèi)澆口速度應(yīng)高些鑄件平均壁厚 （毫米）內(nèi)澆口速度 （米/秒）鑄件平均

27、壁厚（毫米）內(nèi)澆口速度 （米/秒544536303724250728342.540488263233846924293.5364410222743442 速度與壓力的關(guān)系根據(jù)流體力學(xué)的論述，伯努利定理適用于理想流體和穩(wěn)定流動，其方程式為： p/+gz+1/2q2=Const它是一維流動問題中最重要的一個關(guān)系，而且在整個流體力學(xué)的領(lǐng)域里也具有根本的重要性。它是一個能量守恒的表達(dá)式，因?yàn)槊恳豁?xiàng)都代表單位質(zhì)量的能量：第一項(xiàng)是壓力所做的功，每二項(xiàng)是由于重力而引起的勢能，而第三項(xiàng)是動能。于是，按照壓鑄過程的金屬流動來看，壓室內(nèi)熔融金屬從沖頭速度(sd)加速到內(nèi)澆口的過程，便可根

28、據(jù)伯努利方程式列出如下的表示式，即p n/+gh n+1/2v2 n=p b/+gh s+1/2v2 c 式中p n 內(nèi)澆口處通過金屬(jnsh)流之前的壓力（公斤/厘米2 ） 熔融(rngrng)金屬的密度（公斤/厘米3 ） g 重力加速度（981厘米/秒2 ） h n 內(nèi)澆口壓力頭高度（厘米） v n 內(nèi)澆口速度（厘米/秒） p b 壓室內(nèi)作用于金屬上的壓力（公斤/厘米2 ），此處實(shí)為填充比壓，符號應(yīng)為pb c，但為敘述方便，直接用p b列出 h s 壓室的壓力頭高度（厘米） v c 沖頭速度（厘米/秒）但是，對于壓鑄過程來說，對上述表示式可作如下的分析： 內(nèi)澆口處通過金屬流之前(zhqi

29、n)的壓力p n，在模具上開有足夠的排氣道的情況下，相當(dāng)于大氣壓力，而壓室內(nèi)作用于金屬上地壓力p b（實(shí)為填充比壓）則甚大于大氣壓力，故移項(xiàng)后，p b-p n的差值與p b十分接近，所以p n項(xiàng)可忽略不計(jì)。 內(nèi)澆口的壓力頭高度h n和壓室的壓力頭高度相差只有幾厘米，因此，可按相等看待(kndi)，在等式的兩邊的抵消而消除。沖頭速度v c與內(nèi)澆口速度v n相比，由于面積(min j)F S和F n相差十幾倍甚至幾十倍，故沖頭速度總是比內(nèi)澆口速度小十幾倍或幾十倍，況且在伯努利方程式中還是一個平方數(shù)，因此，v c也不予計(jì)入。于是，表示式可簡化為 1/2v2 n = p b /即 v n=(2p b/

30、)1/2當(dāng)密度用比重r來表示，即=r/g所以，內(nèi)澆口速度 v n與壓力(yl)（填充比壓）的關(guān)系式便可寫成 V n=(2gpb/r)1/2但是，熔融金屬畢竟不同于理想流體，熔融金屬本身的物理特性（粘性、表面張力、內(nèi)磨擦等）造成的速度損失必須加以考慮，同時(shí)，金屬的流動還與澆道幾何形狀、流動規(guī)律（撞擊、轉(zhuǎn)向(zhunxing)、氣體阻礙等）有關(guān)，這些都是使速度損失的因素。 因此，設(shè)為流動時(shí)受到各種影響而使速度降低的總的系數(shù)。并稱之為阻力系數(shù)。這個阻力系數(shù)可大致地定為0.358。于是內(nèi)澆口速度與比壓的關(guān)系在計(jì)入阻力系數(shù)后的計(jì)算式為：v n=0.358(2gpb/r)1/2當(dāng)內(nèi)澆口速度已經(jīng)選定(xun

31、 dn)，則比壓p b（實(shí)為填充比壓pb c）可由下式求得p b=v2 nr/(2g*0.3582 )生產(chǎn)中，由于機(jī)器的驅(qū)動系統(tǒng)、傳動機(jī)構(gòu)中的壓力均有損失，閥門的開閉可能滯后，機(jī)器運(yùn)動零部件慣性、運(yùn)動時(shí)的各種摩擦阻力以及壓力液的泄露等等因素的存在，使填充比壓和沖頭速度都有所損失，而損失的程度，則是以機(jī)器的效能而定，這種效能可以通過儀器測定。調(diào)節(jié)機(jī)器時(shí)，預(yù)定的壓力（比壓）和沖頭速度便根據(jù)損失的程度，按計(jì)算出的壓力適當(dāng)加大，從而沖頭速度也隨之得到補(bǔ)償。填充時(shí)間熔融金屬自開始進(jìn)入型腔到充滿的過程所需的時(shí)間稱為填充時(shí)間。填充時(shí)間是壓力、速度、溫度、澆口、排氣、金屬性質(zhì)以及鑄件結(jié)構(gòu)（壁厚）等多種因素結(jié)合

32、以后造成的結(jié)果，因而也是填充過和中各種因素相互協(xié)調(diào)(xitio)的綜合反映。前面已經(jīng)提前提到，填充結(jié)束時(shí)，型腔內(nèi)不同部位的金屬的凝固不是同時(shí)完成的，亦即局部的金屬早凝固是不可避免的。但是，在決定填充時(shí)間時(shí)，仍然把填充結(jié)束前金屬不產(chǎn)生(chnshng)凝固這一理想情況為條件的?？纱?，最佳填充時(shí)間應(yīng)是壓鑄的金屬尚未凝固而允許最長的填充型腔的時(shí)間。根據(jù)鑄件凝固溫度的理論，再將有關(guān)(yugun)方面綜述如下：1. 金屬的凝固溫度范圍是在液相線與固相線溫度之間；2. 為了使熔融在填充過程中保持必要的填充性（流動性），金屬應(yīng)處于過熱溫度；3. 金屬凝固時(shí)釋放的熱量通過型壁進(jìn)行傳導(dǎo)；4. 過熱的金屬液到完全

33、凝固前釋放的熱量應(yīng)等于模具在該段時(shí)間內(nèi)吸收的熱量。這一過程與合金的比熱和模具的熱傳導(dǎo)系數(shù)有關(guān)。在上述的基礎(chǔ)上，再根據(jù)逆流式換熱器的原理加以推導(dǎo)，便得到如下的方程式：t=(Tn-Ty)CG/(Tn-Tm)HmF式中 t填充時(shí)間（秒）Tn內(nèi)澆口處熔融(rngrng)金屬的溫度（）Ty熔融(rngrng)金屬的液相線溫度（）Tm模具(mj)溫度（）熔融金屬（合金）的比熱（卡/克）G鑄件的重量（克）Hm模具熱傳導(dǎo)系數(shù)（卡/厘米2秒）（與凝固時(shí)間的計(jì)算中的Hm相同）F鑄件表面面積(厘米2)其中，G/F可看成一個比率，并用鑄件壁厚b的一半b/2代替。根據(jù)有關(guān)資料，以這一方程式為基礎(chǔ)，得到如下的計(jì)算式 t=

34、0.034b(Tn-Ty+64)/(Tn-Tm) t填充時(shí)間（秒） Tn內(nèi)澆口處熔融金屬的溫度（） Ty熔融(rngrng)金屬的液相線溫度（） Tm模具(mj)溫度（） b鑄件的平均(pngjn)壁厚（毫米）計(jì)算時(shí)，平均壁厚b可大致地按如下原則確定，即：一般取鑄件上同一壁厚最多的數(shù)值為平均壁厚。必要時(shí)，平均壁厚也可按下式計(jì)算：b=(b1F1+b2F2+b3F3+)/(F1+F2+F3)式中，b1,b2,b3鑄件某個部位的壁厚：F1,F2,F3壁厚為b1,b2,b3部位的面積表中列出了供直接選用的按壁厚確定的填充時(shí)間值，表內(nèi)數(shù)值是綜合了確定填充時(shí)間的各種計(jì)算方法和試驗(yàn)數(shù)值，結(jié)合生產(chǎn)中許多種壓鑄

35、實(shí)際情況，做了一定的計(jì)算和驗(yàn)證工作后提出的，列出的數(shù)值是以鋁合金為基礎(chǔ)的，但適用于其他合金。鑄件的平均壁厚（厘米）填充時(shí)間 （秒）鑄件的平均壁厚（厘米）填充時(shí)間 （秒）10.0100.01450.0480.0721.50.0140.02060.0560.08420.0180.02670.0660.1002.50.0220.03280.0760.11630.0280.04090.0880.1383.50.0340.050100.1000.16040.0400.060在表中范圍(fnwi)內(nèi)，填充時(shí)間還可以考慮下列情況來選用：1. 合金的入溫度高時(shí)，填充(tinchng)時(shí)間可選長些2. 模具(m

36、j)溫度高時(shí)，填充時(shí)間可選長些3. 鑄件厚壁部分遠(yuǎn)離內(nèi)澆口遠(yuǎn)時(shí)，填充時(shí)間可選長些4. 熔化潛熱和比熱高的合金，填充時(shí)間可選長些以上的計(jì)算或查表選用，都只是壓鑄生產(chǎn)前的預(yù)選工作，還應(yīng)通過試?；蛟嚿a(chǎn)的過程，采取測定實(shí)際的沖頭速度方法，對預(yù)選的填充時(shí)間加以驗(yàn)證。 增壓建壓時(shí)間和壓力升高時(shí)間增壓建壓時(shí)間是指在增壓階段的起始點(diǎn)上能夠把升高的壓力建立起來的時(shí)間，在這個起始點(diǎn)上的壓力的大小即為填充階段填充比壓的大小。從壓鑄工藝上來說，所需的增壓建壓時(shí)間愈短愈好，但是機(jī)器壓射系統(tǒng)的增壓裝置所能提供的增壓建壓時(shí)間是有限度的，性能較好的機(jī)器的最短建時(shí)間也不短于0.01秒。壓力升高時(shí)間指從增壓壓力建立起，直到壓力

37、升高到預(yù)定的數(shù)值所需的時(shí)間，從壓鑄上來說，壓力升高時(shí)間的長短，主要是由型腔中金屬的凝固時(shí)間所決定(judng)，因而與下列因素有關(guān)：）不同(b tn)的合金有不同的凝固時(shí)間，凝固時(shí)間長的，壓力升高時(shí)間亦稍長。）厚壁鑄件(zhjin)的凝固時(shí)間較長，壓力升高時(shí)間亦稍長。）型腔中金屬的凝固在不同的部位上各自為往往不是同時(shí)完成是，尤其是復(fù)雜的和大型的鑄件，模具熱平衡狀態(tài)更為復(fù)雜，這時(shí)取決于與內(nèi)澆口相連的部位上的金屬凝固時(shí)間。由此可見，增壓壓力的建成，應(yīng)與金屬的凝固形成這樣的關(guān)系：即：金屬凝固的過程中，隨著致密度的逐漸增加，所需的壓力逐漸要大。因此，在理想的條件下，僅就時(shí)間而言，壓力升高時(shí)間的長短可以

38、與凝固時(shí)間同樣的看待。在這種情況下，增壓的作用也達(dá)到了理想的預(yù)期效果，實(shí)際上，應(yīng)使壓力升高時(shí)間比金屬的凝固時(shí)間稍短才是合理的，因?yàn)闀r(shí)間的絕對值極其短促，若增壓壓力的建成稍遲，也會失去作用。當(dāng)然，如果壓力升高時(shí)間過短，金屬尚未完全凝固，增壓壓力早已建成并作用于其上，則將增大脹型力的液壓沖擊作用，在位移壓力曲線上形成過高的壓力峰值，從而引起脹型力超過極限值，發(fā)生機(jī)器鎖模力不足的現(xiàn)象。因此，機(jī)器壓射系統(tǒng)的增壓裝置上，壓力升高時(shí)間的可調(diào)性十分重要。根據(jù)凝固時(shí)間來看，其調(diào)整范圍在0.0150.3秒內(nèi)比較適宜。實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)鑄件的大小（或壓鑄機(jī)的大?。┰賱澐殖鲂〉姆秶?。壓鑄技術(shù)基礎(chǔ)（二）壓鑄件的缺陷及

39、產(chǎn)生的原因壓鑄生產(chǎn)中遇到的質(zhì)量問題很多，其原因也是多方面。生產(chǎn)中必須對產(chǎn)生的質(zhì)量問題作出正確的判斷。找出真正的原因，才能提出(t ch)相應(yīng)切實(shí)可行的有效的改進(jìn)措施，以便不斷提高鑄件質(zhì)量。壓鑄件生產(chǎn)所出現(xiàn)的質(zhì)量問題中，有關(guān)缺陷(quxin)方面的特征、產(chǎn)生的原因（包括改進(jìn)措施）分別敘述于后。一、欠鑄壓鑄件成形過程中，某些部位填充不完整，稱為欠鑄。當(dāng)欠鑄的部位嚴(yán)重時(shí)，可以作為鑄件的形狀不符合圖紙要求來看待。通常(tngchng)對于欠鑄是不允許存在的。造成欠鑄的原因有：）填充條件不良，欠鑄部位呈不規(guī)則的冷凝金屬 當(dāng)壓力不足、不夠、流動前沿的金屬凝固過早，造成轉(zhuǎn)角、深凹、薄壁（甚至薄于平均壁厚）、

40、柱形孔壁等部位產(chǎn)生欠鑄。 模具溫度過低 合金澆入溫度過低 內(nèi)澆口位置不好(b ho)，形成大的流動阻力）氣體阻礙，欠鑄部位(bwi)表面光滑，但形狀不規(guī)則 難以開設(shè)排溢系統(tǒng)(xtng)的部位，氣體積聚 熔融金屬的流動時(shí)，湍流劇烈，包卷氣體）模具型腔有殘留物 涂料的用量或噴涂方法不當(dāng)，造成局部的涂料沉積 成型零件的鑲拼縫隙過大，或滑動配合間隙過大，填充時(shí)竄入金屬，鑄件脫出后，并未能被完全帶出而呈現(xiàn)片狀夾在縫隙上。當(dāng)之種片狀的金屬（金屬片，其厚度即為縫隙的大小）又凸于周圍型面較多，便在合模的情況下將凸出的高度變成適為鑄件的壁厚，使以后的鑄件在該處產(chǎn)生穿透（對壁厚來說）的溝槽。這種穿透的溝槽即成為欠

41、鑄的一種特殊形式。這種欠鑄現(xiàn)象多在由鑲拼組成的深腔的情況下出現(xiàn)。 澆料不足（包括余料節(jié)過?。?。 立式壓鑄機(jī)上，壓射時(shí)，下沖頭下移讓開噴嘴孔口不夠，造成一系列的填充條件不良。二、裂紋(li wn)鑄件的基體被破壞或斷開，形成細(xì)長的縫隙，呈現(xiàn)不規(guī)則線形，在外力作用下有發(fā)展的趨勢，這種缺陷稱為裂紋(li wn)。在壓鑄件上，裂紋是不允許存在的。造成(zo chn)裂紋的原因有：1 鑄件結(jié)構(gòu)和形狀 鑄件上的厚壁與薄壁的相接處轉(zhuǎn)變避劇烈 鑄件上的轉(zhuǎn)折圓角不夠 鑄件上能安置推桿的部位不夠，造成推桿分布不均衡 鑄件設(shè)計(jì)上考慮不周，收縮時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力而撕裂。2 模具的成型零件的表面質(zhì)量不好，裝固不穩(wěn) 成型表面沿出

42、模方向有凹陷，鑄件脫出撕裂 凸的成型表面其根部有加工痕跡未能消除，鑄件被 成型零件裝固有(gyu)偏斜，阻礙鑄件脫出。3 頂出造成(zo chn) 模具(mj)的頂出元件安置不合理（位置或個數(shù)） 頂出機(jī)構(gòu)有偏斜，鑄件受力不均衡 模具的頂出機(jī)構(gòu)與機(jī)器上的液壓頂出器的連接不合理，或有歪斜或動作不協(xié)調(diào) 頂針頂出時(shí)的機(jī)器頂桿長短不一致，液壓頂出的頂棒長短不一致。4 合金的成分1）對于鋅合金A有害雜質(zhì)鉛、錫和鎘的含量較多B純度不夠2）對于鋁合金A含鐵量過高，針狀的含鐵化合物增多B鋁硅合金(hjn)中硅含量過高C鋁鎂合金中鎂含量(hnling)高D其它(qt)雜質(zhì)過高，增加了脆性3）對于鎂合金鋁、硅含量過

43、高5）合金的熔煉質(zhì)量A熔煉溫度過高，造成偏析B保溫時(shí)間過長，晶粒粗大C氧化夾雜過多6）操作不合理A留模時(shí)間過長，特別是熱脆性大的合金（如鎂合金）B涂料用量不當(dāng)(b dn)，有沉積7）填充不良、金屬基體未熔合，凝固(nngg)后強(qiáng)度不夠，特別是離澆口遠(yuǎn)的部位更易出現(xiàn)。三、孔穴(kngxu)孔穴包括氣孔和縮孔 1、氣孔氣孔有兩種：一種是填充時(shí)，金屬卷入氣體形成的內(nèi)表面光亮和光滑、形狀較為規(guī)則的孔洞。另一種是合金熔煉不正確或不夠，氣體熔解于合金中。壓鑄時(shí)，激冷甚劇，凝固很快，熔于金屬內(nèi)部的氣體來不及析出，使金屬內(nèi)的氣體留在鑄件內(nèi)而形成孔洞。壓鑄件內(nèi)的氣孔以金屬卷入型腔中的氣體所形成的氣孔是主要的，而

44、氣體的大部分為空氣。產(chǎn)生氣孔的原因1. 內(nèi)澆口速度過高，湍流運(yùn)動過劇，金屬流卷入氣體嚴(yán)重2. 內(nèi)澆口截面積過小，噴射嚴(yán)重3. 內(nèi)澆口位置不合理，通過內(nèi)澆口后的金屬立即撞擊型壁、產(chǎn)生渦流，氣體被卷入金屬流中4. 排氣道位置不對，截面積不夠(bgu)，造成排氣條件不良5. 大機(jī)器壓鑄小零件，壓室的充滿(chngmn)度過小，尤其是臥式冷壓鑄機(jī)上更為明顯6. 鑄件設(shè)計(jì)不合理。a形成鑄件有難以排氣的部位(bwi)； b局部部位的壁厚太厚7. 待加工面的加工量過大，使壁厚增加過多。8. 熔融金屬中含有過多的氣體2、縮孔鑄件凝固過程中，金屬補(bǔ)償不足所形成的呈現(xiàn)暗色、形狀不規(guī)則的孔洞，即為縮孔。其原因有：I

45、. 金屬澆入溫度過高II. 金屬液過熱時(shí)間太長III. 壓射的最終補(bǔ)壓的壓力不足IV. 余料餅太薄，最終補(bǔ)壓起不到作用V. 內(nèi)澆口截面積過?。ㄖ饕?zhyo)是厚度不夠）VI. 溢流槽位置不對或容量(rngling)不夠VII. 鑄件結(jié)構(gòu)不合理， 有熱節(jié)部位(bwi)，并且該處有解決VIII. 鑄件的壁厚變化太大在壓鑄件上，產(chǎn)生縮孔的部位，往往是容易產(chǎn)生氣孔的處所 ，故壓鑄件內(nèi)，有的孔穴常常是氣孔、縮孔混合而成的。四、條紋填充過程中，當(dāng)熔融金屬流動的動能足以產(chǎn)生噴濺或雖然聚集成流束，但又相連得不緊密的條件時(shí)，邊界凝固層便具有“疏散效應(yīng)”，而處于這種狀態(tài)金屬在隨后的金屬主流所覆蓋之前，早就凝固，

46、于是，在鑄件表面上便形成紋絡(luò)，這就是壓鑄件上常見的條紋。鋁合金鑄件上條紋最為明顯，而在鑄件的大面積的壁面上，就更為突出。這種條紋呈現(xiàn)不同的反射程度，有時(shí)比鑄件的基體的顏色稍暗一些，有時(shí)硬度上也稍有不一樣。根據(jù)工廠初步測定條紋的深度約在0.2毫米以內(nèi)，而深度為0.05毫米起，外觀就已經(jīng)明顯地看出來。對條紋作化學(xué)的、攝譜的和金相的研究發(fā)現(xiàn)，條紋與鑄件本身相同的化學(xué)成分，可而條紋不是硅偏析、渣滓、污損，也不是合金的其它化學(xué)本性原因造成的。條紋的深度僅0.080.20毫米。有時(shí)條紋有著清晰的邊界，有時(shí)條紋與鑄造組織混雜在一起，看不到明顯的過渡區(qū)。條紋的微觀組織基本上沒有不同于主要組織，只是它更細(xì)致一些

47、。對于鋁合金來說，條紋內(nèi)鋁硅共晶組織更加細(xì)致，合金組元中的金屬間化合物也是如此。條紋也呈現(xiàn)硅的不足（暗的組成物），但沒有發(fā)現(xiàn)化學(xué)上的差異。在條紋更細(xì)的組織中，硅的分布也不一樣，既然硅比鋁要黑些，因而條紋的顏色常?？磥砀?。綜上所述，壓鑄件表面的條紋，是填充過程中必然發(fā)生的結(jié)果，尤其是鋁合金鑄件的表面更為突出(t ch)，而條紋的組織和性質(zhì)對于壓鑄件的使用來說，在一般的情況下沒有影響的。只有在壁很薄時(shí)，才對條紋的深度有限制。至于在光飾要求高的表面上則還是不應(yīng)該存在的。既然條紋是由于邊界凝固層的“疏散效應(yīng)”所形成，而根據(jù)填充過程的特性，便可對產(chǎn)生(chnshng)這種“疏散效應(yīng)”的原因作如下的分析

48、：I. 填充時(shí)，劇烈的湍流將氣體卷入金屬流中，從而(cng r)對金屬流速產(chǎn)生彌散作用。II. 在填充過程中，鑄件的外殼層（邊界凝固層）常常不是整個地同時(shí)形成的（在填充理論的敘述中已經(jīng)提到）在尚未形成殼層的區(qū)域便出現(xiàn)“疏散效應(yīng)”。對于有大平在面的鑄件，在大的平面壁上就更為明顯。III. 模具溫度低于熱平衡條件所應(yīng)有的溫度，使“疏散效應(yīng)”更為強(qiáng)烈，產(chǎn)生的區(qū)域亦大為增多。IV. 金屬流撞擊型壁而產(chǎn)生濺射所造成的“疏散效應(yīng)”十分明顯，當(dāng)撞擊后的金屬分散成密集的液滴，便成為麻面。這就是鑄件表面上總是帶有強(qiáng)烈的濺射痕跡的原因。正對內(nèi)澆中的型壁是撞擊濺射最常見的區(qū)域。V. 涂料涂層不勻，厚的部位受到金屬流

49、的熾熱混雜在金屬中，并使金屬產(chǎn)生“分隔”，從而造成“疏散效應(yīng)”。VI. 涂料局部沉積而氣體又未揮發(fā)干凈，余下的氣體被金屬流所包卷，對金屬流產(chǎn)生彌散作用。VII. 排溢系統(tǒng)不合理，逸氣(y q)不通暢，型腔中的氣體過多，金屬流因氣體而彌散的作用增強(qiáng)。根據(jù)條紋產(chǎn)生的原因，可見其深度是隨時(shí)變化的。所以，生產(chǎn)(shngchn)中，常常按深度的不同，將條紋分別稱為花紋、流痕、麻面和冷紋等等。而冷紋的深度則是條紋中最深的一種。五、表層(biocng)疏松 壓鑄件的外殼層（邊界凝固層）一般約為0.50.8毫米左右。在這個殼層（也稱表皮層）上有一種呈現(xiàn)松散不密實(shí)的宏觀組織，即為表層疏松。 表層疏松的形成的原因

50、與條紋相似，故其性質(zhì)也很接近，也是有時(shí)有清晰的邊界，有時(shí)則無明顯的過渡區(qū)。但其深度則較條紋更深一些，而且總是與涂料過多而沉積有關(guān)，因此，表層疏松的顏色比條紋更為灰暗，反射更差。有時(shí)，也帶有涂料受熾熱而燒灼的顏色，所以有時(shí)這種還與涂料的本色有關(guān)。深度很淺的表層疏松，一般來說沒有妨礙，但光飾（涂覆）則不允許存在。六、冷隔金屬流互相對接或搭接但未熔合而出現(xiàn)的縫隙，稱為冷隔。對于大鑄件來說，冷隔這種缺陷出現(xiàn)較多。出現(xiàn)冷隔的部位通常是離內(nèi)澆口遠(yuǎn)的區(qū)域。它是由于金屬流分成若干股地流動時(shí)，各股的流動前沿已呈現(xiàn)冷凝狀態(tài)（稱為(chn wi)凝固前沿），但在后面的金屬流的推動下，仍然進(jìn)行填充，當(dāng)與其相遇的金屬流

51、同樣具有凝固前沿時(shí)，則相遇的凝固層不能再熔合，其接合處便呈現(xiàn)縫隙，這種縫隙便稱為冷隔。嚴(yán)重的冷隔對鑄件的使用有一定的妨礙，應(yīng)視鑄件的使用條件和冷隔的程度而定。產(chǎn)生(chnshng)冷隔的原因有：1. 金屬(jnsh)流在型腔中分成若干股地進(jìn)行填充2. 溢流槽位置與金屬流股匯集處不吻合3. 合金澆入溫度過低4. 模具溫度過低5. 內(nèi)澆口速度太小6. 金屬流程過長七、凹陷 鑄件表面上的癟下部位稱為凹陷，產(chǎn)生的原因有1. 鑄件(zhjin)的熱節(jié)部位填充滿（內(nèi)部有空洞），收縮時(shí)，表皮層雖有一定的強(qiáng)度，但在不破裂的情況下，仍然受到內(nèi)部的收縮作用而表面呈現(xiàn)凹陷，即稱為縮凹。2. 填充時(shí)，氣體被擠在金屬流

52、與型腔壁面之間而未被排除出去，該處即出現(xiàn)(chxin)凹陷。這凹陷的表面光潔，多出現(xiàn)在型腔難以排氣，而鑄件則是端旁邊緣部位上。3. 在機(jī)器壓射機(jī)構(gòu)的性能較差（如舊的立式機(jī)器）的情況下，當(dāng)工作液壓力(yl)不穩(wěn)定，壓射壓力也不穩(wěn)定。推動金屬的壓力不連續(xù)，造成鑄件的表皮層不止一次地形成，但是每次表皮層的邊緣位置不同，前一次的表皮層有部分邊緣未被后一次所覆蓋，便產(chǎn)生條狀的凹陷。4. 模具型腔有殘留物，這在前面對產(chǎn)生欠鑄的原因中已經(jīng)提到過。但產(chǎn)生時(shí)凹陷，型腔的殘留物并不一定是片狀，而是帶有不規(guī)則的各種形狀，殘留物高出型面的高度也不大，故鑄件的入深度也較淺。八、氣泡 鑄件表皮下，聚集氣體因熱脹將鑄件表面

53、鼓起的泡，稱為氣泡。氣泡的表皮仍然是壓鑄表皮。產(chǎn)生的原因有：1. 型腔內(nèi)氣體過多2. 模具溫度過高（或冷卻通道失去作用）。九、擦傷 鑄件的表面(biomin)順著出模方向的拉傷痕跡，即為擦傷。它有兩種特征：1. 金屬流撞擊型壁后，引起金屬對型壁的強(qiáng)烈焊合或粘附(zhn f)（如同將稠糊狀泥漿用力擲在墻上的粘附現(xiàn)現(xiàn)象一樣，用力愈大，粘附愈多），而當(dāng)粘附部位在脫模時(shí)，金屬被擠拉而把表皮層撕破，鑄件該部位就出現(xiàn)拉傷。2. 模具成形表面質(zhì)量較差時(shí)，鑄件脫模造成拉傷，多呈直線（脫模方向）的溝道，淺的不到(b do)0.1毫米，深的約有0.3毫米。擦傷嚴(yán)重時(shí)，便產(chǎn)生粘模，鑄件甚至脫不出來。擦傷現(xiàn)象以鋁合金

54、最為嚴(yán)重產(chǎn)生擦傷的原因有：1. 成形表面斜度過小或有反斜度。2. 成形表面光潔度不夠，或加工紋向不對，或在脫模方向上平整度較差。3. 成形表面有碰傷。4. 涂料不足，涂料性質(zhì)(xngzh)不合要求。5. 金屬(jnsh)流撞擊型壁過劇。6. 鋁合金中含鐵量過低（小于0.6%）7. 金屬(jnsh)澆入溫度過高。十、硬雜質(zhì)鑄件上硬度高于基體金屬的“點(diǎn)”或塊狀物，稱為硬雜質(zhì)。硬雜質(zhì)的存在對機(jī)械加工來說是極其不利的，它會使刀具損壞。由于鑄件外觀檢查難以發(fā)現(xiàn)，因此，必須在壓鑄過程中嚴(yán)格按照熔煉工藝規(guī)程和合理的回爐料配比加以消除。壓鑄中，以鋁合金的硬雜質(zhì)最為嚴(yán)重。鋁合金的硬雜質(zhì)多為非金屬硬雜質(zhì)，其中主要

55、是氧化鋁(Al 2O3)，它以大而密集的團(tuán)塊或以細(xì)小而分散的顆粒而存在。相當(dāng)大的團(tuán)塊狀硬雜質(zhì)（在低倍顯微檢查時(shí)顯得象黑斑點(diǎn)一樣），對機(jī)加工的刀具損壞最為嚴(yán)重。較小的粒狀硬雜質(zhì)（在拋光表面上呈現(xiàn)微細(xì)的黑點(diǎn)），對于粗拋光、細(xì)拋光和電鍍等工序，都是極為有害的。硬雜質(zhì)的存在也降低了鑄件的機(jī)械性能。另一種非金屬硬雜質(zhì)也是常常遇到的，它是一種堅(jiān)硬的由鋁、鐵、錳、硅組成的復(fù)雜的金屬化合物。這種化合物通常是由MnAl 3在熔爐的較冷處形成的。這種MnAl 3微粒作為核心使鐵從液態(tài)金屬中析出。而硅又參與此復(fù)雜的化合物，便形成四元素的復(fù)合物。它對機(jī)加工時(shí)的刀具壽命同樣有嚴(yán)重的損害。而鑄件經(jīng)加工后，硬雜質(zhì)的部位正常

56、基體顯示出不同程度的光亮度。當(dāng)復(fù)合物呈大顆粒時(shí)，降低了熔融金屬的填充性能。并促進(jìn)了與模具發(fā)生焊合。當(dāng)遇到氧化鋁時(shí)，氧化鋁又作為這種復(fù)雜化合物的凝固核心而加速了復(fù)合物的形成。當(dāng)對熔融金屬（鋁合金）加熱到788并充分?jǐn)嚢杌旌蜁r(shí)，可以使復(fù)合物消失。但是如果復(fù)合物過多，則應(yīng)清除干凈而換入新的合金。產(chǎn)生硬雜質(zhì)(zzh)的原因有：1. 熔煉時(shí)加料混進(jìn)(hn jn)夾雜物。2. 保溫(bown)時(shí)液面氧化層攪混。3. 回爐料比例過多。4. 保溫時(shí)間過長；過熱溫度太高十一、網(wǎng)狀痕跡、網(wǎng)狀毛刺模具零件熱裂造成鑄件表面上的痕跡和突出金屬刺，而又因模具熱裂多呈現(xiàn)網(wǎng)狀（放射狀），當(dāng)熱裂程度較輕時(shí)，印在鑄件上的即為網(wǎng)狀

57、痕跡；而熱裂程度嚴(yán)重時(shí)，常形成裂縫，鑄件上便有網(wǎng)狀毛刺。熔點(diǎn)愈高的合金，這種熱裂造成的現(xiàn)象愈嚴(yán)重。例如銅合金的模具，熱裂就較為嚴(yán)重。而黑色金屬壓鑄就更為嚴(yán)重。壓鑄上的網(wǎng)狀痕跡一般是不作限制的。而網(wǎng)狀毛刺在輕微程度時(shí)，通常都允許的；當(dāng)達(dá)到嚴(yán)重程度時(shí)，則按使用條件而定。造成模具熱裂的原因有：1. 內(nèi)澆口附近磨擦阻力最大，經(jīng)受熔融金屬的沖蝕最為嚴(yán)重，最易產(chǎn)生熱裂。2. 模具成型(chngxng)零件有較大平面是薄弱（實(shí)體厚度小）區(qū)域。3. 冷卻系統(tǒng)調(diào)節(jié)(tioji)不當(dāng)。4. 水劑涂料未經(jīng)過預(yù)熱，或噴涂不當(dāng)(b dn)，對模具激冷過劇。5. 涂料有化學(xué)腐蝕作用（如氟化鈉）。6. 成型零件上鑲拼（包括

58、型芯孔至邊緣過?。┰斐杀∪醯牟课?，也會產(chǎn)生早期熱裂，但這熱裂是條紋狀的。同樣也再現(xiàn)痕跡和毛刺兩種。7. 推桿和型芯（壓鑄件為小圓孔）處于經(jīng)受金屬流沖蝕較劇烈的部位（如澆口、澆道）時(shí)，其配合的孔口上緣將產(chǎn)生早期熱裂，裂紋呈放射狀擴(kuò)展。使壓鑄件表面也會產(chǎn)生痕跡和毛刺。8. 模具材料有原始缺陷，鍛造工藝不當(dāng)、熱處理方法不對所造成的潛在裂紋。十二、接痕 因模具零件的鑲拼、活動零件或分型接合處所造成的高低不平的印痕，稱為接痕。接痕交界的兩相鄰表面的斜度有同一方向的和方向相反的兩種。十三、頂出元件(yunjin)痕跡 模具上頂出元件(yunjin)（如推桿）與鑄件接觸的頂面處于型腔內(nèi)的工作位置時(shí)，與原型面

59、不一樣平齊，鑄件便出現(xiàn)頂出元件痕跡。頂出元件痕跡又有凸出凹入兩種，其凸起(t q)高度和凹入深度應(yīng)根據(jù)鑄件要求而定。十四：鑄件變形鑄件的變形一般是指整體變形而言。常見的變形有翹曲、彎扭、彎曲等。產(chǎn)生變形的原因有：1. 鑄件本身結(jié)構(gòu)不合理，凝固收縮產(chǎn)生變形。2. 模具結(jié)構(gòu)不合理（如活動型芯帶動、鑲拼不合理等）。3. 頂出過程中，頂出溫度過高（鑄件的）、頂出結(jié)構(gòu)不好、頂出有沖擊、頂出力不均衡，都會使鑄件產(chǎn)生變形。4. 已產(chǎn)生(chnshng)粘模，但尚未達(dá)到鑄件脫不出的情況下，頂出時(shí)也會產(chǎn)生變形。5. 澆口系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)（主要(zhyo)是溢流）布置不合理，引起收縮時(shí)的變形。十五、鑄件幾何形狀、尺

60、寸(ch cun)與圖紙不符造成鑄件幾何、形狀與圖紙不符的原因有：1. 模具成形部分已損壞，但生產(chǎn)并未發(fā)現(xiàn)而繼續(xù)生產(chǎn)。2. 模具的活動成形部分（如滑塊）已不能保持在應(yīng)有的工作位置上（如楔緊不夠、裝固位置變動）。3. 模具分型面金屬物未清理干凈，致使與分型面有關(guān)的尺寸發(fā)生變動。4. 型腔中有殘留物。十六、合金的化學(xué)成分不合標(biāo)準(zhǔn)主要原因是：1. 熔煉過程(guchng)沒有按工藝規(guī)程進(jìn)行。2. 保溫時(shí)間(shjin)、熔點(diǎn)低的元素容易燒損，成分發(fā)生變化。3. 保溫時(shí)間過長，坩堝受到浸蝕，坩堝的某些元素滲入(shnr)合金中，這一現(xiàn)象以鑄鐵坩堝較為明顯，使合金的鐵含量有所增加，其中又以鋁合金最為嚴(yán)重