鋁鑄件中鋁錠鑄造的凈化技術(shù)及在氣缸蓋行業(yè)的應(yīng)用

鋁鑄件后處理,，對清理后的鑄件進(jìn)行熱處理﹑﹑防銹處理和粗加工的過程,。鋁鑄件后處理是鑄造生產(chǎn)的后一道工序,。熱處理：為了或改變鑄件的原始組織，內(nèi)應(yīng)力,，鑄件性能,，防止鑄件變形和破壞，鑄件清理后,，有的需要進(jìn)行熱處理,。鑄件熱處理一般有淬火、退火,、正火,、鑄態(tài)調(diào)質(zhì)、人工時效,、應(yīng)力,、軟化和石墨化處理等。例如高錳鋼鑄件要求很高的和足夠的韌性,，其內(nèi)部組織應(yīng)為奧氏體,。為此，需對鑄件進(jìn)行淬火處理,，即將鑄件加熱到奧氏體區(qū)域使其奧氏體化后,，淬水激冷，使奧氏體來不及轉(zhuǎn)變而保持下來,。這一過程也叫水韌處理或固溶處理,。：分為矯正、修補(bǔ)和表面精整3個方面,。有些鑄件在凝固,、冷卻以及熱處理過程中產(chǎn)生變形，使部分尺寸超差,，需用矯正的方法,。矯正主要利用機(jī)械力量在室溫或溫態(tài)下進(jìn)行。當(dāng)變形量過大時,，也可以在加熱爐內(nèi)利用鑄件自重或外加壓重進(jìn)行高溫矯正,。鑄件外部缺陷主要使用焊接手段。要求氣密,、液密的鑄件的滲漏缺陷,，則采用壓入堵漏劑的方法解決。鑄件表面粗糙和凹凸不平一般用懸掛砂輪和高速砂輪磨光精整,。粗加工：鑄件交貨前,，根據(jù)技術(shù)條件對局部進(jìn)行粗加工。鑄件經(jīng)粗加工后,，能及時發(fā)現(xiàn)缺陷予以解決,，并能減輕重量，還可使廢料和切屑能夠就地分類回用,。防銹處理：有些鑄件和機(jī)床鑄件,，交貨前要求進(jìn)行防銹處理以防止運輸和存放期間生銹。一般是在后檢驗合格后刷上底漆,。
　　鋁鑄件粘砂沒有只反應(yīng)鑄件的外觀品質(zhì),，以至惹起報廢。因而,，對于鑄件的粘砂惹起剩余的注重,。
　　1、粘砂景象,。粘砂有化學(xué)粘砂與機(jī)器粘砂,，其繁難甄別形式正在于前端粘砂層中常常沒有含有非金屬鐵,。
　　（1）機(jī)器粘砂,。系非金屬液滲人砂型或者砂芯砂粒間隙中,，與砂燒結(jié)并粘附正在鑄件名義。它能夠是薄薄的一層,，也能夠是數(shù)毫米的厚層,。非金屬液有時會浸透到砂芯的整個截面，以致內(nèi)腔堵塞,，這種粘砂常常是沒有能夠肅清的,，鑄件沒有得沒有報廢。
　?。?）化學(xué)粘砂,。系非金屬風(fēng)化學(xué)反響生成的非金屬氧化物與造型資料作用構(gòu)成的粘著力的硅酸鐵浮渣。它多發(fā)生正在鑄件內(nèi)澆口或者厚壁處,，特別當(dāng)砂型或者砂芯較薄而鑄件較厚時較易發(fā)生,。
　　2、粘砂緣由
　?。?）剩余的壓力使非金屬液滲人砂粒之間較高的非金屬液靜壓力頭,。即由鑄件澆注高低和澆注零碎構(gòu)成的壓力。如該壓力砂粒間隙之間毛細(xì)景象構(gòu)成的抵制壓力,。即尸毛=QcosO/r,，式中P毛為毛細(xì)壓力；,。為非金屬液名義拉力,；e為非金屬液的潤濕角；r為半徑,。就會構(gòu)成機(jī)器粘砂,。靜壓力頭500mm，冶煉用砂又較粗,，少數(shù)會產(chǎn)活力械粘砂,，除了上涂料。上式亦注明:越大,，即砂粒粒度越粗,，尸毛越小，即較易產(chǎn)活力械粘砂,。
　?。?）非金屬液正在鑄型內(nèi)活動構(gòu)成的動壓力。
　　（3）鑄型“爆”或者“嗆”,。即鑄型澆注時開釋的可燃?xì)怏w與氣氛混兼并被火熱非金屬液撲滅所構(gòu)成的動壓力,。
　　（4）機(jī)器粘砂未經(jīng)開端,，即使壓力減小,，非金屬液浸透還會接續(xù)停止,，直到浸透非金屬液前沿凝結(jié),。即非金屬液量度低于固相線量度，浸透方可中止,。
　?。?）化學(xué)粘砂一般的緣由是濕型和制芯用原資料耐火度、燒結(jié)點低,；石英砂沒有純,；煤粉或者代品加人有余；沒有運用涂料或者運用沒有當(dāng),；澆注溫渡過高,；澆注沒有當(dāng)以致渣子進(jìn)人鑄型等要素形成。
　　鋁鑄件中鋁錠鑄造的凈化技術(shù),。從電解槽吸出的鋁液中含有各種雜質(zhì),，因此鋁鑄件在鑄造之前需要進(jìn)行凈化。工業(yè)上主要采用澄清,、熔劑,、氣體等凈化方法，也有的試用定向凝固和過濾方法進(jìn)行凈化,。
　　1,、熔劑凈化熔劑凈化是利用加入鋁液中的熔劑形成大量的細(xì)微液滴，使鋁液中的氧化物被這些液滴濕潤吸附和溶解,，組成新的液滴升到表面,，冷卻后形成浮渣除去。凈化用的熔劑選用熔點低,、密度小,，表面張力小、活性大,、對氧化渣有吸附能力的鹽組成,。使用時，先將小塊熔劑裝入鐵籠里,，再插入混合爐底部來回攪動,，至熔劑化完后取出鐵籠，靜止5~10min。撈出表面浮渣即可澆鑄,。根據(jù)需要也可將熔劑撤在表面上起覆蓋作用,。
　　2、氣體凈化氣體凈化是一種主要的原鋁凈化法,，所用氣體是氯氣,、氮氣或氯氮混合氣體。
　?。?）氯氣凈化,。以前采用活性氣體氯氣作凈化劑。在氯化法中,，把氯氣通入鋁液內(nèi)時生成很多異常細(xì)小的AlCl3,，氣泡，充分地混合在鋁液內(nèi),。溶解在鋁液中的氫,，以及一些機(jī)械夾雜物便吸附在AlCl3氣泡上，隨著AlCl3氣泡上升到鋁液表面而排出,。通入氯氣時還能使某些比鋁加負(fù)電性的元素氯化,，如鈣、鈉,、鎂等均因通入氯氣而生成相應(yīng)的氯化物,，得以分離出來。所以氯化法是一種非常的原鋁凈化法,。氯氣用量為每噸鋁500-700g,。但因為氧氣有毒而且比較貴重，為了避免空氣被污染和降低鋁錠生產(chǎn)的成本,，故在現(xiàn)代鋁工業(yè)上已逐漸廢去了氯化法改成惰性氣體——氮氣凈化法,。
　　（2）氮氣凈化法,。又稱為無煙連續(xù)凈化法,，用氧化鋁球作過濾介質(zhì)。N2直接通入鋁液內(nèi),。鋁液連續(xù)送入凈化爐內(nèi),，通過氧化鋁球過濾層，并受到氮氣的沖洗,，于是鋁液中的非金屬夾雜物以及溶解的氫得以,，然后連續(xù)排出，從而使細(xì)微的氮氣泡均勻分布在受處理的鋁液內(nèi)起到凈化的作用,。氮氣對大氣,，且凈化處理量大，每分鐘可處理200~600kg鋁液，凈化過程中造成的鋁損失量相對減少,，故現(xiàn)在廣泛應(yīng)用,。但它不象氯氣那樣能夠鋁液中的鈣、鈉,、鎂,。
　　（3）混合氣體凈化法,。采用氯氣和氮氣的混合物來凈化鋁液,，其作用是一方面脫去氫氣和分離氧化物，另一方面鋁中某些金屬雜質(zhì),，常用的組成是90%氮氣+10%氯氣,。也有采用10%氯氣+10%二氧化碳+80%氮氣,。這樣效果好,，二氧化碳能使氯氣與氮氣很好的擴(kuò)散，可縮短操作時間,。
　　鋁鑄件在氣缸蓋行業(yè)的應(yīng)用
　　汽車發(fā)動機(jī)缸蓋都是用鋁合金制造的,。氣缸蓋是既復(fù)雜又很重要的鑄造零件，燃燒室,、發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管和排氣管都安裝在氣缸蓋內(nèi),。氣缸蓋在發(fā)動機(jī)中是處于高溫狀態(tài)下工作，承受較大的熱沖擊且會導(dǎo)致應(yīng)力集中,，因而,，鋁合金就成了受歡迎的制品。采用鋁合金制造氣缸蓋的優(yōu)點除了重量輕以外,，還有另外一個突出的優(yōu)點就是導(dǎo)熱性能優(yōu)良,。對于轎車、輕型車的發(fā)動機(jī)來說,，使用鋁合金氣缸蓋可以使發(fā)動機(jī)熱效率好,，避免氣缸蓋內(nèi)燃燒室中的零件產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。由于氣缸蓋是一種內(nèi)腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜,、壁厚又不均勻的鑄件,，且缸蓋內(nèi)腔還有壓力密封性要求，給鑄造工藝帶來困難,。傳統(tǒng)上鋁氣缸蓋鑄造多采用金屬型鑄造工藝和低壓鑄造工藝,，80年代以來出現(xiàn)了兩種新的鑄造工藝——氣化模鑄造和砂型低壓鑄造，特別是前者,，很適于氣缸蓋,、進(jìn)氣管這類內(nèi)腔復(fù)雜且需要砂芯成型的鑄件。該工藝與傳統(tǒng)工藝相比有許多優(yōu)點：不分型、不起模,、不使用砂芯,、鑄件容易清理、鑄件表面光潔度好,、尺寸,、適于大批量生產(chǎn)。氣缸蓋的傳統(tǒng)鑄造方法是底注,，這有利于將鋁熔體均勻地填充到模子中,，而現(xiàn)在中國廣泛采用頂注，這樣可使成形鑄件好地冷卻且有利于直接凝固,。鋁鑄造技術(shù)將加適用于,。