汽车铝合金铸件技术培训.ppt

现代汽车铝铸件;1 铝合金材料及熔炼 2 铝铸件铸造技术 3 常见汽车铝铸件缺陷及防止; 铸造合金的选择，应同时考虑使用要求和工艺性能两个主要方面阶间题。原则上在满足使用要求的前提下，较多地考虑工艺性能。这是许多大量主产汽车铝铸件的厂家长期实践积累的经验。例如，美国汽车制造业在推进轿车轻量化过程中，为了扩大铝铸件的应用范围选择新的铝铸件合金，往往要在一个比校宽的范围内进行比铰，而不是按照传统的习惯来确定。 ; 一般来说，铸造合金的使用性能包括；机械性能（抗拉强度，延伸率，硬度值等），物理性能（密度，熔点，凝固点．线膨胀系数，比热，导热系数等），化学性熊，耐磨蚀性能；工艺性能包括铸造成型性，流动性，抗热裂性，模具粘附性，切削加工性，热处理性以及焊补性等等。因此，合金选择受到许多因素的制约、随着铝铸造工艺拔术不断发晨，开发的新合金，基本上 满足了汽车工业的需要。 ;1.1.1 汽车铝铸件对合金的要求; 用于发动机缸体的铝铸件，要求合金有良好的高温性能，耐磨性好，热膨胀系数小、铸造成型时熔融合金的流动性好。由于缸体、缸盖的冷却通道与水接触，缸盖燃烧室表面受高温燃气侵烛，故又要求合金具有一定的耐腐蚀性。市缸体和缸盖徒件工作环境差，又要求合金有梭好的热疲铸强度，以承受抗热冲击产生的疲劳破坏 ; Si和Cu在发动机铝合金中是最重要的元素。通常Si元青有助子提高铝合金的耐磨性能；Si含量越高，铝合金耐磨性越好、同时Si元素也能捉高熔融铝合金的流动性。但Si含量太高可能造成铸造和加工的困难。因此Si元素含量的选择，既要考虑使合金具有耐磨性；又要考虑具有良好的铸造性和加工性。; 390铝合金中，含Si量控制在16～18%，获得了使用和工艺兼优的性能。在铝合金中，Cu元素有助于提高合金的强度与硬度．并能改善合金的热处理性能。390铝合金的含Cu量为4～5%，在含Mg量为0.45～0.65%的情况下，合金的室温强度极好，即使在发动机工作温度超过260oC时，仍能保持强度不变。;尽管Cu降低了铝合金的耐腐蚀性能，但是，这个问题可以通过过在冷却水中加入???腐剂解决。 表2-1是390合金与其他几种铝合金屈服强度的对比。从中可以看到390合金比起通常使用的319和38合金，在高温强度方而有明显提高。表 2-2是390合金与某些合金物理性能的对比。从中看到，它的导热率，膨胀系数等性能优于其他合金。;Date; ;Date;1.1.2汽车主要铝铸件用合金;Date;1.2 提高铝合金性能的现代处理技术;（1）常用熔剂的性能及熔剂配比 通常使用的熔剂多为氯盐和氟盐。一般认为，氯化物熔剂只是猛烈地分解，以此将铝液中的氧化物和外来杂质“牵引”到液面；而氟化物则还有熔解氧化物的能力。加入方式不外乎两种：一种是在坩埚底部加入一部分．加料后再加剩余部分；但大多数的方式是熔化后加入。各国使用的熔剂配比是依生产条件和使用习惯而决定。混合熔剂的加入量大致差不多，一般为金属液重量的1.5%左右。;（2）除渣与除气方法 近10年来，铝合金熔炼过埋中的除气技术一直在不断地发展，主要表现在应用新的熔剂和改进除气装置。例如，采用旋转喷嘴喷气泡沫法的除气效果限佳。在除渣方面，以过滤为主。各种形式的过滤器（过滤装置）的广泛应用已成为铝合金净化技木获得突破性发展的主要标志。除前苏联采用的电渣精炼综合工艺（同时精炼和变质）外，除气和除渣同时进行的联合精炼工艺，则是目前精炼工艺发展的主要方向。; ;（b）气喷熔剂除气法 主要是在铝液中通入惰性气体、活性气体或混合气体吹炼。使用的气体主要有经过干燥处理的氮气、氩气、氦气或氯气。氩气比氮气效果好．但价格较高。从经济性来看，氯气除气最有效，但氯气对环境和人体有害，因此在应用上受到限制。 ;?1.2.2 变质处理及热分析控制 铝合金的金相组织决定合金的许多重要性能、严格控制好金相组织是提高材料性能的重要手段之一。 合金显微组织的特征表现为铸态金属晶粒的大小。经过抛光和腐蚀的试样。在金相显微镜下可以观察到晶粒大小。铝合金晶粒直径一般在0.127~12.7mm范围内；当平均直径不大于1.0mm时，具有极好的机械性能。经过精炼的铝合金晶粒较细，铸件缩松、缩孔、热裂倾向小；并且明显地提高了机械性能。 影响合金晶粒大小的主要因素有：凝固速度、浇注温度、熔化时液体金属过热温度及变质处理。 ; 液体金属快速冷却，会形成低于凝固点的过冷现象，从而限制结晶热最散发，抑制晶粒增长速度，有效地提高晶核数量。控制凝固速度，主要依靠工艺设计，利用铸型与铸件热传导的特点。例如，使用钢模和铸铁模比用砂模（包括实型铸造同的砂模）冷却速度快