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云南压铸件实力厂家_韩集兴华售后保证承接定制

时间:2018-07-10 15:01:14  来源:  作者:

 焊合是指压铸生产中,铝铸件与模具发生相互作用,起模时,铸件的一部分保留在模具表面,从而造成铸件缺肉的一种铸造缺陷。它是压铸生产中一个十分棘手的问题。因为,铝合金与压铸模具有较强的焊合倾向。但是,国内外对此种现象进行的研究还较少,对焊合区的特征及焊合的形成机理还认识不清。因而,开展这方面的研究工作有着重要的理论和实际意义。
模具焊合区的表面状态。模具表面存在着大量的显微孔洞、凹陷和凹坑。模具一般焊合区的表面存在着一定数量的孔洞以及大量的凹陷,大孔洞的尺寸约3.6 μm,多数孔洞的尺寸在2. 0 μm左右。孔洞纵向较深,而凹陷则比较浅,且相互连接。对于模具正对内浇口的表面不仅存在着大量的孔洞和凹陷,而且还有较大尺寸的裂纹,孔洞相互连接且呈蜂窝状,有些地方形成了大尺寸的凹坑,凹坑尺寸一般为4一10 μm。
焊合区的截面主要由四部分组成:焊合的铝合金,过渡层,氮化层和钢基体。过渡层最厚处可达10μm,其化学成分(质量分数)为23. 73%的Al, 59. 36%的Fe, 3. 59%的Cr, 12. 96%的W及0. 36%的V。
焊合主要有两种模式,一种焊合是铝合金与模具表面粘连在一起,另一种是铝合金楔入模具表面裂纹内,从而形成铸件与模具的焊合。模具钢与铝合金形成的一种焊合界面的显微形貌,可以清楚的看出,铝合金与模具接触处紧紧地连接在一起,并形成了连续相,同时,还可以发现,焊合界面是不连续的、间断的,在焊合的铝合金一侧存在着许多孔隙。 
对于一种焊合,模具与合金的表面原子形成了金属键。因而,此种焊合主要由原子间的化学相互作用形成,此种焊合称为物理化学焊合。压铸过程中,铸件与模具形成了相互作用的接合界面,界面接合强度的大小主要取决于模具与铝合金真实接触面积的大小。当接合界面的强度大于铝铸件表层组织的强度时,将形成物理化学焊合表现在起模时,起模力将压铸铝件与模具分离于铸件一侧。
对于第二种焊合,充型时,铝液在高压作用下,渗入模具表面的裂纹内,并接下来凝固,从而在铝铸件与模具间产生了机械咬合作用,因而,焊合主要由铝铸件与模具间的机械相互作用形成,此种焊合称为机械焊合。同时,在铝铸件与模具的直接接触处,必然也存在着原子间的化学相互作用,当直接接触面积较大时,焊合将是化学相互作用和机械相互作用共同起作用的结果,则称此种焊合为混合焊合。因而,根据焊合模式及其形成机理,可以将焊合分为三类:物理化学焊合、机械焊合和混合焊合。

新模具投入压铸生产中,伴随着压铸模次的增加,模具的表面状态将发生变化,焊合将越来越易于发生,其与铸件发生焊合的方式也将有所不同。为压铸生产中,模具的表面状态随压铸模次的增加而发生变化。对于刚投入压铸生产的新模具来说,由于液态金属的表面张力,模具表面覆盖的氧 化物和涂料以及液态金属的凝固收缩作用,使凝固后的固体铸件和模具间的直接接触面积很少,因而,铸件与模具间发生化学相互作用的原子数很少,不形成明显的焊合现象,但在合金与模具直接接触处,发生A1和Fe原子的相互扩散。随着压铸循环的继续进行,模具表面的凹陷和凹坑的数量及尺寸增加,金属与模具间的直接接触面积大大增加,模具表面的铝浓度进一步增加,铸件与模具间的化学相互作用大大增加,此时铸件与模具可形成明显的物理化学焊合现象。当模具服役一定时间之后,模具表面形成了大尺寸的裂纹和龟裂,模具与铸件间的化学相互作用与机械相互作用都进一步增强,使得焊合更易于发生。随着裂纹的扩展,机械相互作用进一步增加,模具与铸件间产生了严重的焊合现象,生产出来的铸件已完全报废,模具也不能再继续使用。
由上述分析可见,压铸生产中,焊合的形成过程可以分为三个阶段。首先,铝合金液充型时,压铸铝件对模具表面造成冲刷,使模具表面的涂料等被冲掉,裸露出模具基体。其次,铝合金液与模具基体间发生复杂的物理化学作用。接着,铝合金液冷却凝固,并在模具与铸件间形成焊合区,导致焊合的发生。 
结论
1)失效模具一般部位焊合区的模具表面上,含有一定数量的孔洞及大量的浅的凹陷,失效模具正对内浇口处焊合区的模具表面,则含有蜂窝状的孔洞,较大尺寸的凹坑及裂纹。
2)失效模具焊合区的截面主要由焊合的铝合金、过渡层、氮化层及钢基体组成,过渡层主要由Fe和A1元素组成,另外,还有Cr,W,V等化学元素。 
3)根据焊合模式及其形成机理,焊合可以分为物理化学焊合、机械焊合和混合焊合。 
4)压铸生产中,焊合的形成过程可以分为三个阶段,新模具投入压铸生产后,发生的是铸件与模具间的化学相互作用。
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