楊波?崔立文

摘要：進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)在經(jīng)濟(jì)和科技持續(xù)發(fā)展的促進(jìn)下，我國(guó)各行各業(yè)以良好的勢(shì)態(tài)發(fā)展，尤其是工業(yè)的發(fā)展，促使我國(guó)金屬材料的用量越來(lái)越大。當(dāng)前鋁合金材料的冶煉方式以及工程技術(shù)生產(chǎn)模式逐漸趨于多樣化，而且交通運(yùn)輸業(yè)、航天科技、電子技術(shù)等都與鋁合金金屬材料息息相關(guān)，為了確保鋁合金金屬提煉的效率更高，鑄造方大多使用壓力鑄造的方法，壓力鑄造在冶煉金屬的所有方法中更先進(jìn)、無(wú)需切割保證原材料完整性的同時(shí)，提高了精密度以及整體效率，本文就此展開(kāi)分析。

關(guān)鍵詞：壓力鑄造;鋁合金;工藝技術(shù)

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)在經(jīng)濟(jì)和科技持續(xù)發(fā)展的推動(dòng)下，目前鋁的冶煉方法以及工藝技術(shù)在不斷提高，特別是鋁工業(yè)也步入了一個(gè)全新的階段，鋁合金的應(yīng)用廣泛，在各行各業(yè)都有所涉及，對(duì)鋁合金材料鑄造技術(shù)的研究推廣力度隨之加強(qiáng)，下面將對(duì)鋁合金壓力鑄造的工藝技術(shù)進(jìn)行分析說(shuō)明。

一、鋁合金壓力鑄造技術(shù)的特征

就鋁合金壓力鑄造技術(shù)來(lái)說(shuō)，它把液態(tài)、半固態(tài)的鋁合金加入室內(nèi)壓鑄機(jī)中進(jìn)行加工，利用壓力鑄造機(jī)的高壓、高速特性使液態(tài)的鋁合金成型。這一方式可以提高金屬材料的冶煉效率，使金屬各方面的性能增強(qiáng)，現(xiàn)在它的運(yùn)用范圍也在逐步擴(kuò)大，鋁合金壓力鑄造技術(shù)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（一）生產(chǎn)效率較高，壓力在一定的范圍之內(nèi)，初始速度較快，耗費(fèi)的時(shí)間較少，生產(chǎn)鑄造周期短，實(shí)現(xiàn)一次操作循環(huán)的時(shí)間僅僅只有十幾秒，可以用于規(guī)模性的量產(chǎn)，生產(chǎn)的數(shù)量越多越能節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。

（二）鑄造器件精度較高，性能優(yōu)越。鑄造器件輪廓清楚、制作精細(xì)，表面光滑，無(wú)粗糙的紋理，不需要借助機(jī)械加工就能實(shí)現(xiàn)裝配工作，多用于鑄造壁薄的器件，鑄造的器件含氣量較低，結(jié)構(gòu)緊密、具有較好的承重能力，和灰鑄鐵相比，它具有更大的強(qiáng)度、更好的導(dǎo)熱性以及更長(zhǎng)的使用壽命。

（三）使用特殊的鑄造方法可以?xún)?yōu)化裝配工序使制造流程更簡(jiǎn)單，譬如鑲鑄法，可以使用鋼、鑄鐵、銅等材料制作鑄件。

（四）因?yàn)殍T件速度較快，空氣排出困難，鑄件內(nèi)會(huì)殘留細(xì)密的氣泡，當(dāng)存留的氣泡過(guò)大時(shí)會(huì)給鑄件帶來(lái)嚴(yán)重的影響，最壞時(shí)會(huì)導(dǎo)致器械報(bào)廢。

二、 壓力鑄造技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域以及注意事項(xiàng)

（一）壓力鑄造技術(shù)無(wú)需加工即可實(shí)現(xiàn)精密鑄造的效果，它在汽車(chē)、航空等工業(yè)領(lǐng)域均有應(yīng)用，多用于生產(chǎn)非鐵金屬、小型、形狀復(fù)雜的器件。

（二）壓鑄器件的厚度要均衡，在三至四毫米的范圍內(nèi)最佳，最大值不能超過(guò)八毫米，避免縮孔等情況發(fā)生。

（三）壓鑄器件不能應(yīng)用于高溫環(huán)境下或進(jìn)行熱處理，防止壓鑄器件氣孔里的氣體受熱膨脹造成鑄件形變。

（四）壓鑄器件具有較差的塑性以及韌性，不能當(dāng)作撞擊器件使用。

（五）不要運(yùn)用機(jī)械的方法加工壓鑄器件，避免內(nèi)部產(chǎn)生空隙。

三、鋁合金壓力鑄造的技術(shù)手段

鋁合金壓力鑄造法可以提高冶煉金屬的效率，解決冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的一系列問(wèn)題，提高產(chǎn)品質(zhì)量，但從鋁合金金屬本身的結(jié)構(gòu)來(lái)看，冶煉結(jié)束后鋁合金壓鑄器件內(nèi)會(huì)產(chǎn)生氣孔、疏松等問(wèn)題，降低金屬材料的整體質(zhì)量，產(chǎn)生不必要的風(fēng)險(xiǎn)，影響使用性能以及應(yīng)用范圍。為了保證生產(chǎn)中的問(wèn)題有效地解決，現(xiàn)階段鑄造業(yè)普遍使用全新的冶煉方法減少金屬材料冶煉問(wèn)題，針對(duì)常見(jiàn)的幾種問(wèn)題分別有以下幾種解決措施：

（一）真空壓鑄

使用其他設(shè)備抽出壓鑄腔里的氣體，形成真空環(huán)境，把金屬液壓鑄成一定的形狀，真空壓鑄具有的特征如下：

（1）壓鑄器件內(nèi)的氣孔數(shù)降低，使壓鑄器件的性能、質(zhì)量有所保障;（2）真空壓鑄使腔內(nèi)的壓力值縮減，運(yùn)用小機(jī)器可實(shí)現(xiàn)較大、較薄器械的壓鑄;（3）可運(yùn)用鑄造性能不好的合金。

（二）加氧壓鑄

加氧壓鑄指的是將氧氣填充至腔內(nèi)，填充過(guò)程中氧氣從排氣口漏出;而且噴出的鋁液和未排出的氧氣充分反應(yīng)從而生成氧化鋁，在壓鑄器件的任意位置都能找到這一物質(zhì)，它可以使壓鑄器件表面不生成氣孔。這一壓鑄方法具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：首先它減少了氣孔數(shù)量，保證了壓鑄器件的質(zhì)量，在加熱處理后它的強(qiáng)度會(huì)增大，抗沖擊的能力也會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng);其次它在三百攝氏度的高溫環(huán)境下仍能正常工作;和真空壓鑄相比，它的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，操作更得心應(yīng)手。

（三）半液半固壓鑄

半液半固壓鑄指的是液態(tài)金屬凝固之前，迅速攪拌，在冷卻速率下獲得的固體物質(zhì)，用這一漿料進(jìn)行壓鑄操作，擁有很多的優(yōu)點(diǎn)，譬如熱量被沖散，減小了熱沖擊性，延長(zhǎng)了壓鑄模的使用期限;體積更大，填充時(shí)不會(huì)產(chǎn)生噴濺的現(xiàn)象，這一種形態(tài)的金屬收縮小，壓鑄器件緊實(shí)，有較高的質(zhì)量。

不管是真空還是加氧壓鑄的方式，都使工藝手段更加繁雜，加大了經(jīng)濟(jì)成本，半液半固的壓鑄手段相比液態(tài)壓鑄而言，材料更省，但工藝較繁瑣降低了生產(chǎn)效率，而且半液半固壓鑄的技術(shù)手段用于鑄造性能優(yōu)異的小器件，但無(wú)法鑄造鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋、氣缸等體積龐大而結(jié)構(gòu)繁瑣的零件，對(duì)于研究者來(lái)說(shuō)，先進(jìn)的技術(shù)手段是其主要的研究方向。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，伴隨科學(xué)的進(jìn)步、社會(huì)的飛快發(fā)展，金屬材料的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，因此在鋁合金等金屬材料的冶煉手段上也提出了更高的要求，使生產(chǎn)的器械更有效率，質(zhì)量更好，減少劣質(zhì)產(chǎn)品的數(shù)量。運(yùn)用壓力鑄造等技術(shù)方法冶煉金屬，可以提高金屬物質(zhì)的性能，使金屬材料的利用率升高，減少質(zhì)量問(wèn)題，促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃勇，潘大偉，杜曉明等.鋁合金下殼體壓力鑄造充型與凝固過(guò)程的數(shù)值模擬[J].特種鑄造及有色合金，2010，30（01）：59-61.

[2]于波.基于數(shù)值模擬分析的鋁合金缸蓋罩壓鑄工藝優(yōu)化[J].鑄造技術(shù)，2011，32（06）：28-30.

[3]張發(fā)云，葉建雄.數(shù)值模擬技術(shù)在鋁合金壓鑄件成形過(guò)程中的應(yīng)用[J].鑄造技術(shù)，2010，31（02）：225-228.