铝合金低压铸造：铸造机铸液真空除气装置

铝合金液除气板的试验研究

性，用于评价铝液的净化质量。
液的净化除气处理。常规的净化除气处理工艺是用惰性气体旋转喷吹精炼处理及盐类除气剂，对于坩埚炉及相类似的炉型是合适的，但对于低压铸造等机下炉、铝液转运包等，上述工艺具有一定的局限性，尤其对
于含ｓ的铝合金，铝液吸气倾向大，对其进行有效的ｒ净化处理尤为重要。针对上述实际中存在的情况，试验研究了两种不同材料的除气板，放在铝液中或嵌入
关键词：铝合金；除气板；针孔度
中图分类号：Ｔ４．ｌ文献标识码：Ａ文章编号：１０ — ９７（０１３０５— ３Ｇ１６２０１４７２１）０ — ２２０
ＴｅｔｎｕｙｏｇｓｉｇＰｌｔｏ — ｌｙＭｅｔｓｄＳｔｄｎＤｅａｓｎａｅｆｒＡｌｌａＡＩｏ
Ａｂｔｃ：Ｔｗｏｅａｓｎｐａｅｍａｅｆｉｅｅｔｓｒｔａｄｇｓｉｇｌｔｓｄｏｄｆｒｎｍａｅｉｌｆｔｒｓａｗｅｅｔｄｅ．Ｅｅｔｏｇｓｒｓｕｉｄｆｃｓｆａ
ｐｒａｉｙｏｅａｓｎｌｔｒｘｍｉｅｙａｔｒｇｔｅｏｇｎｃａｄｔｅｏｔｎｎｒｃｓｅｍｅｂｌｆｇｓｉｇｐａｅｗｅｅｅａｎｄｂｌｉｒａｉｄｉｓｃｎｅｔｄｐｏｅｓｉｔｄｅｎｈｉｖａ
气板的气泡分布状态，并通过水模拟试验对工艺参数进行了优化。结果表明，两种除气板产生的气泡细小、均匀，数量适中，经对铝液的实际除气处理，Ｚ１１合金液的密度大于２２／，针孔度等级小于二级。Ｌ０Ａ．ｃ６ｇｍ

《特种铸造》第4章-反重力铸造(4-5学时)-王猛

2)、避免金属液直接接触空气，氧化卷气现象可得到抑制，有利于保证铸件冶金质量，可用于易氧化金属如钛合金，铸钢件等的铸造。 3)、金属液/型壁气隙小，热量传输顺畅，凝固较快，晶粒细小，真空吸铸生产的铝合金铸件强度、硬度较重力铸造提高5%～10%，
延伸率提高30%。
4-7
“十三五”规划教材
特种铸造
5）充型及补缩压差一般在20～60kPa范围内，金属液上升的速
度以不超过0.3米/秒为宜。
4-4
“十三五”规划教材
特种铸造
第4章反重力铸造
反重力铸造的充型、补缩与传统的重力铸造有显著差异，同时也与高压充型的压力铸造有明显差别，因而具备如下优点：金属液充型流动平稳——有序流动，液面上升速度易于控制；铸件成形性能好——充型压头高于显著提升充填能力；铸件致密度高——有序充型可获得良好温度场分布，补缩易于实现；合金纯净度高——升液管直接从金属液中层吸取金属，避免卷渣；铸件含气量低——铸件可热处理实现性能强化；材料利用率高——有效减少浇冒系统对金属原料的消耗；工艺可控性及稳定性好——自动控制来确保铸造工艺方案严格执行。
图4-7 调压铸造装置结构示意图
（教材图4-7）
1-压力罐，2-正压控制系统，3-上
压室，4-铸型，5-负压控制系统，
6-真空罐，7-金属液，8-保温炉，
9-下压室
4-16
“十三五”规划教材
特种铸造
第4章反重力铸造
4.2 反重力铸造工艺参数
一、压力调控
二、浇注温度及铸型温度
4-17
“十三五”规划教材
P1 gH1 1 H1 / v1
充型阶段：
P2 gH2 2 (H2 H1) / v2

铝合金低压铸造

5：只能生产型腔简单ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ铸件（目前） 6：只能生产中小型铸件
7：生产效率高 8：铸件内部有气孔 9：铸件不能热处理强化
低压铸造的原理图
工艺流程
1：熔化工艺流程 2：低压铸造工艺流程 3：模具准备工艺流程（浇注模具） 4：热芯工艺流程 5：壳芯工艺流程 6：冷芯工艺流程 7：震动去芯工艺流程
铝合金熔化工艺流程
2：喷砂机（含喷砂房、除尘器、模具放置小车、压送罐、喷砂枪）
3：主要作用：用来清理模具表面的过期涂料层及新模具表面的油污等杂物。
铸造模具（1）
常用铸造模具的分类 1：砂型铸造用模具 2：特种铸造模具 3：精密铸造模具金属型低压铸造模具 1）：金属型低压铸造模具的结构
金属型低压铸造模具一般可分为：上模、下模、侧模、及抽芯（模具结构中可以没有侧模、抽芯）；
件（可以生产200kg以上铸铝件） 7：生产效率比高压铸造低 8：铸件内部没有气孔 9：铸件可以热处理强化
高压铸造 1：压力高,可达到上百兆帕
2：金属液在行腔中的速度快，可达到 60m／s，最高可到120m/s.金属液对型腔的冲刷大
3:金属液在型腔的流动不平稳 4：型腔只能是金属型（对型腔材料要
求比较高）
铝合金低压铸造
主要内容：
一：低压铸造介绍： 1：铝合金低压铸造在我国的发展状况； 2：低压铸造的特点； 3：铝合金低压铸造与铝合金压铸的区别；
二：低压铸造： 1：低压铸造的原理； 2：低压铸造的工艺流程；
三：低压铸造机及主要附属设备的： 1：低压机铸造机； 2：制芯设备； 2.1：冷芯机； 2.2：壳芯机； 2.3：热芯机； 3：振动去芯机； 4:模具预热炉、喷砂机
3：制芯系统（冷芯盒射芯机、三乙胺发生器）；冷芯盒射芯机（含射砂机构、吹气机构与上顶芯机构一体、开合模机构、下顶芯机构）

铝合金低压铸造危险源及其管控措施探讨_1

铝合金低压铸造危险源及其管控措施探讨发布时间：2023-03-21T03:27:01.626Z 来源：《科技新时代》2023年1月1期作者：陈彦宏[导读] 归纳总结了铝合金低压铸造产品生产的工艺流程，对铸造各工序的危险源点进行辨识，并从安全管理、安全制度体系角度提出了具体管控措施陈彦宏中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，黑龙江哈尔滨 150001摘要：归纳总结了铝合金低压铸造产品生产的工艺流程，对铸造各工序的危险源点进行辨识，并从安全管理、安全制度体系角度提出了具体管控措施。

结果表明，通过明确职责、加强管理、建立体系、完善制度等一系列常态化管控措施，有助于预防铝合金低压铸造企业安全生产事故的发生，为行业企业的安全生产奠定坚实的基础。

关键词：铝合金；低压铸造；危险源点；管控措施引言在新能源汽车快速发展、汽车轻量化和节能减排的大环境下，铝合金铸件得到更广泛的使用。

当然采用轻质化材料的同时，带来的是零件产品结构的复杂性，这样就对零件产品的成型工艺提出了更高的要求。

铸造是实现零件成型的基础工艺，它具有生产效率高、一次成形复杂铸件、生产成本低等优点，被广泛应用于航空航天、汽车等领域。

铸造过程不仅决定着能否获得所需的零件形状，同时也奠定了材料性能发挥的潜力。

以某项目为基础，生产商用车飞轮壳、新能源电机壳铸件，采用铝合金低压铸造工艺。

1铝合金低压铸造概述低压铸造是铝合金铸造生产方式之一，是在低压气体作用下使液态金属由下而上充填铸型并凝固成铸件的反重力铸造方法，具有铸件组织致密、工艺收得率高等特点，图1为低压铸造工艺示意图。

图1低压铸造工艺示意图2低压铸造作业危险有害因素辨识2.1裂纹缺陷形成机理应力集中是低压铸造铝合金车轮裂纹产生的主要原因。

开裂往往发生在脱模过程中因为不均匀的受力和升液管中液体合金的凝固[29]，裂纹分为冷裂纹和热裂纹两种形式。

合金在低于其固相线温度时形成的裂纹是冷裂纹。

当铸件冷却到较低的温度时，铸件内的应力超过材料本身的极限强度或塑性，就会形成冷裂纹。

铝液除气机原理

铝液除气机原理铝液除气机是一种用于铝合金生产过程中除去气体的设备。

在铝液中存在氧化铝、氢气等气体，如果不及时除去，会对产品质量产生不良影响。

铝液除气机通过物理和化学的方法，将铝液中的气体分离出来，从而提高铝合金的质量。

铝液除气机的工作原理如下：1. 物理除气铝液除气机利用物理原理实现对铝液中气体的分离。

物理除气的方法包括真空除气和惰性气体吹扫。

真空除气是通过产生负压，在铝液中形成真空环境，使气体从铝液中逸出。

惰性气体吹扫则是利用惰性气体（如氩气）代替铝液中的气体，将气体从铝液中排除。

2. 化学除气铝液中的氢气是一种常见的有害气体，会导致铝合金产生气孔。

化学除气是通过添加化学剂，与氢气发生化学反应，将氢气转化为水蒸气，从而实现除气的目的。

常用的化学除气剂有氧化铝和卤化物。

铝液除气机的工作过程如下：1. 准备工作需要准备好铝液和除气机设备。

铝液是由铝合金熔炼而成，具有一定的温度和流动性。

除气机设备包括真空泵、化学除气剂和惰性气体。

2. 物理除气将铝液倒入除气机中，通过打开真空泵，形成负压环境。

铝液中的气体会被抽出，并通过真空泵排出。

同时，可以利用惰性气体吹扫的方法，将气体从铝液中排出。

3. 化学除气在物理除气的基础上，可以添加化学除气剂，与铝液中的氢气发生反应。

化学除气剂会将氢气转化为水蒸气，并排出除气机。

这样可以更彻底地除去铝液中的气体。

4. 完成除气经过物理和化学的除气处理后，铝液中的气体已经被有效地分离出来。

除气机可以停止工作，待铝液冷却后，即可进行后续的铝合金加工过程。

铝液除气机的原理与操作流程如上所述。

它通过物理和化学的方法，将铝液中的气体分离出来，从而提高铝合金的质量。

在铝合金生产过程中，铝液除气机起到了至关重要的作用，确保了产品质量的稳定性和可靠性。

通过适当的操作和维护，铝液除气机可以长期稳定地工作，为铝合金行业的发展做出贡献。

铝合金溶液除气精炼作业指导书

铝合金溶液除气精炼作业指导书
1.主题内容及适用范围:
本作业指导书规定了,铝合金溶液除气精练的作业方法和要求,适用于铸造车间铝液除气精炼工序.
2.生产准备验证:
除气操作时,应按“设备点检表”逐项检查,认真填写,并验证“熔炼监控记录”合格,方可除气,否则采取措施解决.
3.作业方法:
3.1.作业前准备:
31.1.检查确认设备状态是否良好,除气杆无堵塞和损坏现象,确保设备运行符合要求.
3.1.2.接通电源,检查确认行程开关是否正常.
3.1.3.接通气源,检查确认输入气管密封处有无漏气,确认探测除气杆通气是否良好.
3.2铝液除气:
3.2.1.除气参数设定.
3.2.1.1气体:纯度为99.98% 氩气.
3.2.1.2气体压力:0.25MPa.
3.2.2.将除气杆升至最高位.
3.2.3.将装满铝液的转运包移入除气杆下,除气杆必须对正转运包中心.
3.2.
4.操作人员必须穿戴好必要的劳保用品,确保人身安全.
3.2.5.将转运包表面浮渣扒掉.
3.2.6.接通气源,按照<<除气机操作指导书>>进行除气操作.
3.2.7.除气8min后,从包取试样进行含气测试,密度达到2.63g/cm3或以上时,除气精炼达到要求.否则继续除气直到密度达到要求;若铝液温度低于680℃,密度还未达到要求时,则将铝水倒回熔炼炉重新熔炼, 3.2.8.除气达到要求后,不要立即关闭气源和电源,应将除气杆升至高于液面后,才可切断电源和气源.
3.2.9.一些状态下(除气后)注意不要将除气杆意外旋转启动,并及时检查疏通除气杆的出气孔.
3.2.10.及时清理干净铝液表面的浮渣.
3.3.专注操作
4.作业流程及流程图:。

铝合金筒体铸件的低压铸造工艺优化研究

—112—工装设计铝合金筒体铸件的低压铸造工艺优化研究陈晓伟（天津航天长征技术装备有限公司，天津 300000）摘要：我国机械生产过程中利用铝合金筒体而采用低压铸造的工艺已经得到了广泛性的运用。

其工艺的进步和发展已经逐步在生产汽车、飞机轮毂等制造中得到一致认可。

其原因是低压铸造工艺实施过程中会使其生产效率更加高效且生产过程相较于安全，可靠性强，故在如今的机械生产中被大力推荐并使用。

本文将对铝合金筒体铸件在低压铸造下的工艺设计以及存在的缺陷与改进方式展开研究，期望下述内容能为机械生产工作者提供有利的理论参考。

关键词：铝合金筒体；低压铸造工艺；优化引言低压铸造的原理是在密封的坩埚中，通入干燥的压缩气体，使金属液在气体压力的作用下自下而上填充入铸型并在铸型内凝固结晶。

ZL114A 合金具有良好的力学性能、铸造性能和抗腐蚀性能等优点，被广泛应用于军工和民用等领域。

低压铸造使铸件在压力作用下结晶凝固并能得到充分的补缩，故能得到组织致密，机械性能高的铸件。

1 铸造的工艺设计1.1 模具的结构采用低压铸造工艺的方法铸造的模具结构为圆筒形状，其铸件的总直径为800mm ，筒壁的厚度为20mm 。

止口的位置比铸件整体壁厚厚15mm 。

有八个凸台与之相连，铸件的底部凸台数量为四个，如图1所示。

铸件的上下位置均存在厚大区域，铸件冷却过程中易形成各个不同的独立热节点，最后凝固部分易形成缩孔缩松缺陷。

该铸件的低压铸造工艺的过程金属的凝固采用顺序凝固，目的是为了保证铸件达到相关质量标准。

通常在铸件的底部设有浇铸系统，铸件在浇铸口位置优先进行凝固，然后依次按照顺序凝固到底部的冒口位置。

图1：铝合金的筒体三维造型图1.2 工艺施工设计工艺施工设计方式主要根据低压铸造工艺本身的特点及其所生产的金属铸件的特性二者共同决定。

工艺设计方案是在铸件的底部中间位置单独设置一个单冒口，在铸件外侧错开凸台厚大区域均匀设置立筒以便对铸件进行均匀补缩，在厚大区域增加铸铁冷铁强化此部位的激冷效果确保金属液在凝固过程中达到顺序凝固，确保铸件内部质量达到设计要求1.3 产品的主要性能完成T6热处理后，对低压铸造工艺下的铝合金筒体力学进行分析，同时对筒体的内壁最厚的部分对其进行取样，经过打磨和抛光后制作成为标准的试样，并通过在专业显微镜下进行对样品的观察，结果显示其固溶体的分布比较均匀，化学物质共晶硅的状态主要呈现点状分布，并且分布状态较为均匀，没有明显的肉眼可见的树枝样组织结构[2]。

铝合金压铸除气、除渣作业指导书

53先在液面上撒上除渣剂粉再用钟罩将除气饼压入铝液深处距钳锅100mm左右并水平移动钟罩直到反应结束反应时铝液会翻滚每次宜加一块用打渣勺搅拌使渣与除渣剂充分反应
1.目的
本指导书规定了保温炉除气除渣作业的操作要求
2.适用设备
适用铝合金压铸全部熔炉。
3.频率
每班须进行一次作业，特殊产品规定不同频次时按产品规定执行。
5.4结束后待3分钟左右扒渣待用。
6.其他
6.1 填写好除渣记录
6.2 清洁炉面、周边及工具
编制/日期审核ຫໍສະໝຸດ 日期批准/日期4.准备工作
4.1将钟罩涂刷被覆剂并烤干方可使用。
4.2除气饼放在炉面上烘烤半时以上，待用。
4.3作业者需戴好防护面具及穿戴好劳保用品。
5.除气除渣作业
5.1除气除渣作业时铝汤温度需在680º以上。
5.2 除气除渣饼用量为铝汤的0.2%，除渣剂用量为铝汤的0.1%。
5.3先在液面上撒上除渣剂粉，再用钟罩将除气饼压入铝液深处（距钳锅100MM左右），并水平移动钟罩，直到反应结束（反应时铝液会翻滚，每次宜加一块），用打渣勺搅拌，使渣与除渣剂充分反应。

铝合金铸件的铸造工艺分析

铝合金铸件的铸造工艺分析摘要：铝合金铸件广泛应用于工业领域，受诸多因素的影响，铝合金铸件在生产过程中存在许多缺陷，如果不加以解决，将影响最终的经济效益。

铸件生产过程中铸造方式的选择和系统位置的设计与最终的凝固效果密切相关。

在此基础上，本文主要对铝合金圆筒铸件低压铸造工艺进行优化，实现定向凝固和有效喂料，消除铸件内部形成的缺陷。

关键词：铝合金铸件；铸造过程；优化策略引言铝合金以其自身的诸多优点，广泛应用于工业领域，不仅具有很强的抗拉强度，优异的塑性和韧性，而且其经济性较好，经过热处理后切削性能优异，可用于制造复杂的机械零件。

低压铸造主要是指将模具置于密封的坩埚上方，坩埚内的压缩空气不断通过，使液态金属表面产生一定的压力，最后金属液体通过提升管进入充型模具的过程。

铝合金缸体铸件用于支撑航空油箱，需要承受较大的压力，工作环境非常复杂，缸体质量要求高。

1高性能压铸合金技术新型高强韧压铸铝合金的开发主要包括两个方面：一是对现有传统压铸铝合金的合金成分进行优化或添加合金元素；二是开发新型压铸铝合金体系。

新型压铸铝合金一般要求其满足以下几点：适合生产壁厚2-v4mm的复杂结构压铸件；(2)铸态抗拉强度和屈服强度可分别达到300MPa和150MPa，伸长率15%;具有良好的耐腐蚀性；(4)采用工业上常用的变形铝合金高温喷涂工艺对合金进行强化；可进行热处理强化处理；可回收、环保。

目前常用的高强度、高韧性压铸铝合金有国外开发的Silafont-36、Magsimal-59、Aural-2和ADC-3等牌号，它们的共同特点是铁含量低于普通压铸铝合金；此外，严格控制其他杂质元素，如Zn、Ti等。

新型压铸镁合金的发展主要包括三个方面：超轻高强度压铸镁合金；耐高温蠕变压铸镁合金；耐腐蚀压铸镁合金。

超轻高强压铸镁合金的研究主要集中在Mg-Li合金上，Li元素可以提高合金的韧性，同时强度降低，通过添加第三元素，经过热处理后，合金的强度可以大大提高。