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压铸型与铝铸件发生焊合的能量条件

2020-10-08 02:32:35发布人: 9159金沙注册
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铝铸件的使用领域中,汽车行业占有很大一部分,尤其是现在汽车行业特别注重轻量这一特性,因此铝铸件才能在汽车行业中比较广泛的应用。铝铸件的密度实际要比其铁铸件的以及钢铸件的要求轻,且铝铸件在使用的过程中其强度比较大。
  不要看铝铸件本身很轻,但它却可以承受比较高的重量,设计时的减轻其铸件的结构重量,所以这样的设备在工业、运输机械以及动力机械中达到比较广泛的使用。
  而且,铝铸件在谈水以及大气中表现出了非常良好的的性能,正因为如此才使其也可以使用在民间的器皿制造中,尤其是纯铝在硝酸及醋酸等氧化性酸类介质中具有良好的耐蚀性。
  在化学工业中,铝铸件也有较为广泛的应用,主要是利用铝合金或者是纯铝在的导热性能,将其制成铝铸件后能够在化工生产中进行使用的热交换装置以及动力机械要具有良好的导热性能的零件。
  作者根据压铸型与铝铸件发生焊合的能量条件,建立了焊合的能量判据,并从理论上分析了模具表面及合金的化学成分、模具表面改质处理、浇注温度、模具结构、冷却条件、压射压力及模具表面状态等因素,对焊合形成的影响。
  压铸过程中,模具与铸件发生相互作用,形成了相互作用的接合界面,当接合界面的接合能大于铝铸件本身的接合能时,开型时,在外力的作用下,分离发生在铝铸件一侧,使铸件与压型形成焊合。若压型与铸件间的界面接合,则开型时,分离发生在界面,而形不成明显的焊合现象。
  压型与铸件真实接触面积同表观接触面积的比值,是影响焊合发生的关键因素,而此比值受到压铸过程中各种因素的影响。在压铸过程中,高温金属液与压型型腔表面相接触,将型腔表面原子,与之发生相互作用,形成金属键。高温下形成的金属键在冷却凝固过程中保留下来,形成铸件与压型间  的接合面积,即真实接触面积。铝液表面原子与压型型腔表面原子形成金属键,就  克服过程的能,因而,只有处于活化状态的原子才能发生相互作用。
  合金的化学成分对铸件与压铸型的焊合有着重要的影响,合金中含有与压铸型腔表面原子相互作用的能越高的元素的原子数越多,合金的焊合倾向性越小。在铝合金所有的合金元素中,含铁量是影响焊合形成的  重要的元素。一方面,合金中的铁原子与压型内表面原子的相互作用的能较铝高,在同样条件下,铸件与压铸型相互作用的原子数减少,因而,两者形成焊合的倾向性降低;另一方面,铝合金含铁量,使得合金中铁的化学位增加,从而降低了压铸型钢中的铁原子向铝合金熔体中溶解的化学位梯度。同时,合金中含铁量增加,使得铝的活度降低,铝原子向压铸型中扩散的驱动力增加,从而了压铸型与铸件间的化学相互作用,了焊合的发生。