铝合金铸造工艺与铸锭质量的关系

铝合金铸造工艺与铸锭质量的关系

薛胜蓝

新疆众和股份有限公司 新疆乌鲁木齐 830013

摘要：近年来我国工业化进程快速发展，对铝合金焊接结构件需求量较大，所以当前要注重提高铝合金焊接与铸造重视度。铝合金铸造操作中，就是全面发挥金属铸造成型工艺作用，将各类金属铸造生产为各类零件与铝合金铸件。当前为了全面适应社会多领域发展需求，要注重更强化铸造技术工艺应用研究，探究工艺参数与铸造之间的对应关系，选取最合理的铸造技术工艺进行生产铸造。 关键词：铝合金；铸造工艺；铸锭质量；关系

在现代化工业生产领域中，铝合金属于应用范围较广的有色金属结构材料，铝合金实际密度较低、强度值较高，能大范围应用。铝合金材料自身塑性较高，通过工业生产加工能生成不同型材，加上铝合金自身导热性、抗腐蚀、导电性突出。在铸造阶段，实际铸造质量主要是受到温度、湿度、冷却温度影响。

1. 铝合金铸造工艺参数组成要素概述

现阶段针对铝合金熔铸主要是发挥出过滤装置、在线除气装置应用作用，从生产实践中能得出，各类不同的在线除气装置应用中，液体实际温度变化不同对具体除气效果也有着较大影响。所以当前在具体操作中，要注重对除气装置应用效果合理判定，分析对液体温度变化的影响。此外，还要注重分析各类液体在结晶器中析出的气体变动情况。由于实际铸造温度偏低，液体在结晶器内部中的气体不能及时有效上浮，将会导致诱发疏松、气孔、夹渣、铸锭、冷隔等缺陷问题。实际铸造温度不能超出熔炼温度，铸造温度较高将会在铸造阶段产生漏铝现象，底部出现拉裂以及裂纹情况，还会导致羽毛晶组织产生较多缺陷。其次，由于实际转注工具长度有差异，对液体温度具有较大影响。各类在线装置应用中存有不同加热点，液体在转注中对温度具有较大变化^[1]。

连续铸造中，在单位时间内生产铸造成型的长度就是对应的铸造速度。在传统铸造中，对应的一个铸次就是固定的铸造速度。现代铸造就是曲线铸造速度，在铸造开始、不同阶段中对应的铸造速度。实际铸造速度快慢对铸造裂纹、表面质量、组织性能具有较大影响。在保障铸锭质量基础上，要注重对铸造速度合理控制。在传统铸造技术应用中，为了对合金以及铸锭裂纹集中控制，在铸造操作中要注重选用回火以及铺底操作。能有效优化各项辅助性操作，解放人力的同时提高生产加工效率。当前针对各类冷裂纹倾向突出的合金要注重对其基本规格合理控制，优化铸造速度。在传统铸造法应用中要注重选取分体结晶体，在铸造扁铸锭中，结晶器与水套要分开运行。传统结晶器铸造中对冷却水应用消耗量较高。在正常现状中，将冷却水温度设定在20℃最为适宜，但是受到气候条件影响，会出现区域铸锭质量缺陷。新时期应用的结晶器供水系统功能良好，其交叉变相以及脉冲作用突出，主要是受到工艺编程作用影响。所以针对冷却强度要注重依照铸造工艺将其划分为曲线，针对部分低温塑性较差的硬合金，会存有热裂纹、冷裂纹，补充了挡水板系统，促使铸锭表层温度逐步升高。要注重对铸锭冷裂纹集中消除，补充热裂纹防控措施，能获取优质高效铸锭^[2]。

二、铸造速度与铸造质量的关系探析

在铝合金铸造中，针对连续性铸造操作，实际铸造速度对于铸造生产质量具有较大影响。实际铸造速度就是在规定时间内铝合金铸造成型的基本长度。在过去传统的铝合金铸造技术工艺应用中，不同铸造过程中均有个固定铸造速度，在目前已有的铸造技术工艺中，在铸造开始阶段以及铸造阶段速度具有变化性，大多是表现为曲线变化发展规律。实际铸造速度具有较大差异将会对铝合金铸件表面平整度、铸锭性能、裂纹情况等产生较大影响。目前为了在工业生产中能提升铸造效率，在传统铸造中，为了避免铸造中产生较大裂纹，要注重选取回火以及铺底工艺技术。在实际铸造中要应用到较多辅助性设施，还能对人工投入成本进行控制，促使铸造平面具有良好的平整度。在具体铸造中，要注重对铝合金实际铸锭尺寸、界面特征等进行分析，对最终的铸造速度进行判定。针对热裂纹倾向较为严重的铸锭规格以及合金，要做好铸造速度调控，针对冷裂纹倾向较为严重的铸锭规格等，要注重对铸造速度进行规范化控制。

三、铸造冷却速度和铸造质量的关系分析

铸造冷却速度即是铸造活动结束之后各类铸件基本冷却速度，实际冷却速度对于铸锭组织以及相关裂纹具有较大影响。当实际冷却温度不断升高，将会导致铸锭液穴变浅，对过渡带尺寸也会有较大影响。过渡带尺寸锐减，对金属补缩条件具有较大影响，也会导致铸锭操作过程中疏松结构、气孔逐步消失与减少。当实际冷却速度逐步增大，铸锭结晶速度会全面升高，结构中内部结构会逐步细化。当前铸造技术在全面发展，应用的结晶器属于一体化设备，设计消耗的冷却水量较低。目前有部分西方国家在铝合金铸造过程中会选取低液位结晶器，主要是为了对铸造加工阶段冷却温度进行控制，促使冷却以后气隙区域的加热情况得到有效控制。在具体铸造中，要注重将冷却水基本温度控制在20℃。还要注重对铸造技术工艺生产发展基本需求进行分析，规范化设定曲线。注重补充挡水板系统对注定表层温度集中优化，促使铸锭冷裂纹能得到集中消除，这样能生产更高质量的构件

^[3]。

四、铸造温度与铸造质量之间的关系判定

在铸造质量控制中，铸造温度也是重要影响要素。当前，在工业化铝合金铸造生产中，主要是选取各类在线过滤装置以及除气应用装置，针对铸造温度的优化还不够完善。目前在各类在线除气装置应用中，当液体实际温度产生变化，对实际除气效果具有较大影响。所以目前为了对除气效果集中优化，要注重做好温度设定，选取最合理的液体温度。在基本铸造操作中，当铸造温度较低，在结晶器中将会产生突出的液体析出分离问题。此类液体尚未上浮到液面，会出现气孔，导致铸锭平面中出现较多气孔。其次，在相对较低的温度环境下，还会出现较多杂物，对铸造质量也有较大负面影响。低温以及高温状态均会对铸造质量产生较大负面影响。当实际铸造温度较高，在铸造起始阶段，将会产生不同程度漏铝情况，将会导致铸件底部产生裂纹以及拉裂问题，对铸件实际质量影响较大^[4]。在铸造阶段选，由于加工过程中选取的各类转注工具应用长度差异性较大，对液体温度下降现状也有较大影响。部分在线装置中含有部分加热点，在实际加热中将会对液体转注温度产生较大影响。在正常操作现状中，为了能对铸造质量进行控制，要注重对铸造温度合理控制，实际铸造温度要高于结晶温度60℃范围内。针对部分宽度值较大的铝合金，要注重做好温度要素控制，当过渡带实际宽度偏窄，要注重均匀提升铸造温度^[5]。

结语：

综合上述，在铝合金铸造生产过程中，各类铸造构件整体质量受到实际铸造温度、速度、冷却温度变化影响。在具体铸造中，要注重对各类铸件基本特性进行分析，依照各类需求对各项参数合理设定，降低表面平整度以及裂纹相关问题，全面提升生产铸造质量。

参考文献： [1]赵引红,陈冬梅,肖亮.铝合金铸造工艺与铸锭质量的关系研究[J].中国化工贸易,2016,8(6):25.

[2]邵正荣,邵海霞,吕让涛, 等.铝合金铸造工艺与铸锭质量的关系[J].轻合金加工技术,2006,34(4):16-17.

[3]李胜君,姜丽,刘宁, 等.铝合金拐臂盒件铸造工艺优化[J].中国铸造装备与技术,2020,55(1):58-60.

[4]张鹏飞,杜旭初,郑卫东, 等.ZL14A铝合金壳体铸造工艺研究[J].特种铸造及有色合金,2020,40(2):224-227.

[5]张丽娟,韩满伟.铝合金轮毂铸造模具及工艺优化[J].内燃机与配件,2020(3):102-103.