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铝合金铸件压铸焊合现象

2019-07-30

  铝合金铸件压铸过程中,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。

  铝合金铸件压铸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,将激活型腔表面原子,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 克服过程的激活能,因而,只有处于活化状态的原子才能发生相互作用。

铝合金铸件产品

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激活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激活能较铝高,在同样条件下,铸件与压铸型相互作用的原子数大大减少,因而,两者形成焊合的倾向性降低;另一方面,铝合金含铁量增高,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,从而抑制了压铸型与铸件间的化学相互作用,抑制了焊合的发生。


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