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文檔簡介
1、壓鑄作為一種先進的制造技術在整個工業(yè)體系中發(fā)揮著巨大的作用,尤其是對汽車工業(yè)。隨著現(xiàn)代轎車向輕量化、小型化發(fā)展,鋁合金壓鑄件的應用正日益增多,其內在質量也越來越受到廣泛重視。近年來,鋁合金壓鑄件產量逐年增加,如何生產高質量的鋁合金壓鑄件已成為迫切需要解決的課題,其中最重要的是解決鋁合金壓鑄件在機加工中遇到硬質點問題從而造成切削加工性能差的問題。 本文是以AlSi9Cu3合金生產的S-Car凸輪軸支架壓鑄件為典型零件進行研究。該壓
2、鑄件在上海通用汽車公司加工時,發(fā)現(xiàn)加工面存在硬質點,造成加工刀具的損壞,并最終導致加工線的全面停產,影響相當惡劣。為解決該壓鑄件的質量問題,使其切削加工性能滿足上海通用機加工線的要求,本文的研究工作著重從AlSi9Cu3合金熔煉工藝的角度分析了各類硬質點的本質、來源并提出預防措施。研究工作首先從壓鑄件本體取樣開始,對鑄件的硬質點處及基體較硬區(qū)進行了顯微組織分析、顯微硬度的測定及微區(qū)成分的分析,認識了各類硬質點的本質;隨后通過對不同原材料
3、的取樣對比、合金熔化各階段的鋁液取樣及保溫爐內各階段鋁液的取樣分析,確定了硬質點的來源;最后通過一系列諸如吹氮精煉、過濾精煉、熔劑精煉等工藝試驗,制定出消除及預防硬質點產生的措施,并形成新工藝規(guī)程在生產中推廣應用。 研究結果表明:硬質點主要是由Al2O3化合物、硅酸鋁化合物(Al2O3·XSiO2)及MgO·Al2O3化合物等非金屬夾雜物和AlSiMnFe相、初晶硅相及富Ti化合物相等金屬雜質相組成。硬質點的形成既與鋁合金的熔化
4、、精煉工藝和保溫過程有關,又受原材料的制備工藝制約,因此,要徹底消除并預防硬質點的產生,不僅要嚴格控制熔化、精煉和保溫工藝,慎重選擇輔助材料,還要對原材料制定相應的驗收技術標準。根據(jù)研究成果,最終提出了采用旋轉吹氮精煉的工藝進行鋁液的精煉、選擇高氧化鋁含量的爐襯材料、降低鋁液的放置時間、減少鋁液周轉次數(shù)、修改調整鋁合金錠中硅、鐵等的化學成分、定期清理保溫爐爐壁及保持爐臺、中轉包的清潔等多項工藝措施。這些工藝措施經生產現(xiàn)場的實際試驗和篩選
5、,已落實于相關工藝文件,通過實際生產的應用,證明它們是有效且可行的。 對在生產中如何預防并消除硬質點問題的研究,不僅只針對AlSiCu3一種合金和S—Car凸輪軸支架一種壓鑄件,對其它壓鑄鋁合金和其它壓鑄件都有參考價值。另一方面,研究結果對老產品的質量提高、降低生產成本有顯著的經濟效益,對于SGM其它新產品的試制和質量保證也有很大的參考意義。因此從這個意義上來說,本文的研究工作對汽車工業(yè)國產化的進程有著重大的意義和巨大的經濟價值
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