一种轻合金的压铸方法 |
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| 申请号 | CN201710762205.7 | 申请日 | 2017-08-30 | 公开(公告)号 | CN107475565A | 公开(公告)日 | 2017-12-15 |
| 申请人 | 芜湖舜富精密压铸科技有限公司; | 发明人 | 肖明海; 刘栋; 洪荣辉; 谭云江; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种轻 合金 的 压铸 方法，具体包括如下步骤：S1原料制备：将轻合金放置在 真空 环境下的加热熔炉内持续加热，加热熔炉 温度 为700-750℃，直至轻合金慢慢融 化成 金属液为止；S2 铝 粉添加：真空环境下，在S1所制得的金属液中加入一定量的铝粉，再将金属液放置在加热熔炉加热，在加热过程中并通过 石墨 棒不断地进行机械搅拌1-2h；S3排气：在真空环境中往S2所得的金属液中通入惰性气体，并通过 超 声波 不断作用金属液。本发明采用 超声波 与吹气共同作用金属液，从而使金属液中的气泡排除率可达到95％以上，避免了气泡对压铸件韧性的影响，在注模时采用惰性气体对模腔内部施压，使金属液能够填满模腔，增强了其侧边的平整性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种轻合金的压铸方法，其特征在于，具体包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种轻合金的压铸方法技术领域[0001] 本发明涉及轻合金压铸成型技术领域，尤其涉及一种轻合金的压铸方法。 背景技术[0002] 轻合金主要指钛合金、镁合金和铝合金等密度小于5克/立方厘米的合金，具有密度低、强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好等优点，目前合金作为材料制造的产品越来越多，而轻合金在制作产品中运用的方法为压铸法，压铸法具有生产效率高，尺寸精度高，批量生产成本低，压铸件的组织致密，抗拉强度和抗弯强度高的优点，但是，压铸件也有自身的缺陷，普通压铸件压铸速度较快，其内部热量散失慢，使其内应力增大，同时轻合金溶液内部可能存在气泡，使压铸件自身的韧性降低。 [0003] 经检索，申请号为201310147616.7的中国专利，公开了一种轻合金的压铸方法，包括如下步骤：化料过程，将轻合金在连续融化保温炉内加热融化并搅拌除渣，然后利用除气机除气；压射过程，将融化后的原料在压铸料筒内加热压射并冷却成型形成铸件；退火过程，将铸件进行退火处理，空冷后得到成型产品。采用本发明的压铸工艺制备的压缩机密封盘退火处理后，由于在化料过程中进行了除气，内部没有气泡，退火后产品韧性也较好，但是在化料过程只是将轻合金放置在连续融化保温炉内加热融化，而在高温环境下，内部的轻合金很容易发生氧化，原料发生了改变，从而使后续生产出的成品中特性也随之改变。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种轻合金的压铸方法，通过添加了铝粉，会在其表面形成一层氧化膜，增加了轻合金的抗氧化性能的优点，解决了金属液中的气泡去除完全的问题。 [0005] 根据本发明实施例的一种轻合金的压铸方法，具体包括如下步骤： [0007] S2 铝粉添加：真空环境下，在S1所制得的金属液中加入一定量的铝粉，再将金属液放置在加热熔炉加热，在加热过程中并通过石墨棒不断地进行机械搅拌1-2h； [0010] S5 回火：待模具冷却至常温时，再将模具与其内部压铸件放置在加热熔炉内进行升温，加热熔炉温度为300-400℃，然后再将模具取出进行冷却，冷却完成后取出压铸件，即制得轻合金的成品压铸件。 [0013] 在上述方案基础上，在S3步骤中，所述惰性气体为氮气、氩气、氦气中的一种。 [0014] 在上述方案基础上，所述内浇口设在模具的的顶端两侧且与模腔相连通，内浇口的内壁直径为2-3mm。 [0015] 在上述方案基础上，在S4步骤中，所述内浇口上设有惰性气体连接管，外界通过内浇口往模具的模腔内通入气体，从而使模腔内的气压升高，通过气压将金属液填满模腔。 [0016] 在上述方案基础上，所述氧化铝、碳均以颗粒状融入在金属液中，所述氧化铝、碳的颗粒粒径为20-40目。 [0017] 本发明与现有技术相比具有的有益效果是：在原料在真空环境下制备，原材料不会被氧化，由于添加了铝粉，单质铝暴露在空气中时，会在其表面形成一层氧化膜，从而增加了轻合金的抗氧化性能，氧化铝、碳的颗粒混合在金属液内，提高了金属液压铸成型后的成品稳固性，加入铝粉时通过石墨棒进行搅拌，石墨棒稳定性较好，不会与轻合金内的物质发生反应，在排气过程中，通过超声波拨作金属液，使金属液内的气泡震动上浮，从而去除内部气泡，吹气是通过外接管道往金属液内排入惰性气体，惰性气体从金属液底部上浮，可以接触到其内部的气泡，并将金属液内的气泡带出，从而实现气泡的排除，采用超声波与吹气共同作用金属液，从而使金属液中的气泡排除率可达到95％以上，避免了气泡对压铸件韧性的影响，在注模时采用惰性气体对模腔内部施压，使金属液能够填满模腔，增强了其侧边的平整性，最后形成的压铸件还需进行回火处理，减小其内部的张应力，提高了压铸件自身的韧性。 具体实施方式[0018] 为能进一步了解本发明的特征、技术手段及所达到的具体功能，下面以具体实施方式对本发明做进一步详细描述。 [0019] 实施例1 [0020] 本实施例提供了一种轻合金的压铸方法，具体包括如下步骤： [0021] S1 原料制备：将轻合金放置在真空环境下的加热熔炉内持续加热，加热熔炉温度为700℃，直至轻合金慢慢融化成金属液为止； [0022] S2 铝粉添加：真空环境下，在S1所制得的金属液中加入一定量的铝粉，再将金属液放置在加热熔炉加热，在加热过程中并通过石墨棒不断地进行机械搅拌1h； [0023] S3 排气：在真空环境中往S2所得的金属液中通入惰性气体，并通过超声波不断作用金属液，通过吹气与超声波震动的共同作用去除金属液内未溶解的气泡； [0024] S4 注模：将S3中所得的金属液通过内浇口注入模具内，将模具放置在常温下进行散热，并在内浇口的外端对模腔内部进行施压，使金属液能够填满模腔，直至金属液冷却固化成固态压铸件； [0025] S5 回火：待模具冷却至常温时，再将模具与其内部压铸件放置在加热熔炉内进行升温，加热熔炉温度为300℃，然后再将模具取出进行冷却，冷却完成后取出压铸件，即制得轻合金的成品压铸件。 [0026] 金属液包括按照重量份计的如下组份：钛40份、镁20份、铜10份、锰5份、硅10份、锌10份、铁1份。 [0027] 铝粉，包括按照重量份计的如下组份：铝20份，氧化铝5份、碳1份、锂2份。 [0028] 惰性气体为氮气。 [0029] 内浇口设在模具的的顶端两侧且与模腔相连通，内浇口的内壁直径为2mm。 [0030] 氧化铝、碳的颗粒粒径为20目 [0031] 实施例2 [0032] 本实施例提供了一种轻合金的压铸方法，具体包括如下步骤： [0033] S1 原料制备：将轻合金放置在真空环境下的加热熔炉内持续加热，加热熔炉温度为710℃，直至轻合金慢慢融化成金属液为止； [0034] S2 铝粉添加：真空环境下，在S1所制得的金属液中加入一定量的铝粉，再将金属液放置在加热熔炉加热，在加热过程中并通过石墨棒不断地进行机械搅拌1.2h； [0035] S3 排气：在真空环境中往S2所得的金属液中通入惰性气体，并通过超声波不断作用金属液，通过吹气与超声波震动的共同作用去除金属液内未溶解的气泡； [0036] S4 注模：将S3中所得的金属液通过内浇口注入模具内，将模具放置在常温下进行散热，并在内浇口的外端对模腔内部进行施压，使金属液能够填满模腔，直至金属液冷却固化成固态压铸件； [0037] S5 回火：待模具冷却至常温时，再将模具与其内部压铸件放置在加热熔炉内进行升温，加热熔炉温度为320℃，然后再将模具取出进行冷却，冷却完成后取出压铸件，即制得轻合金的成品压铸件。 [0038] 金属液包括按照重量份计的如下组份：钛45份、镁23份、铜12份、锰6份、硅13份、锌11份、铁2份。 [0039] 铝粉，包括按照重量份计的如下组份：铝25份，氧化铝6份、碳1份、锂2份。 [0040] 惰性气体为氮气。 [0041] 内浇口设在模具的的顶端两侧且与模腔相连通，内浇口的内壁直径为2.5mm。 [0042] 氧化铝、碳的颗粒粒径为25目 [0043] 实施例3 [0044] 本实施例提供了一种轻合金的压铸方法，具体包括如下步骤： [0045] S1 原料制备：将轻合金放置在真空环境下的加热熔炉内持续加热，加热熔炉温度为720℃，直至轻合金慢慢融化成金属液为止； [0046] S2 铝粉添加：真空环境下，在S1所制得的金属液中加入一定量的铝粉，再将金属液放置在加热熔炉加热，在加热过程中并通过石墨棒不断地进行机械搅拌1.5h； [0047] S3 排气：在真空环境中往S2所得的金属液中通入惰性气体，并通过超声波不断作用金属液，通过吹气与超声波震动的共同作用去除金属液内未溶解的气泡； [0048] S4 注模：将S3中所得的金属液通过内浇口注入模具内，将模具放置在常温下进行散热，并在内浇口的外端对模腔内部进行施压，使金属液能够填满模腔，直至金属液冷却固化成固态压铸件； [0049] S5 回火：待模具冷却至常温时，再将模具与其内部压铸件放置在加热熔炉内进行升温，加热熔炉温度为350℃，然后再将模具取出进行冷却，冷却完成后取出压铸件，即制得轻合金的成品压铸件。 [0050] 金属液包括按照重量份计的如下组份：钛50份、镁25份、铜15份、锰8份、硅15份、锌13份、铁2份。 [0051] 铝粉，包括按照重量份计的如下组份：铝30份，氧化铝7份、碳2份、锂3份。 [0052] 惰性气体为氦气。 [0053] 内浇口设在模具的的顶端两侧且与模腔相连通，内浇口的内壁直径为2.5mm。 [0054] 氧化铝、碳的颗粒粒径为30目 [0055] 实施例4 [0056] 本实施例提供了一种轻合金的压铸方法，具体包括如下步骤： [0057] S1 原料制备：将轻合金放置在真空环境下的加热熔炉内持续加热，加热熔炉温度为740℃，直至轻合金慢慢融化成金属液为止； [0058] S2 铝粉添加：真空环境下，在S1所制得的金属液中加入一定量的铝粉，再将金属液放置在加热熔炉加热，在加热过程中并通过石墨棒不断地进行机械搅拌2h； [0059] S3 排气：在真空环境中往S2所得的金属液中通入惰性气体，并通过超声波不断作用金属液，通过吹气与超声波震动的共同作用去除金属液内未溶解的气泡； [0060] S4 注模：将S3中所得的金属液通过内浇口注入模具内，将模具放置在常温下进行散热，并在内浇口的外端对模腔内部进行施压，使金属液能够填满模腔，直至金属液冷却固化成固态压铸件； [0061] S5 回火：待模具冷却至常温时，再将模具与其内部压铸件放置在加热熔炉内进行升温，加热熔炉温度为380℃，然后再将模具取出进行冷却，冷却完成后取出压铸件，即制得轻合金的成品压铸件。 [0062] 金属液包括按照重量份计的如下组份：钛55份、镁28份、铜18份、锰9份、硅23份、锌13份、铁3份。 [0063] 铝粉，包括按照重量份计的如下组份：铝35份，氧化铝8份、碳2份、锂4份。 [0064] 惰性气体为氩气中的一种。 [0065] 内浇口设在模具的的顶端两侧且与模腔相连通，内浇口的内壁直径为3mm。 [0066] 氧化铝、碳的颗粒粒径为35目 [0067] 实施例5 [0068] 本实施例提供了一种轻合金的压铸方法，具体包括如下步骤： [0069] S1 原料制备：将轻合金放置在真空环境下的加热熔炉内持续加热，加热熔炉温度为750℃，直至轻合金慢慢融化成金属液为止； [0070] S2 铝粉添加：真空环境下，在S1所制得的金属液中加入一定量的铝粉，再将金属液放置在加热熔炉加热，在加热过程中并通过石墨棒不断地进行机械搅拌2h； [0071] S3 排气：在真空环境中往S2所得的金属液中通入惰性气体，并通过超声波不断作用金属液，通过吹气与超声波震动的共同作用去除金属液内未溶解的气泡； [0072] S4 注模：将S3中所得的金属液通过内浇口注入模具内，将模具放置在常温下进行散热，并在内浇口的外端对模腔内部进行施压，使金属液能够填满模腔，直至金属液冷却固化成固态压铸件； [0073] S5 回火：待模具冷却至常温时，再将模具与其内部压铸件放置在加热熔炉内进行升温，加热熔炉温度为400℃，然后再将模具取出进行冷却，冷却完成后取出压铸件，即制得轻合金的成品压铸件。 [0074] 金属液包括按照重量份计的如下组份：钛60份、镁30份、铜20份、锰10份、硅25份、锌15份、铁3份。 [0075] 铝粉，包括按照重量份计的如下组份：铝40份，氧化铝10份、碳2份、锂4份。 [0076] 惰性气体为氩气。 [0077] 内浇口设在模具的的顶端两侧且与模腔相连通，内浇口的内壁直径为3mm。 [0078] 氧化铝、碳的颗粒粒径为40目 [0079] 实验测试例 [0080] 表一 轻合金的各性能参数 [0081] [0082] 由表一可得出，使用本发明中轻合金的压铸方法，其密度都高于对照组，其熔点与对照组数据相差较小，其屈服强度与抗拉强度有了明显提升，提升率最高提升了8.2％，从而增加了轻合金的韧性，拓宽了轻合金的使用范围。 [0083] 本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。 |
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