铝合金压铸模的焊合熔损现象及其预防措施

   2023-04-12 互联网4020

  3.4  渗硼处理

  渗硼处理在模具表面形成的硼化物,具有高硬度、高耐磨、好的抗氧化性和耐腐蚀性。D.N.Tsipas 等的研究发现:在低碳钢和高合金钢上进行粉末渗硼,渗硼层能明显提高耐630 ℃铝液和500 ℃锌液的侵蚀。

  笔者在进行铝合金压铸模具钢的抗熔损及焊合的研究中使用了渗硼方法,试验发现渗硼层的高硬度和良好的热稳定性,能改变热疲劳裂纹的萌生及扩展的方式,从而改变热疲劳裂纹的形貌。因此在不损失铝合金压铸模热疲劳性能的基础上,对其进行渗硼处理,可显着提高其抗熔损、焊合性能。但由于普通的高温(900 ℃左右) 渗硼后还需进行高温淬火+ 回火处理,对大型铝合金压铸模不太实际,如果能够在渗硼的工艺上寻求突破,降低到中温甚至低温(如550 ℃以下)渗硼,那么对于铝合金压铸模而言,无疑又多了一种经济可靠并且性能优良的表面处理工艺。

  3.5  喷涂润滑剂

  在铝合金压铸模工作的压铸循环中,在进行压铸前和一个压铸循环结束后开始准备下次压铸时,都要在模具型腔表面喷涂润滑剂,这样做的目的主要是: ①润滑剂可在模具表面形成一个薄层作为铸件合金和模具之间的阻隔; ②降低模具温度; ③作为铸件弹出时的脱膜剂。

  研究发现在压铸模具表面喷涂水基润滑剂约4s后可以吸收模具中总热量的30 %左右。而且,试验还表明,在热的模具表面喷涂润滑剂时会产生(热力学中的) 莱顿弗罗斯特现象,即液体不会润湿炽热的表面而仅仅在其上形成一个蒸汽层[2 ] 。这个蒸汽层能在压铸中隔绝炽热熔融合金与模具表面的直接接触,从而起到保护模具基体不受焊合、熔损的作用。

  润滑剂的化学成分、喷涂角度、喷涂距离和喷涂时间对在模具表面形成保护膜有至关重要的影响。文献中显示,含聚丙烯成分的润滑剂比含聚乙烯成分的润滑剂在降低模具表面温度及防止焊合、熔损效果上更为出色。

  4 结论

  由于铝与铁有强烈的亲合力,在铝合金压铸模的使用中会发生复杂的Fe2Al 反应,生成硬的金属间化合物焊合层,严重的还会引起模具熔损。实际生产显示,对模具进行适当的表面处理和压铸循环中喷涂模具润滑剂将对模具发生焊合、熔损现象起到积极的预防作用。

 
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