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铝合金汽车汽缸体局部增压铸造技术研究

发布时间：2016-12-31 17:27

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铝合金汽车汽缸体局部增压铸造技术研究

铝合金压铸粉末冶金浸渗工艺

铝合金汽车汽缸体局部增压铸造技术研究

压力铸特种铸造及有色合金　2010年第30卷第2期

铝合金汽车汽缸体局部增压铸造技术研究

费良军1　吴岳壹2　沈建明1　张　华1

(1.中国兵器科学研究院宁波分院;2.宁波中兵科技有限公司)

摘　要　以过共晶B390铝合金汽车汽缸体为对象,研究了挤压铸造2局部增压铸造过程中的增压起始时间和增压压入量对铸件组织的影响。结果表明,通过在汽缸体厚壁热节处设置增压通道实施局部增压,采用10s的增压起始时间和20mm的增压压入量,很好地解决厚壁处易产生缩松、缩孔等缺陷的问题。制造的汽缸体经T6热处理后,铸件抗拉强度、硬度

(HB)和伸长率分别达到305MPa、137和4.8%,随机抽取的试样通过了1.38MPa的卤素气体检漏试验。

关键词　挤压铸造;增压铸造;汽缸体;热处理中图分类号　TG249.2　　　　文献标志码　A　文章编号　1001-2249(2010)02-0144-03

DOI:10.3870/tzzz.2010.02.015

　　目前高档汽车空调压缩机用汽缸体为了提高尺寸稳定性,减少其与活塞之间的配合间隙,保证压缩机平稳运行,往往选用热膨胀系数小、耐磨性能和高温性能优良的过共晶铝硅合金制造[1]。但过共晶铝硅合金凝固过程中伴随着初生硅的形成,会释放出大量结晶潜热,阻碍合金的补缩,容易在厚大部位形成缩松和缩孔,降低产品气密性[2]。挤压铸造是使液态金属在高机械压力下凝固而获得铸件的一种精密成形方法,它具有减少或消除疏松和缩孔,减轻偏析,点[4～7]。热节处,题,,。因此采用挤压铸造2局部增压铸造的工艺是制造汽缸体的最佳途径[3]。

1.3　试验过程

先将B390铝合金在电阻熔铝炉中熔化,温度至710～740℃时加入0.5%～0.7%(质量分数,下同)的HGJ21A精炼剂处理15min,然后升温到760～800℃,用1.0%的Cu210P和1.0%的2复合变质剂来后控制温度等待浇注:先将温度为的铝液浇入预热至120～300℃的挤压铸造模具内,合上模具,加压冲头上行进行压射充型和挤压成形;经过0～40s后,增压油缸推动增压冲头进行局部增压铸造,将增压通道内铝液补入铸件厚壁热节处,保压20～40s后提升上模和铸件至适当位置,在脱料顶杆的作用下顶出铸件,完成一件铸件的成形过程。挤压铸造2局部增压铸造的流程见图1。汽缸体的模具结构示意图见图2

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。

1　试验条件及方法

1.1　原材料

试验所用材料为B390铝合金,其化学成分见表1。

表1B390铝合金主要化学成分

图1　挤压铸造2

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局部增压铸造的流程图

Si16～18

Mg0.50～0.65

Cu4～5

Fe余量

≤0.9≤1.5

1.2　试验设备

B390铝合金在300kg(75kW)电阻熔铝炉中熔

化,挤压铸造在国产5000kN/46kW通用立式油压机上进行,局部增压设备为自制的200kN/7.5kW增压油站,使用瑞士ARL公司ICP电感耦合等离子光谱仪分析化学成分,在国产10t微机控制电子万能材料试验机上进行力学性能测试,采用德国徕卡公司MEF4金相显微镜分析金相显微组织。

图2　汽缸体的模具结构示意图

1.进料口　2.下模　3.铝液　4.上模　5.中心轴　6.油缸　7.增压

冲头　8.顶杆　9.增压系统　10.加压冲头　11.料缸

对铸件进行T6热处理后取样进行力学性能测试和金相组织观察,并抽样在1.38MPa时保持压力5min条件下进行卤素气体检漏试验。

收稿日期:2009206211;修改稿收到日期:2010201208

第一作者简介:费良军,男,1975年出生,硕士研究生,高级工程师,中国兵器科学研究院宁波分院,浙江省宁波市210信箱(315103),电话:0574-87902206,13566305935,E-mail:feiliangjun@

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