浸滲技術在中大型壓鑄鋁合金產(chǎn)品中應用

1、精品浸滲技術在中大型壓鑄鋁合金產(chǎn)品中應用作者：admin8發(fā)布時間：2015-07-15閱讀：132浸滲技術在中大型壓鑄鋁合金產(chǎn)品中應用作者：廣東鴻圖科技股份有限公司常移遷張百在金融危機后隨著國外不少壓鑄企業(yè)的倒閉和大量壓鑄產(chǎn)品向中國的轉(zhuǎn)移，壓鑄產(chǎn)業(yè)在中國大陸發(fā)展速度非常迅猛。據(jù)中國鑄造協(xié)會統(tǒng)計，壓鑄產(chǎn)業(yè)是目前中國鑄造業(yè)中發(fā)展最快的領域，并已形成華南、華東以及西南三個主要壓鑄產(chǎn)業(yè)集中地。其中華南地區(qū)是以肇慶地區(qū)為主的壓鑄產(chǎn)業(yè)集群，該地區(qū)集中了以廣東鴻圖科技股份有限公司、廣東鴻特精密技術股份有限公司、廣東鴻泰科技股份有限公司等為龍頭的近20家壓鑄生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)鋁合金壓鑄件達到14萬噸，產(chǎn)值50多

2、億元。近年來基于產(chǎn)品輕量化、高集成和高性能的要求，壓鑄鋁合金零件的結構和形狀愈來愈復雜，質(zhì)量要求愈來愈高。如一些汽車用的大型鋁合金部件，為了減少工序和避免組合后的部件剛性差、易變形的問題，新的設計方案常常將以前的若干個零件集成為一個零件后要求直接成形，因此就出現(xiàn)了大量壁厚差別非常大、性能要求高、結構復雜、甚至都不能順利出模和壓鑄工藝性非常不好的產(chǎn)品零件，這給零件的成形制造，尤其是給零件的壓鑄成形帶來了極大的挑戰(zhàn)。盡管在壓鑄行業(yè)采用了諸如真空壓鑄、局部擠壓壓鑄等新工藝和新技術。但在壓鑄過程中，仍會產(chǎn)生大量彌散性氣孔、縮松等缺陷。這些缺陷，對于必須進行泄漏檢測、有壓力要求的產(chǎn)品不得不做報廢處理，即

3、使用于無壓力要求的，也可能會因電鍍、涂漆及其它表面處理時清潔劑、酸液等進入零件內(nèi)部導致內(nèi)部腐蝕，使表面噴漆、電鍍時形成氣泡或凹凸不平，造成電鍍層等在后期會有脫落等現(xiàn)象，縮短了產(chǎn)品的使用壽命。重卡汽車發(fā)動機用齒輪室鋁合金壓鑄浸滲件產(chǎn)品浸滲技術是解決壓鑄件泄漏的最有效的方法壓鑄件在鑄造形成過程中，容易產(chǎn)生內(nèi)部疏松、縮孔、氣孔等缺陷，這些有缺陷的鑄件在經(jīng)過機械加工后，表面致密層部件被去掉而使內(nèi)部的組織缺陷暴露出來。對有密封要求的汽車鋁鑄件，如汽缸體、汽缸蓋、進氣歧管、化油器、制動閥體等，在進行耐壓密封試驗時，缺陷微孔的存在將導致密封介質(zhì)的滲漏造成大量廢品，且這些缺陷往往機加工后經(jīng)試壓后才能發(fā)現(xiàn)，從而

4、造成工時、原材料和能源的嚴重浪費。為了解決壓鑄件廢品率高的問題，挽救因上述缺陷可能報廢的鑄件，生產(chǎn)中要采取一定的處理措施，目前使用最普遍的技術是浸滲處理，即堵漏。所謂浸滲”，就是在一定條件下把浸滲劑滲透到鑄件的微孔隙中，經(jīng)過固化后使?jié)B入孔隙中的填料與鑄件孔隙內(nèi)壁連成一體，堵住微孔，使零件能滿足承壓、防滲及防漏等條件的工藝技術。浸滲技術在大中型壓鑄鋁合金產(chǎn)品中的應用浸滲方法浸滲處理方法有常壓浸滲、真空浸滲、壓力浸滲和真空加壓浸滲法等。附圖所示為我們公司承接的重卡汽車發(fā)動機用齒輪室鋁合金壓鑄浸滲件產(chǎn)品，重量19.5kg，產(chǎn)品最大外形尺寸893mmX645mmX106mm，最大壁厚25mm，最小壁厚

5、9mm,有多處螺孔和密封槽需要進行機加工，在1.4kg/cm2壓力下泄漏量不超過0.5cc。根據(jù)壓鑄件缺陷性質(zhì)、分布狀況、壓鑄件工作條件、結構尺寸及浸滲劑的類型等具體情況，我們采用真空加壓整體浸滲方法。浸滲劑選擇浸滲劑（膠液）需具有良好的滲透性和粘附性，同時固化后還應具備良好的耐介質(zhì)性及與工件較接近的物理性能。浸滲劑可分為有機和無機兩大類。無機浸滲劑（如硅酸鈉，俗稱水玻璃）的材料來源廣泛，耐熱性高，但固化物含量低，固化物收縮率大，性脆，耐沖擊和耐水性能差，須進行改性處理。有機浸滲劑雖然價格稍貴，但相對穩(wěn)定，隨時可用，使用方便。為此根據(jù)產(chǎn)品技術要求，考慮產(chǎn)品的結構特點和質(zhì)量缺陷出現(xiàn)的部位，經(jīng)多次

6、試驗檢測后，我們采用無錫生瓏浸滲化工設備有限公司”提供的嘉泰90C熱固化型有機類浸滲劑，其成份構成及性能指標如下表所示。理號士糞比較原日美均需泰90C有機浸修劑嘉案蚓七百機鼠滲制1成分圖成也要仲甲時兩烯阿郁光中小晌海音物甄威主要由1”基面熔陋崎類電體的iR作物綱成2安全，鄴保技術驚審方面黑國軍拓“筌局憂:級別1枝出及可；密言JH-7731J-S1加1工程機械及對股國1期技術規(guī)例）行業(yè)標作i現(xiàn)現(xiàn)箕同軍標Mill-17""撥煙1度*認可彳苻介Jh17311-2m111箱膜弛;1業(yè)和世；通過sc咨認證3山冏孤力小11口如iUJmImicmUJ5(：>tkncmrCI4粘度（

7、td1）匕門IlJ5同以>93C>93c1)葡卑（nJ、IM(25G11.05/自神行格威-3IfrW*.-TiC-+Ni(；真空加壓浸滲工藝真空加壓浸滲過程主要在真空壓力罐中進行。按工藝處理順序可分為前處理、浸滲處理和后處理三個階段。前處理是將壓鑄件脫脂、清洗，再干燥備用。主要目的在于去除零件表面的油污、金屬碎屑和灰塵，提高浸滲質(zhì)量，防止油污及機械雜質(zhì)帶入浸滲劑中影響滲透力和粘結力。常用脫脂方法有溶劑脫脂、堿液脫脂及電化學脫脂。鑄件在上述脫脂清洗后，取出經(jīng)熱水漂洗再在80-90C下烘干，為提高浸透效果，并防止大量水分進入真空泵，清洗后的烘干是非常重要的。浸滲處理是將經(jīng)前處理的工件

8、裝入浸滲罐密封抽真空15min,以充分排除罐內(nèi)及鑄件孔隙處的空氣和微塵，為浸滲劑的填充和滲透創(chuàng)造壓差動力條件。然后利用罐內(nèi)負壓吸入浸滲劑，再次抽真空15min。第二次抽真空的目的在于排出罐內(nèi)浸滲劑中的氣體，防止溶有氣體的浸滲劑滲入到鑄件微孔缺陷中去，以防止固化時氣孔的產(chǎn)生而影響密封性能。最后加壓0.50.75MPa，保持1520min,使已充填和滲入壓鑄件孔隙內(nèi)部的浸滲劑進一步向缺陷各個部位最深處滲透。后處理是將工件滴干、清洗并放入固化爐中固化，使進入鑄件孔隙的浸滲劑由液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變，形成堅實的固化膜。固化溫度為80-90C,保持2h以上，或在室溫（25c以上）下放置24h。如鑄件在300c以

9、上條件使用，宜先在80c溫度下固化2h,接著在110c溫度下繼續(xù)固化1h。受壓鑄件浸滲后需100%進行壓力試驗，檢查浸滲處理后是否達到要求的氣密性。凡在浸滲范圍內(nèi)仍有泄漏，允許進行再浸滲，對3次浸滲仍有泄漏的鑄件作廢品處理。通常，試驗壓力值為工作壓力值的2倍。該工藝主要流程：清洗零件一抽真空一加壓使浸滲劑進入微孔中一清除殘膠（離心甩干、反復清洗）一固化一檢查一標識一儲運或裝配。故將歸;句正確也置要求浸滲時工件在吊籃中擺放的位置正確浸滲過程中工藝控制要點?由于有機浸滲劑的價格較貴，需在浸滲罐中增加離心甩干機,以使多余的浸滲劑回流到儲液罐中繼續(xù)使用。這就要求浸滲時工件在吊籃中擺放的位置正確,對一些

10、盲孔（螺紋孔）必須注意其軸線方向。?重視對浸滲劑的維護， 每周檢查一次浸滲劑的粘度和穩(wěn)定性,在規(guī)定指標范圍內(nèi)方可繼續(xù)生產(chǎn)；操作中應避免水及電解質(zhì)帶入浸滲劑中；浸滲前須把工件清洗干凈、浸滲劑存儲溫度的嚴格控制等，必須按照相關工藝文件強制執(zhí)行。?根據(jù)產(chǎn)品內(nèi)部縮松、氣孔的分布情況，結合產(chǎn)品的壁厚狀態(tài)來選擇合適的浸滲劑粘度,這對提高和穩(wěn)定浸滲產(chǎn)品合格率非常重要。浸滲劑粘度越小，滲透能力越強；孔越小，毛細作用越大，越易滲入。一般壁厚差比較大的壓鑄產(chǎn)品比壁厚比較均勻的產(chǎn)品選擇浸滲劑時的粘度要大一些。?真空度和保壓時間對浸滲產(chǎn)品合格率影響也比較大。真空度越高，微孔內(nèi)的氣體排除越徹底，浸滲劑越容易滲入微孔內(nèi)部

11、；壓力越高、保壓時間越長，浸滲劑滲入鑄件微孔缺陷越深。?零件的幾何形狀對浸滲效果有一定影響。零件壁越厚越容易滲補，反之效果越差。因為零件壁越薄，浸滲劑在未固化前就會從零件中流出，或在清洗過程中流失。?為了防止固化后的鋁合金壓鑄件表面變色，固化用水應采用離子交換水，并用冰醋酸把其pH值調(diào)至57;根據(jù)生產(chǎn)量大小，每隔35天更換一次固化用水。?對于有清潔度要求的產(chǎn)品，滲補后的零件外表面、內(nèi)腔表面及螺栓孔內(nèi)不允許有殘留的浸滲劑，否則將影響零件的外觀及裝配。為了防止產(chǎn)品零件在浸滲、清洗、包裝、物流過程對產(chǎn)品零件清潔度的影響，經(jīng)滲補后的零件需要重新上加工線的清洗設備，按流程再次清洗，確保達到清潔度要求。?

12、滲補后的零件泄漏量要符合產(chǎn)品技術規(guī)范，滿足密封性要求。因此，對浸滲處理后的零件還必須進行100%密封性試驗。鋁壓鑄件浸滲處理技術的應用和發(fā)展近年來鋁合金加工行業(yè)真空浸滲的需求迅速增長，主要用于飛機、船舶、機車、汽車、摩托車等各類機械制造行業(yè)中。其典型的浸滲件有發(fā)動機缸體、缸蓋、進氣歧管、油泵、油嘴、水暖器材、水泵、閥蓋、鑄造油底殼、化油器殼體、變速箱殼體、曲軸箱、壓縮機、ABS控制器、動力轉(zhuǎn)向器、汽車輪轂、燃料泵、天然氣控制閥、液壓閥、冷卻泵、密封的飛機儀器、電子儀器護罩、氣動零件和各種氣體儀表等。廣州本田、奇瑞的鋁合金壓鑄件，如變速箱、離合器類產(chǎn)品，多年以前就由我們公司進行浸滲全處理。目前先進工業(yè)國家都主張對承壓鑄件進行全浸滲處理，浸滲技術已被汽車制造業(yè)和其他主要工業(yè)部門認可，如日本幾個大汽車公司在發(fā)動機生產(chǎn)中把鑄件浸滲作為一道不可缺少的工序。近幾年來，隨著浸滲處理設備和浸滲劑材料的發(fā)展，浸滲處理已成為挽救汽車鋁鑄件滲漏缺陷令人滿意的工藝方法。人們對它的認識，不再僅僅作為一種廢品再生的方法，而是把它看作鑄件后續(xù)處理過程中公認的生產(chǎn)工藝。做好物流管理，嚴格控制浸滲過程，以及嚴格控制零件的清潔度、密封性是確保浸滲后的產(chǎn)品零件符合產(chǎn)品技術規(guī)范的關鍵所在。中國大陸過去由于鋁壓鑄件的生產(chǎn)規(guī)模不大，浸滲技術顯現(xiàn)不出給壓鑄行業(yè)帶來的