铝合金型材结构管优良工艺

          铝型材散热器生产工艺：首先贴膜不能直接贴在铬化层上，否则会影响膜的附着力;其次，贴膜后要及时喷涂不能停放时间过长，否则容易导致贴膜脱落，严重时还要重新贴膜;再次是撕膜时要控制流平时间，不能贴膜后马上撕膜，这样会对产品质量带来一定的影响;*后是两种颜色的喷涂顺序要根据具体情况确定，既要考虑到两次固化，又要考虑到遮盖效果。贴膜质量控制：散热器铝型材质量控制中贴膜质量很重要，若贴不好，会导致喷涂困难，如贴膜的张力不大、压紧程度要控制好;对形状复杂的部位要分开贴膜，贴膜后要检查贴膜是否贴牢。否则将会给喷涂带来麻烦。影响喷涂质量。公司生产的铝型材产品均由专业的技术人员严格把关，并拥有专业的生产设备，保证质量问题，客户可放心选购我厂产品。铝型材散热器的贴膜材质：首先要对贴膜材质合理选择，根据散热器铝型材产品的要求、表面处理方式，选择相应的贴膜，同是还要考虑贴膜上的胶对铝型材表面质量的影响。
             缩孔是铝合金压铸件常见的内部缺陷，常出现在产品壁厚较大或者易形成热点的位置。一般来讲，只要缩孔不影响产品的使用性能，都以合格的方式来判定。然而，对于一些重要部位，如汽车发动机汽缸体的冷却水道孔或润滑油道孔，出现缩孔是不允许判定合格的。
某企业的一款铝合金制发动机曲轴箱，采用布勒28000kN冷室压铸机铸造，材质为ADC12合金，成分见表1。铸件毛坯质量为6.3 kg，后工序进行X射线探伤时发现第二个曲轴轴承孔油道出现缩孔，离油道约8 mm，存在较大的漏油风险。据统计，2017年该位置的缩孔报废率为5%，经过一系列的探索，成功地将废品率降低为0.2％。本课题从铝合金压铸件缩孔的形成机理[1-5]和铸造条件两方面出发，分析铸件产生缩孔的原因，寻求改善措施，以期为日后解决铝合金压铸件缩孔问题提供参考。一、铝合金压铸件缩孔形成机理及形态--缩孔形成机理：导致铝合金压铸件缩孔的原因较多，追溯其本源，主要是铝合金从液相向固相转变过程中铝液补缩不足而导致。常见的缩孔原因有：①模温梯度不合理，导致铝液局部收缩不一致。②铝液浇注量偏少，导致料饼薄，增压阶段补压不足。③模具存在热结或尖锐区域。④模具的内浇口宽度不够，面积较小，导致铸件过早凝固，增压阶段压力传递受阻、铝液无法补缩。⑤铸造压力设置过低，补缩效果较差。图1为铝合金铸件缩孔形成的示意图。铸件缩孔形态：缩孔是一种铝合金压铸件乃至铸件常见的内部缺陷，常出现在产品壁厚较大、模具尖角和模温温差较大等区域。图2为某款发动机曲轴箱缩孔形态，缩孔呈似椭圆状，距离轴承油道孔约10 mm，内壁粗糙，无光泽。缩孔区域铸件壁厚较大，约为22 mm；油道孔销子前端无冷却水，模温较高。汽车发动机曲轴的两大轴颈（主轴颈和连杆轴颈）工作载荷较大，磨损严重，工作时必须进行压力润滑。在此情况下，轴颈的油道孔附近若存在缩孔，将会严重影响润滑效果。二、缩孔相关对策：铝合金压铸件产生铸造缺陷的原因有产品本身的结构特征、模具设计得浇注系统及冷却系统设计不合理、工艺参数设计不合理等原因[1~4]。根据常见的铸造缺陷原因以及铝合金铸件缺陷处理流程，探索解决铝合金压铸件厚大部位缩孔的相应对策。前期分析及对策：铸件缩孔的前期分析从容易操作的工艺参数出发，通过现场测量及观察，测得模具内浇口厚度为4 mm，计算的内浇口速度为40 m/s，产品壁厚*薄处为4.6 mm；料饼厚度为25 mm；铸造压力为60MPa。由经验可知，模具设计符合产品的结构特征，模具浇注系统应该不存在增压阶段补缩不足的问题。但是，增压阶段的铝液补缩与料饼厚度和增压压力有直接的关系，合适的料饼厚度与铸造压力才能形成内部组 织致密的铸件，因此，可以怀疑缩孔是由铸造压力偏低和料饼偏薄而导致的。前期铸件缩孔的对策分为两个：①铸造压力由之前的65MPa提高至90MPa；②料饼厚度有原来的25 mm调整为30 mm。采用上述措施后，经过小批量专流验证，缩孔率由5%减低为4.8%，效果不明显，说明工艺参数不是引起铸件缩孔的主因。中期分析及对策：由于引起铸件缩孔的本质原因是铝液凝固时补缩不足而导致，而模具温度分布不均容易导致铝液凝固顺序不合理，从而补缩不足，因此，中期对策分析主要从确保合理的模具温度入手。由产品3D模型可知，铸件缩孔处壁厚为22.6mm，壁厚较大，容易引起较高的模具温度。铝液凝固时，壁厚较大铸件内部铝液由于温度较高，尚处于液相或者固液混合相，而此时内浇口进行补缩的通道可能已经凝固。这样，在增压阶段铸件无法进行铝液补缩，从而有形成缩孔的可能。为确保合适的模具温度，采用热成像仪测得脱模剂喷涂后模具*高温度为272℃（见图3），高于正常的模具喷涂后温度，其他区域模具温度及其分布整体正常。因此，需要降低缩孔处模温。另外，测得此处冷却水孔底部距离模具型腔表面距离较大为20 mm，因为较大的热传递距离会降低模具的冷却效果，所以需要对冷却水孔进行更改。为降低缩孔处模具温度，主要采取3个方法：①改善模具冷却系统。将缩孔附件的冷却水孔深度加深，由距模具表面20 mm变成12 mm，以此快速带走附近模具热量，降低模温；将所有模具冷却水管与水管统一编号，一一对应，防止模具保全时装错，影响冷却效果[5，6]。②降低浇注温度，由675℃变为645℃。③延长缩孔处模具喷涂时间，由2 s变成3 s。实施上述整改措施后，缩孔区域模具喷涂后温度大幅度降低，约为200℃，属于正常范围。缩孔率有4.8%降低到4%，说明此类措施对缩孔具有一定效果，但不能彻底解决此区域的缩孔问题。后期分析及对策：通过前面两次改善，基本保证压铸模具处于理论上的合理状态，即浇注系统设计合理、冷却系统布置合适，工艺参数设计*优。然而，铸件缩孔率仍有4%之多。铸件缩孔处壁厚为22.6 mm，远大于其他部位的壁厚，较大的壁厚可能引起铸件中心凝固时补缩不足，增压结束后此区域还没有完全凝固,继续收缩产生缩孔[7~10]，模流分析见图4。因此，如何解决铸件缩孔处的补缩不足，也许才是问题的关键。一般来讲，铸件的补缩时通过料饼→浇道→内浇口→铸件这条路径进行的。由于铸件厚大部位后于内浇口凝固，切断了增压后期的补缩通道，因此无法补缩。

       铝及铝合金焊丝的选择主要根据母材的种类，对接头抗裂性能、力学性能及耐蚀性等方面的要求综合考虑。有时当某项成为主要矛盾时，则选择焊丝就着重从解决这个主要矛盾入手，兼顾其它方面要求。一般情况下，焊接铝及铝合金都采用与母材成分相同或相近牌号的焊丝，这样可以获得较好的耐蚀性；但焊接热裂倾向大的热处理强化铝合金时，选择焊丝主要从解决抗裂性入手，这时焊丝的成分与母材的差别就很大。
常见缺陷（焊接问题）及防止措施1、烧穿---产生原因：a、热输入量过大；b、坡口加工不当，焊件装配间隙过大；c、点固焊时焊点间距过大，焊接过程中产生较大的变形量。防止措施：a、适当减小焊接电流、电弧电压，提高焊接速度；b、大钝边尺寸，减小根部间隙；c、适当减小点固焊时焊点间距。2、气孔---产生原因：a、母材或焊丝上有油、锈、污、垢等；b、焊接场地空气流动大，不利于气体保护；c、焊接电弧过长，降低气体保护效果；d、喷嘴与工件距离过大，气体保护效果降低；e、焊接参数选择不当；f、重复起弧处产生气孔；g、保护气体纯度低，气体保护效果差；h、周围环境空气湿度大。防止措施：a、焊前仔细清理焊丝、焊件表面的油、污、锈、垢和氧化膜，采用含脱氧剂较高的焊丝；b、合理选择焊接场所；c、适当减小电弧长度；d、保持喷嘴与焊件之间的合理距离范围；e、尽量选择较粗的焊丝，同时增加工件坡口的钝边厚度，一方面可以允许使用大电流，公众号:焊王，另一方面也使焊缝金属中焊丝比例下降，这对降低气孔率是行之有效的；f、尽量不要在同一部位重复起弧，需要重复起弧时要对起弧处进行打磨或刮除；一道焊缝一旦起弧要尽量焊长些，不要随意断弧，以减少接头量，在接头处需要有一定焊缝重叠区；g、换保护气体；h、检查气流大小；i、预热母材；j、检查是否有漏气现象和气管损坏现象；k、在空气湿度较低时焊接，或采用加热系统。3、电弧不稳---产生原因：电源线连接、污物或者有风。防止措施：a、检查所有导电部分并使表面保持清洁；b、将接头处的脏物掉；c、尽量不要在能引起气流紊乱的地方进行焊接。4、焊缝成型差---产生原因：a、焊接规范选择不当；b、焊枪角度不正确；c、焊工操作不熟练；d、导电嘴孔径太大；e、焊丝、焊件及保护气体中含有水分。防止措施：a、反复调试选择合适的焊接规范；b、保持合适的焊枪倾角；c、选择合适的导电嘴孔径；d、焊前仔细清理焊丝、焊件，保证气体的纯度。5、未焊透---产生原因：a、焊接速度过快，电弧过长；b、坡口加工不当，装备间隙过小；c、焊接规范过小；d、焊接电流不稳定。防止措施：a、适当减慢焊接速度，压低电弧；b、适当减小钝边或增加根部间隙；c、增加焊接电流及电弧电压，保证母材足够的热输入能量；d、增加稳压电源装置e、细焊丝有助于提高熔深，粗焊丝提高熔敷量，应酌情选择。6、未熔合---产生原因：a、焊接部位氧化膜或锈迹未干净；b、热输入不足。防止措施：a、焊前清理待焊处表面b、提高焊接电流、电弧电压，减小焊接速度；c、对于厚板采用U型接头，而一般不采用V型接头。7、裂纹---产生原因：a、结构设计不合理，焊缝过于集中，造成焊接接头拘束应力过大b、熔池过大、过热、合金元素烧损多；c、焊缝末端的弧坑冷却快；d、焊丝成分与母材不匹配；e、焊缝深宽比过大。防止措施：a、正确设计焊接结构，合理布置焊缝，使焊缝尽量避开应力集中区，合理选择焊接顺序；b、减小焊接电流或适当增加焊接速度；c、收弧操作要正确，加入引弧板或采用电流衰减装置填满弧坑；d、正确选用焊丝。8、夹渣---产生原因：a、焊前清理不彻底；b、焊接电流过大，导致导电嘴局部熔化混入熔池而形成夹渣c、焊接速度过快。防止措施：a、加强焊前清理工作，多道焊时，每焊完一道同样要进行焊缝清理；b、在保证熔透的情况下，适当减小焊接电流，大电流焊接时导电嘴不要压太低；c、适当降低焊接速度，采用含脱氧剂较高的焊丝，提高电弧电压。9、咬边---产生原因：a、焊接电流太大，焊接电压太高；b、焊接速度过快，填丝太少；c、焊枪摆动不均匀。防止措施：a、适当的调整焊接电流和电弧电压；b、适当增加送丝速度或降低焊接速度；c、力求焊枪摆动均匀。10、焊缝污染---产生原因：a、不适当的保护气体覆盖；b、焊丝不洁；c、母材不洁。防止措施：a、检查送气软管是否有泄漏情况，是否有抽风，气嘴是否松动，保护气体使用是否正确；b、是否正确的储存焊接材料；c、在使用其它的机械清理前，先将油和油脂类物质掉；d、在使用不锈钢刷之前将氧化物掉。11、送丝性不良---产生原因：A、导电嘴与焊丝打火；b、焊丝磨损、喷弧；d、送丝软管太长或太紧；e、送丝轮不适当或磨损；f、焊接材料表面毛刺、划伤、灰尘和污物较多。防止措施：a、降低送丝轮张力，使用慢启动系统；b、检查所有焊丝接触表面情况并尽量减少金属与金属的接触面；c、检查导电嘴情况及送丝软管情况，检查送丝轮状况；d、检查导电嘴的直径大小是否匹配；e、使用耐磨材料以避免送丝过程中发生截断情况；f、检查焊丝盘磨损状况；g、选择合适的送丝轮尺寸，形状及合适的表面情况；h、选择表面质量较好的焊接材料。12、起弧不良---产生原因：a、接地不良；b、导电嘴尺寸不对；c、没有保护气体。防止措施：a、检查所有接地情况是否良好，使用慢启动或热起弧方式以方便起弧；b、检查导电嘴内空是否被金属材料堵塞；c、使用气体预清理功能；d、改变焊接参数。