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产品详细介绍

对于大型铝铸件,在实际生产中,由于热处理产生的变形,对后续工序的影响是至关重要的,因变形过大而导致报废的数量不少。为减小和控制热处理对大型铝合金铸件变形,可通过优化热处理工艺参数,采取增加等温阶段、控制升温速度和零件的入炉温度、提高淬火水温等工艺措施,来减小其热处理变形。

一、加热过程控制

零件在加热升温过程中表面升温快,心部升温慢,表面和心部存在温差即存在热应力。加热速度越快,零件壁厚越大,温差就越大,所产生的热应力也就越大。

因此,能够通过降低加热速度减小热应力,有效减小零件的加热变形。对一般尺寸小、形状简单的零件,加热速度对零件变形的影响不大,工艺上可以直接升温到规定的加热温度,加热速度由设备的加热能力确定。但对于大型铝合金铸件,尺寸大,形状复杂,壁厚差大,加热速度对零件变形的影响作用就十分突出。为了减小加热时产生的热应力。就必须对固溶处理的加热过程进行控制,工艺上采取以下措施:

1)增加等温阶段      通过增加等温阶段,能够有效减小加热过程中零件表面和心部的温差,从而有利于减小变形。对ZL111,在到达固溶温度以前,分别在490℃、500℃进行等温;ZL305在原有435℃等温基础上,增加了300℃、

470℃两个等温阶段。

2)控制升温速度      采用较低的升温速度对减小加热时的变形无疑是有益的,原工艺方案受设备限制,不能根据工艺需要对升温速度进行调节控制。新的铝合金固溶炉可以按工艺需要设定每一阶段的加热升温速度,在低温阶段,升温速度可以大一些,高温阶段,升温速度就应该小一点。工艺改进后,低温阶段升温速度控制在150~200℃/h,高温阶段升温速度控制在20~70℃/h。

3)控制零件的入炉温度      在连续生产时,铝合金固溶炉如果在一炉零件淬火后,下一炉零件又马上进炉,此时炉内的温度实际上还是很高的(通常在400℃左右),显然这对控制加热速度不利。有必要在工艺上明确规定零件的入炉温度,零件必须在炉温降到规定温度以下后才能进炉。

二、冷却过程控制

铸造铝合金固溶处理淬火冷却时,冷却速度越快,产生的热应力越大,零件变形也越大。在保证冷却过程中不析出第二相的前提下,降低冷却速度,能有效地减小零件变形。铸造铝合金固溶处理通常都采用水作为冷却介质,而水的冷却能力受其温度的影响很大。

随着水温的升高,其冷却能力急剧下降。通常工艺上对水温的规定是60~100℃,温度范围比较大,实际操作中对水温的控制要求并不严格。对于大型铝合金铸件,变形要求高,工艺上必须考虑水温对冷却速度的影响并严格加以控制。在保证冷却效果的前提下,应提高水温,降低淬火冷却速度,减小零件冷却变形。

大型铝合金铸件的热处理,通过优化热处理工艺参数,采取增加等温阶段、控制升温速度和零件的入炉温度、提高淬火水温等工艺措施(还可通过改善零件装夹摆放方式,以及使用校正等手段),能够有效减小大型铝合金铸件热处理变形。