压铸型与铝铸件焊合缺陷形成的理论分析
尽管压铸生产中焊合现象的危害非 常严重,但对这种现象的研究还很少,直到较近。通过研究,人们 发现在模具与焊合的铝合金间存在着金属间化合物层,并且大多数研究者都认为,该金属间化合物层是 导致焊合发生的直接原因;较高的压铸操作温度易于使焊合发生,模具表面温度较高的局部热节点及充型速度较高处易于发生焊合;不同的铝合金呈现出不同的焊合倾向性。
压铸型与铝压铸件发生焊合的能量条件,建立了焊合的能量判据,并从理论上分析了模具表面及合金的化学成分、模具表面改质处理、浇注温度、模具结构、冷却条件、压射压力及模具表面状态等因素,对焊合形成的影响。压铸过程中,模具与铸件发生相互作用,形成了相互作用的接合界面,当接合界面的接合能大于铝铸件本身的接合能时,开型时,在外力的作用下,分离发生在铝铸件一侧,使铸件与压型形成焊合。若压型与铸件间的界面接合能较低,则开型时,分离发生在界面,而形不成明显的焊合现象。
压铸型与铸件的焊合可视为两金属固体在压力作用下的粘接。压型与铸件真实接触面积同表观接触面积的比值,是 影响焊合发生的关键因素,而此比值受到压铸过程中各种因素的影响,下面予以详细讨论。
在压铸过程中,高温金属液与压型型腔表面相接触,将激活型腔表面原子,与之发生相互作用,形成金属键。高温下形成的金属键在冷却凝固过程中保留下来,形成铸件与压型间一定的接合面积,即真实接触面积。铝液表面原子与压型型腔表面原子形成金属键,就必须克服过程的激活能,因而,只有处于活化状态的原子才能发生相互作用。http://www.btrhyzc.com
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