摘 要:通過機械振動探究對ZL205A合金低壓振動鑄造的影響。實驗結果表明,伴隨著振幅值的增大,縮松百分比減少。施加機械振動,機械振動振擊力作用處于糊狀物質,體現(xiàn)等效加速度,在糊狀物質方向運動中,可以細化晶粒。機械振動鑄造實驗的確定,結合低壓振動鑄造實驗的機械振動情況,同樣也調節(jié)了機械振動的頻率和振幅,在50Hz頻率和0.8mm振幅振動下鑄件縮松最少。
關鍵詞:機械振動;ZL205A合金;低壓振動鑄造;影響
鑄件中的縮孔縮松鑄造缺陷較為嚴重,不僅僅降低了鑄件的力學性能,同時也降低了鑄件的質量,常伴有縮孔縮松現(xiàn)象,形成裂紋以及應力偏析等現(xiàn)象。關于縮孔縮松現(xiàn)象的存在,降低了鑄件的性能,以至于鑄件實際的生產階段,需要盡可能的將縮孔縮松鑄件減少,將ZL205A合金鑄件縮孔縮松現(xiàn)象鑄件減輕。文章主要以ZL205A合金鑄件低壓鑄造為例,對其進行機械振動,減少了縮孔縮松的目的。
1 試驗材料與方法
實驗材料的選擇,主要是結合ZL205A合金作為實驗材料,同時ZL205A合金作為Al-Cu系的合金,將Mn、Ti以及Zr合金元素加入,結合合金液相線溫度的控制,溫度控制為633℃,固相線溫度控制為544℃。寬結晶溫度范圍的合金確定,結合糊狀凝固的方式,將大量等軸晶逐步形成,同時也要降低鑄造性能。普通鑄造過程,常伴有裂紋以及縮孔縮松等現(xiàn)象,同時也存在氣孔等現(xiàn)象[1]?;诤辖鸹瘜W成分的確定,如表1所示。
低壓振動鑄造補縮試樣制備過程,主要是結合振動凝固補縮試樣設計過程,將其確定為薄版形結構,結合合金材料的應用,確定結晶溫度的范圍,凝固補縮試樣實際尺寸的選擇,長度為120mm,寬度為80mm,實際的厚度為15mm?;跐沧⑼ǖ赖闹睆酱_定,直徑也即是15mm。鑄型樹脂砂造型的確定,結合上下兩箱造型結構,實驗裝置的確定,結合低壓振動鑄造實驗裝置,采取變頻器以及壓鑄單元的主要組成部分,結合偏心輪不穩(wěn)定轉動的形式,促進機械的振動和電機旋轉軸兩端的控制[2]。通過對偏心塊數(shù)量進行調節(jié),進而做好振動電機振幅的調節(jié)。振動頻率的一種調節(jié)過程,結合變頻器的形式,通過改變振動電機的轉速過程,結合手動減壓閥對壓鑄單元進氣壓力進行調節(jié),做好金屬液充型壓力調節(jié)工作[3]。
試驗過程,不改變慣性振動電機振幅,對變頻器ZL205A合金進行調整,結合不同振動頻率的情況,對振動頻率進行調整。振動頻率的保持,需要對振動電機振幅進行調節(jié),結合充型凝固的形式,保持不同的頻率,在ZL205A合金的條件凝固下,選擇不同的工藝參數(shù),如表2所示。
通過做好熔煉以及澆筑處理,將坩堝電阻爐打開,取出水分。將ZL205A合金爐料中加入干燥無水分的電阻爐坩堝,對溫度設定,同時合金完全融化之后,控制溫度為750℃,做好打渣精煉處理。ZL205A合金鑄件的生產過程,結合低壓振動鑄造裝置,在熔融金屬液以及坩堝中放置,有著較高的金屬液溫度[4]。ZL205A合金鑄件的生產過程,結合低壓振動鑄造裝置圓形容器,對熔融金屬液和坩堝放置,平臺上的砂箱結合角鋼禁錮的形式,盡可能的避免砂箱出現(xiàn)位移。關于上部攝像頭的觀測,需要結合金屬液飛濺現(xiàn)象的控制,做好外部環(huán)境的操控,攝像頭對實驗現(xiàn)象觀測的同時,需要保證有著合理的實驗裝置安裝,結合氮氣加壓的處理。
2 試驗結果及討論
2.1 機械振動鑄造試樣和縮松觀察
ZL205A低壓振動試驗元件有著相同的鑄件形狀和尺寸,對于模型砂型相關型腔形狀的確定,盡可能的將機械振動參數(shù)除去,保證有著相同的環(huán)境,做好澆注溫度的控制工作,將其他各方面因素的干擾及時的消除。低壓鑄造工藝方法的確定,需要結合試樣鑄造的有效性,將裝置中的氣體逐漸卸掉,而鑄件試樣逐漸的開啟和確定,需要結合較為簡單化的處理,做好合金低壓振動鑄件的確定工作[5]。ZL205A合金鑄件主要是結合砂型造型結構,采取低壓鑄造的一種工藝方法,在本低壓振動鑄造過程,結合砂型造型的形式,確定鑄造生產環(huán)境。砂型鑄造充型處于凝固狀態(tài)之后,鑄件的表面存在一定的沙粒結構,基于振動狀態(tài)下的鑄件生產,需要結合鑄件的造型砂模式,及時的清理鑄件結構。試樣的清理之后,結合X射線工業(yè)的一種成像儀探傷處理,避免鑄件存在縮松情況。
2.2 機械振動對ZL205A合金縮松的影響
不同鑄件下的縮松缺陷確定,需要結合鑄件截面的面積分析,確定鑄件面積的百分率數(shù)值統(tǒng)計和分析。尤其是振動參數(shù)中的鑄件縮松百分比的確定,如表3所示。
關于ZL205A合金凝固過程的確定,需要結合金屬液的型腔條件,結合充型后的凝固過程,確定實驗工藝參數(shù),在試樣設計尺寸的確定下,需要結合升液管的基本高度,關于實驗工藝參數(shù)充型壓力的確定,結合試樣的基本設計尺寸情況,做好計算金屬液壓力的確定工作[6]。基于充型時氣體壓力下金屬液充型確定,需要結合振動參數(shù)的施加過程,結合Origin繪圖軟件做好數(shù)據(jù)的統(tǒng)計,如圖1所示。
一旦施加機械振動,逐漸的縮松面積不斷減少,同時也減輕了縮松的缺陷部分,縮松百分比振動頻率的分析,需要結合機械振動鑄件的分析過程,盡可能地加強機械振動,減少縮松的分布過程。一旦振動頻率相對較高,盡可能地減少縮松占有面積的百分比。關于不同振幅頻率的分析,需要結合振動頻率的分布情況,不同頻率下的振幅變化,如圖2所示。
縮松百分比伴隨著振幅的增加,同樣也處于不斷減少的狀態(tài)。而機械振動鑄件的產生,盡可能地減輕了縮松的分布情況。振幅一旦達到0.8mm的時候,降低了縮松的百分比,同時也有著較小的縮松分布。
3 結束語
伴隨著振幅值的增大,縮松百分比減少。施加機械振動,機械振動振擊力作用處于糊狀物質,體現(xiàn)等效加速度,在糊狀物質方向運動中,可以細化晶粒。機械振動鑄造實驗的確定,結合低壓振動鑄造實驗的機械振動情況,同樣也調節(jié)了機械振動的頻率和振幅,在50Hz頻率和0.8mm振幅振動下鑄件縮松最少。
參考文獻
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