基于鋁合金壓力鑄造技術應用分析

肖貴玉

摘 要：改革開放時期至現今階段，建設國家經濟的進程進入了全新的階段，整體的發展水平達到了新的高度，促進我國各行各業以良好的勢態發展，這無形之中使我國金屬材料的用量變多。伴隨社會與日俱增的需求量，鋁合金材料的冶煉方式以及工程技術生產模式逐漸趨于多樣化，各行各業的發展速度越來越快，諸如交通運輸業、航天科技、電子技術等都與鋁合金金屬材料息息相關，為了確保鋁合金金屬提煉的效率更高，鑄造方大多使用壓力鑄造的方法，壓力鑄造在冶煉金屬的所有方法中更先進、無需切割保證原材料完整性的同時，提高了精密度以及整體效率。本文主要分析了壓力鑄造技術的特點、應用領域，擴大了它在業界的應用范圍，提高金屬材料技術的冶煉效率，促進我國鑄造業的快速發展。

關鍵詞：壓力鑄造；鋁合金；工藝技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.038

近幾年來，鋁的冶煉方法以及工藝技術在不斷提高，特別是鋁工業也步入了一個全新的階段，鋁合金的應用廣泛，在各行各業都有所涉及，對鋁合金材料鑄造技術的研究推廣力度隨之加強，下面將對鋁合金壓力鑄造的工藝技術進行分析說明。

1 鋁合金壓力鑄造技術的特征

就鋁合金壓力鑄造技術來說，它把液態、半固態的鋁合金加入室內壓鑄機中進行加工，利用壓力鑄造機的高壓、高速特性使液態的鋁合金成型。這一方式可以提高金屬材料的冶煉效率，使金屬各方面的性能增強，現在它的運用范圍也在逐步擴大，鋁合金壓力鑄造技術有以下幾個特點：

（1）生產效率較高，壓力在一定的范圍之內，初始速度較快，耗費的時間較少，生產鑄造周期短，實現一次操作循環的時間僅僅只有十幾秒，可以用于規模性的量產，生產的數量越多越能節約經濟成本。

（2）鑄造器件精度較高，性能優越。鑄造器件輪廓清楚、制作精細，表面光滑，無粗糙的紋理，不需要借助機械加工就能實現裝配工作，多用于鑄造壁薄的器件，鑄造的器件含氣量較低，結構緊密、具有較好的承重能力，和灰鑄鐵相比，它具有更大的強度、更好的導熱性以及更長的使用壽命。

（3）使用特殊的鑄造方法可以優化裝配工序使制造流程更簡單，譬如鑲鑄法，可以使用鋼、鑄鐵、銅等材料制作鑄件。

（4）因為鑄件速度較快，空氣排出困難，鑄件內會殘留細密的氣泡，當存留的氣泡過大時會給鑄件帶來嚴重的影響，最壞時會導致器械報廢。

2 壓力鑄造技術的應用領域以及注意事項

（1）壓力鑄造技術無需加工即可實現精密鑄造的效果，它在汽車、航空等工業領域均有應用，多用于生產非鐵金屬、小型、形狀復雜的器件。

（2）壓鑄器件的厚度要均衡，在三至四毫米的范圍內最佳，最大值不能超過八毫米，避免縮孔等情況發生。

（3）壓鑄器件不能應用于高溫環境下或進行熱處理，防止壓鑄器件氣孔里的氣體受熱膨脹造成鑄件形變。

（4）壓鑄器件具有較差的塑性以及韌性，不能當作撞擊器件使用。

（5）不要運用機械的方法加工壓鑄器件，避免內部產生空隙。

3 鋁合金壓力鑄造的技術手段

鋁合金壓力鑄造法可以提高冶煉金屬的效率，解決冶煉過程中產生的一系列問題，提高產品質量，但從鋁合金金屬本身的結構來看，冶煉結束后鋁合金壓鑄器件內會產生氣孔、疏松等問題，降低金屬材料的整體質量，產生不必要的風險，影響使用性能以及應用范圍。為了保證生產中的問題有效地解決，現階段鑄造業普遍使用全新的冶煉方法減少金屬材料冶煉問題，針對常見的幾種問題分別有以下幾種解決措施：

3.1 真空壓鑄

使用其他設備抽出壓鑄腔里的氣體，形成真空環境，把金屬液壓鑄成一定的形狀，真空壓鑄具有的特征如下：（1）壓鑄器件內的氣孔數降低，使壓鑄器件的性能、質量有所保障；（2）真空壓鑄使腔內的壓力值縮減，運用小機器可實現較大、較薄器械的壓鑄；（3）可運用鑄造性能不好的合金。

3.2 加氧壓鑄

加氧壓鑄指的是將氧氣填充至腔內，填充過程中氧氣從排氣口漏出；而且噴出的鋁液和未排出的氧氣充分反應從而生成氧化鋁，在壓鑄器件的任意位置都能找到這一物質，它可以使壓鑄器件表面不生成氣孔。這一壓鑄方法具有以下幾個特點：首先它減少了氣孔數量，保證了壓鑄器件的質量，在加熱處理后它的強度會增大，抗沖擊的能力也會進一步加強；其次它在三百攝氏度的高溫環境下仍能正常工作；和真空壓鑄相比，它的結構更簡單，操作更得心應手。

3.3 半液半固壓鑄

半液半固壓鑄指的是液態金屬凝固之前，迅速攪拌，在冷卻速率下獲得的固體物質，用這一漿料進行壓鑄操作，擁有很多的優點，譬如熱量被沖散，減小了熱沖擊性，延長了壓鑄模的使用期限；體積更大，填充時不會產生噴濺的現象，這一種形態的金屬收縮小，壓鑄器件緊實，有較高的質量。

不管是真空還是加氧壓鑄的方式，都使工藝手段更加繁雜，加大了經濟成本，半液半固的壓鑄手段相比液態壓鑄而言，材料更省，但工藝較繁瑣降低了生產效率，而且半液半固壓鑄的技術手段用于鑄造性能優異的小器件，但無法鑄造鋁合金發動機氣缸蓋、氣缸等體積龐大而結構繁瑣的零件，對于研究者來說，先進的技術手段是其主要的研究方向。

4 結語

綜上所述，伴隨科學的進步、社會的飛快發展，金屬材料的應用范圍越來越廣，因此在鋁合金等金屬材料的冶煉手段上也提出了更高的要求，使生產的器械更有效率，質量更好，減少劣質產品的數量。運用壓力鑄造等技術方法冶煉金屬，可以提高金屬物質的性能，使金屬材料的利用率升高，減少質量問題，促進社會的可持續發展。

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