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第七届全国消失模铸造学术年会论文 铝合金消失模铸造的实践 孙平 孙之郧 (福清龙泰机械有限公司) l铝合金消失模铸造的特点 近十多年来国内黑色金属消失模铸造取得了长足进步。不论是产量或质量都有很大提高，产品 品种也在进一步扩大。但是铝含金消失模铸造进展一直较缓慢。在发动机行业，一汽曾生产了一段 时期的进气管，但后来停止了生产，长沙从国外引进的制作铝气缸盖的消失模生产线从一开始就遇 到精炼铝合金的难题，以致未投入正式生产就下了马。还有一些家厂也尝试过试制生产进气管类铸 件，但在产量特别是在质量上并未形成真正意义上的突破。在欧美一些发达国家，铝合金消失模铸 造技术却较铸铁、铸钢更早地趋于成熟，一些厂大规模地用消塞攥铸造生产铝铸件。为什么反差如 此之大!国外主要有以下几个原因：一是成本竞争的需要：消失模铸造比金属砂芯效率高，成本比 湿型树脂砂芯便宜。由于模片粘接容易，两个以上零件组成一个新消失模件更进一步降低了成本。 二是消失模件表面无凸出物(砂型有)，流体铸件表面流过时阻力小，用于发动机进排气管及缸盖等 铸件，由于气体流动阻力小，发动机功率有所提高，且壁厚均匀。不易出现砂型铸造时的偏芯现象。 铝合金消失模件浇注成型比较容易。三是巨大的汽车铝件市场需要潜力很大。 相比起来，国内铝合金生产熔炼技术和设备滞后较多，汽车工业轻量化发展的时间更不长，原 有的金属型铸造用铝合金熔炼和浇注技术不能适应消失模的质量需要。加上国内有的客户不像国外 强调实际使用效果过分强调表面质量不愿接受泡沫珠粒痕迹，铸造过程中需控制的工艺因素又多， 以致困难重重。实际上国外的～些铝合金消失模件珠粒印迹和不重要面的针孔相当明显。 铝合金消失模铸造的主要特点如下：l、由于浇温比铸铁低得多，浇注时泡沫模主要是液化少量 气化。为保证泡沫模“消失”，必须提高熔炼和浇注温度铝合金吸气夹渣倾向本来就大，大幅度提高 温度必然加重吸气和夹渣，在铸件加工面上出现较多和较大的针孔(常伴随有渣)。泡沫的部分气化 还会在铸件内部和表面形成较大的渣气孔。2、因用干砂充填，铸件冷却速度很慢，加剧了铝水中溶 介氢气的析出以致厚一点的断面上想消除针孔真是难上加难。3、也由于冷却速度低，在厚处会形成 粗大的金属结晶并可能产生缩孔缩松降低机械强度。4、铝铸件一般壁厚较小，稍大一些的铸件在振 实时容易变形。5、泡沫模液化后可能有少部分液体未被涂料完全吸收会加深铸件表面的珠粒印痕。 而黑色金属消失模铸造中常见的浇不足、冷隔、涂料夹渣在铝合金消失模铸造中也经常出现。 几年来，针对消失模铝件的特点结合产品开发我们作了大量工作，从模具制造，珠粒选择、预发、 成型、粘接、涂料、浇道、振实、熔炼及浇注、清理、试压、热处理。全过程摸索了规律，初步掌 握了生产控制因素，为今后更大规模的生产奠定了基础。 2铝铸件的开发状况 六年来，我们陆续开发和生产了一批与发动机有关的铸铝件，计有单缸柴油机的进气管和缸盖， 船用水冷排气管及节温器壳体，汽车发动机摇臂盖罩。目前正在开发一种船用小型发动机的机体。 分别介绍如下： l、单缸柴油机的进气管和船用节温器壳体及其他小件：这类铸件，尺寸较小，壁厚也较小且均 匀，泡沫模容易制作成型，振实造型时充填也无太大困难，铸件变形容易控制。由于壁厚较小且均 匀。冷却速度相对较快，因而针孔和渣气孔较容易控制。一般采用多个铸件串铸群铸的方法以提高 生产率。对单个铸件而言，可采用侧注或上注的工艺。只要成份控制正确，浇温又足够。铸件容易 116 第七届全国消失模铸造学术年会论文 浇注成型，成品率较高。生产效率亦高。(图l为此类铸件及泡沫模) 图1进气管与节温器壳体泡沫及铸件 2、单缸柴油机的几种缸盖，铸件较小，最大铸件才两公斤不到，且此件两侧有散热层，圆形弯 曲的进气道很难分型。要求进排气道尺寸形状正确流畅底部缸盖面连加工壁厚有14．5毫米，叶片和 加工后要保证无肉眼可见针孔，散热片用侧向抽芯，气道用增加泡沫模片括块方法解决了。铸件拐 角的变形也通过控制加砂和振动加速度和振动时间解决了，唯独针渣孔由于精炼过程不稳定。时好 时坏，经常脱气精炼试样非常好，但铸件上仍有问题，而且