焊接的實(shí)驗(yàn)性研究狀況

 

為了討論壓鑄工藝中鋁合金和壓鑄機(jī)械零件的影響，一般的實(shí)驗(yàn)方法如下。 沖突焊接、加速實(shí)驗(yàn)及熔融鋁實(shí)驗(yàn)。 霉菌

 

2.1沖突焊接

 

為了檢測(cè)不同鋁合金的焊接傾向，waldy slaw kajoch教授選擇了沖突焊接的方法。 例如，在鋁合金和鋼直接接觸、兩個(gè)工序都在高壓下進(jìn)行、鋁和鐵元素相互分散這兩個(gè)條件下，我們認(rèn)為沖突焊接和壓鑄機(jī)械零件的焊接有很多相似之處。 兩者都在接近鋁合金熔點(diǎn)的溫度下形成界面關(guān)系。

 

用于沖突焊接的焊接裝置由鋼球和環(huán)片構(gòu)成，環(huán)片的信息是被試驗(yàn)的鋁合金，在測(cè)定鋼球和環(huán)片形成穩(wěn)定的界面層所需的最小負(fù)荷時(shí)，該最小負(fù)荷值是鋁合金的強(qiáng)度 一些鋁合金試驗(yàn)結(jié)果表明，從弱到強(qiáng)的一些鋁合金和鑄型的焊接順序如下:共晶al-si合金、al-si-Cu合金、亞共晶al-si合金、al-mg合金、純al

 

分析了鋁合金與鋼球界面的探針成分，結(jié)果表明，鋼球與焊接鋁合金之間存在金屬間化合物層，該層主要由Fe3al、FeAl以及Fe2al 5構(gòu)成。 通過(guò)焊接得到的界面層的化學(xué)組成與壓鑄條件下的焊接層的組成相同，只有在這樣的條件下的界面層的厚度薄，足以明確為了檢測(cè)鋁合金的沖突焊接的方法。 焊接傾向的強(qiáng)度是可以實(shí)現(xiàn)的。

 

然而，壓鑄機(jī)部件的芯片接合區(qū)中的金屬間化合物層主要由固體鑄型和液體鋁合金之間的反應(yīng)構(gòu)成，在沖突焊接中檢測(cè)出的金屬間化合物主要由2種固體材料構(gòu)成。 在壓力效應(yīng)下，由于兩者得到的金屬間化合物層的工藝條件完全不同，為了進(jìn)一步分析溫度、注射壓力、時(shí)間等工藝要素，使用了沖突焊接法。 合并的影響是不現(xiàn)實(shí)的。

 

2.2熔融鋁

 

m.Yu等人進(jìn)行了加速腐蝕實(shí)驗(yàn)，即熔融鋁實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，為了研究腐蝕和焊接引起的模具破損機(jī)理，以及評(píng)估抵抗腐蝕和焊接的兩種涂層Cr 23 c 6和tin的能力 h 13浸泡在停止鋼試樣的a 390溶液中，在型鋼的外表面形成一系列金屬間化合物層，接著延長(zhǎng)浸泡時(shí)間、金屬間化合物層的化學(xué)組成以及化合物層的合計(jì)發(fā)生變化。 增加了厚度。 成分分析后發(fā)現(xiàn)，浸泡6小時(shí)鋁后形成的金屬間化合物為τ6 ( al4Fe6si5)、τ5 ( al 15 Fe6si5)和τ2 ( al 15 Fe6si5)。 將來(lái)，轉(zhuǎn)換后的試樣會(huì)浸泡在鋁中，只形成兩個(gè)金屬間化合物τ6和τ5，快速移動(dòng)的熔融物會(huì)妨礙al4fesi的增粘，所以化合物層很薄。 在高al 15 Fe6si 5化合物層的組成壓鑄條件下，金屬間化合物層容易形成，形成金屬間化合物層τ6及h 13的鑄型，因此認(rèn)為鑄型的高溫部或內(nèi)澆口容易發(fā)生焊接。 在強(qiáng)連桿強(qiáng)度實(shí)際制造條件下，填充過(guò)程中高速熔融物水化模具外表面，接著金屬間化合物層從模具外表面剝離，所以形成的金屬間化合物層的厚度較薄。 耐磨材料cr23 c 6能有效地阻礙鋁合金熔液的化學(xué)沖擊，減少模具數(shù)據(jù)的損失和焊接外觀(guān)的外觀(guān)

 

總結(jié)了壓鑄模具與鋁鑄造之間焊接面的理論考察和實(shí)驗(yàn)研究，分析了討論中的疑問(wèn)，提出了進(jìn)一步研究的想象和建議。

 

焊接是指壓鑄在鑄件及壓鑄機(jī)械零件的制造中的效果，如果將鑄模脫模，則鑄模的一部分殘留在鑄模的外表面，接著成為鑄造不足的鑄造缺陷。 壓鑄模具和鋁鑄件的焊接組成和膨脹，不僅降低了鑄件的外觀(guān)質(zhì)量和結(jié)垢精度，而且使鑄件無(wú)效，甚至可能引起模具的早期故障。 他又增加了型態(tài)正確的勞動(dòng)時(shí)間和勞動(dòng)者的勞動(dòng)密集度，這大大減少了勞動(dòng)產(chǎn)量。 在過(guò)去，每個(gè)人都注意焊接外觀(guān)的開(kāi)始，為了研究這種外觀(guān)，在實(shí)驗(yàn)室中選擇了幾種實(shí)驗(yàn)方法，所以每個(gè)人都可以對(duì)焊接外觀(guān)有一定的了解。

 

瑞典的Martin sundquist教授在690~760℃的a 380合金中對(duì)3個(gè)不同外觀(guān)的樣品進(jìn)行了60~8000秒的蝕刻后，接受了分析測(cè)試。 其結(jié)果，在氧化物層的維持狀態(tài)下，只部分形成金屬間化合物，試料的外表面被未連接的氧化物層復(fù)蓋，則在沒(méi)有氧化物層的場(chǎng)所形成柱狀的金屬間化合物。 樣品的外表面沒(méi)有氧化物層，樣品的外表面有金屬間化合物，構(gòu)成連續(xù)相層。

 

為了探討焊接部的配置，美國(guó)sumanthshankar對(duì)al-si合金和純鋁進(jìn)行了熔融鋁試驗(yàn)，如果模具鋼被鋁-硅合金熱浸滲，那么它就是η- Fe2al 5，τ5-Fe2Sial 7，、 τ6-al4fesi及τ2-al 15fe6si 5金屬間化合物層，焊接鋁合金層比金屬間化合物層厚得多。 將模具鋼熔融浸漬在純鋁中，只形成Fe-al金屬間化合物層，焊接鋁合金層遠(yuǎn)比金屬間化合物層薄。

 

從以上理論可以看出，在壓鑄機(jī)的壓鑄工序中，鋼的熔融鋁與壓鑄機(jī)的熔融鋁之間具有相似性。 第二，鋼熔融鋁的過(guò)渡層配置與主要由金屬間化合物構(gòu)成的鑄型焊接部配置相同。 一起來(lái)看，兩個(gè)組件的條件也有很大的差異。 在模具焊接的過(guò)程中，除了鋁熔水和模具之間的高溫效應(yīng)外，還有高壓效應(yīng)。 在各壓鑄循環(huán)的工藝過(guò)程中，鑄型鋼和鋁熔融物以不到1秒的時(shí)間接觸，熔融鋁試驗(yàn)是高溫下鑄型鋼和鋁熔融物的長(zhǎng)期接觸。 因此可以看出，熔融鋁實(shí)驗(yàn)只能用于模具鋼和鋁熔液的冶金學(xué)反應(yīng)的分析，不同的鋁合金和模具鋼的影響隨著殘響的配置而不同。 模具焊接的研究還存在很多局限性。