El factor de control de las piezas estructurales de fundición a presión de la carrocería de la aleación de aluminio

La introducción de vehículos de nueva energía ha llevado a una revolución a los vehículos de combustible tradicionales y ha anunciado la perspectiva de vehículos inteligentes ………, y la introducción de piezas estructurales de fundición a presión de carrocería ampliará aún más el espacio de aplicación de los productos de fundición a presión de aleación de aluminio. . Los coches ligeros tendrán un impacto profundo.

En la transformación de los vehículos de combustible tradicionales a los vehículos de nueva energía, la estructura de la carrocería adopta la fundición a presión de aleación de aluminio. La estructura general es compacta, se aumenta la rigidez y se reduce el peso. Estas ventajas se reflejan. Sin embargo, para lograr esta transformación y cambio tecnológico, muchos elementos técnicos aún deben analizarse y discutirse detenidamente.

Elementos de control de piezas estructurales de fundición a presión de la carrocería

1. La coordinación entre el dibujo de diseño de producto de la estructura de la carrocería y el dibujo de fundición a presión.

La selección de los materiales de aleación involucrados en el dibujo del producto está relacionada con el proceso de fundición y su viabilidad razonable. De acuerdo con la norma técnica de aleación de aluminio ASTM B85, se deben llevar a cabo las características de fundición a presión de la aleación de fundición a presión. Evaluar, las áreas de carga de tensión de partes importantes de las partes estructurales deben estar claramente marcadas con el fin de proporcionar una base para la inspección de muestras de fundición a presión para garantizar la calidad de las partes estructurales. Estos son raros en el pasado por fundición a presión de aleación de aluminio convencional.

2. Diseño y fabricación de moldes de fundición a presión para piezas estructurales, diseño de sistemas de vertido y análisis de flujo de moldes

El diseño del proceso del molde de fundición a presión, el diseño del sistema de compuerta, la disposición del equilibrio térmico del sistema de enfriamiento y calentamiento del molde, y el diseño de las secciones y proporciones clave de la compuerta deben ser razonables y factibles, y garantizar la calidad del áreas de alta tensión del producto, y apropiado si es necesario Mejorar el tonelaje de la fuerza de sujeción de la prensa de acuerdo con el área de proyección y la capacidad de fundición a presión al vacío.

3. Selección de aleación de piezas estructurales de fundición a presión

Los requisitos de alta plasticidad de las propiedades mecánicas generales de las piezas estructurales de fundición a presión son características sobresalientes, y la selección de la composición química de la aleación debe considerar tanto el rendimiento como los requisitos de conformación de las piezas de fundición a presión y la uniformidad del espesor de la pared.

Lo que producimos de prueba es el grupo de componentes químicos GM-1

Sus requisitos de rendimiento mecánico: resistencia a la tracción ≥250Mpa, alargamiento ≥10%, de acuerdo con los requisitos de rendimiento, combinados con la composición química de GM-1 y las características estructurales de los dibujos de sus productos, se llevó a cabo una prueba de producción de prueba de múltiples componentes en lotes. . La elección del elemento de silicio cercano a la composición eutéctica es para satisfacer las necesidades de moldeo de la pared delgada y la forma compleja del producto de fundición a presión. Otra característica de la adición de silicio es que las investigaciones y análisis microscópicos recientes muestran que el elemento de silicio se expande durante el proceso de solidificación de la fundición, lo que reduce el encogimiento y equilibra la tendencia al agrietamiento térmico con otros elementos, lo que también suprime la tensión de fundición a un cierto punto. Sin embargo, el elemento de silicio reduce la solubilidad del hidrógeno en la aleación líquida, por lo que los defectos del agujero de la aleación que contiene silicio con alto contenido de silicio, especialmente cerca de la composición eutéctica, son los mayores inconvenientes. Es necesario un control estricto del contenido de hierro para obtener altas propiedades plásticas. En cuanto al problema de adherencia de las piezas fundidas a presión, la adición de manganeso apropiado puede desempeñar un papel similar. A continuación se muestra un diagrama esquemático del diagrama metalográfico de los distintos elementos, y se interpreta su papel en la aleación. Para las aleaciones de aluminio fundido a presión, la adición de Cu o Mg es el elemento de refuerzo de la matriz habitual, es decir, la fase de refuerzo de Al2Cu o Mg2Si correspondiente se forma a través del proceso de fundición a presión. El enfriamiento en el medio hace que sea una solución parcialmente sólida reforzada, y el tratamiento de envejecimiento T1 se utiliza para la fundición a presión, que también produce un endurecimiento por precipitación en la parte de la solución sólida para lograr una mejora del rendimiento.

Aunque la velocidad de enfriamiento de alta velocidad de la aleación de aluminio fundido a presión de alta plasticidad puede inhibir el crecimiento de AL3Fe, su estructura acicular es fatal para la alta plasticidad. Por lo tanto, se ha demostrado que es efectivo y factible reemplazar el hierro con compuestos de AL y Mn formados al agregar Mn para formar cuadrados.

El efecto duradero del estroncio y la modificación de las aleaciones de Al-Si eutécticas de fundición a presión son eficaces. Aunque tiene tendencia a absorber hidrógeno, puede resolverse en el proceso de reforzamiento y purificación de la aleación.

Fusión y purificación de aleaciones

Debido a las propiedades mecánicas de las piezas estructurales de fundición a presión de la carrocería, debe realizarse mediante tratamiento térmico. El tratamiento térmico de las piezas de fundición a presión, especialmente el tratamiento de solución, tiene requisitos especiales para la purificación de aleaciones y la fundición a presión al vacío, por lo que la estructura de la carrocería del automóvil El tratamiento de líquido de aleación requiere tanto la desgasificación como la eliminación de escoria, y se requiere un tratamiento de fundente cuando sea necesario. El experimento muestra que la inclusión de escoria de AL2O3 en el aluminio líquido tiene un fuerte efecto de adsorción sobre el hidrógeno en el refinado y formará el núcleo de adsorción, lo que dificulta su eliminación. El propósito del tratamiento de depuración es tener en cuenta su doble función. Es efectivo.

Fundición al vacío

En vista de los requisitos especiales para el rendimiento de la estructura de la carrocería del automóvil y las características estructurales de las piezas de fundición a presión, la fundición a presión al vacío se utiliza generalmente para las partes estructurales de la carrocería y el uso de una máquina de fundición a presión al vacío dedicada. ha demostrado ser la mejor opción, como la máquina de fundición a presión al vacío alemana Fulai. La respuesta es buena. La máquina de fundición a presión al vacío puede fundir hidráulicamente la aleación purificada en un producto básicamente libre de defectos. Por supuesto, la optimización de los parámetros, la preparación del diseño y fabricación del molde, y la pulverización del revestimiento deben adaptarse a ello. La calidad de las piezas de fundición a presión al vacío está estrechamente relacionada con el rendimiento final del tratamiento térmico. El tonelaje de la fuerza de sujeción de la máquina de fundición a presión se puede optimizar de acuerdo con la importancia de la estructura de la carrocería del automóvil. Si es necesario, se puede seleccionar un modelo con un nivel superior de acuerdo con el área de proyección general. Garantizar la calidad y seguridad de las piezas estructurales.

Tratamiento térmico

Para el tratamiento térmico de piezas estructurales de carrocería de aleación de aluminio, la información conocida hasta ahora muestra que el tratamiento en solución y el envejecimiento a alta temperatura se utilizan generalmente en el hogar y en el extranjero, es decir, el tratamiento T7. La especificación de tratamiento térmico de aleación de aluminio fundido estándar militar nacional GJB1695 editada por el autor es para T7. Las especificaciones de tratamiento térmico se enumeran específicamente. Está aprobado y emitido por la Comisión Nacional de Industria y Ciencia de la Defensa y verificado por muchas empresas de la industria de la aviación nacional. También hemos sido reconocidos en discusiones y comunicación con el metalúrgico jefe de GM, y hemos sido verificados en la práctica. La alta plasticidad de la aleación es factible.

Cabe señalar que la determinación del tratamiento en solución y las especificaciones de envejecimiento a alta temperatura depende de la composición de la aleación y las condiciones específicas de la fundición a presión, incluida la temperatura y el tiempo de mantenimiento del tratamiento. Las especificaciones específicas pueden hacer referencia a la serie de aleaciones correspondiente de GJB1695.

En resumen, el análisis de los elementos de control de las piezas estructurales de fundición a presión de la carrocería implica muchos puntos de proceso. Es solo un resumen de la práctica y es difícil dar una descripción completa. Muchos argumentos aún son dignos de discusión y verificación.

Discusión

1. Las piezas estructurales de fundición a presión de la carrocería del automóvil reemplazan parte de las placas de perfil de aluminio deformadas originales, y más son piezas estampadas, remachadas y soldadas. Aunque la estructura general de la carrocería del automóvil es compacta, la rigidez y la reducción de peso tienen ventajas obvias, pero desde las partes estructurales El factor de seguridad del diseño, la vida útil y la medición integral de los métodos de operación de fundición a presión existentes siguen siendo perfectos. En particular, cómo prevenir la calidad accidental de las piezas de fundición a presión y la inestabilidad de la calidad interna antes de que sea digno de una mayor investigación.
2. Establecer y mejorar los métodos de inspección relacionados para las piezas estructurales de fundición a presión de la carrocería, incluido el refinamiento e intensificación de los métodos convencionales existentes, especialmente a través de inspecciones de muestreo regulares, pruebas de diseño y rendimiento de muestras cortadas en ubicaciones designadas, y mediante procesos estables y control de procesos. Consiga una calidad estable de piezas fundidas a presión, etc.
3. Evaluar estrictamente la producción de prueba y la finalización de las piezas estructurales de aleación de aluminio, la evaluación del diseño y el proceso, e implementar un sistema de refracción para las piezas estructurales clave cuando sea necesario. Esto tiene precedentes más exitosos y una experiencia madura en la industria de la aviación como referencia.
4. Para las piezas estructurales de fundición a presión relacionadas con el comercio exterior, el nivel de inspección correspondiente se puede mejorar de acuerdo con los requisitos de calidad de los clientes, y las condiciones no son suficientes para crear condiciones, promoción externa y promoción interna, y mejorar la calidad de las piezas de fundición a presión. para satisfacer las necesidades del mercado de comercio exterior.
5. Es factible implementar un sistema de I + D centrado en la empresa que combine la producción, la escuela y la investigación, especialmente cuando la fuerza de I + D de la empresa es débil.
6. Recientemente, con respecto a la cuestión de si los elementos de refuerzo en las aleaciones eutécticas de Al-Si se pueden superponer, la opinión del autor es: en términos del estado de aplicación actual de las aleaciones de aluminio de fundición a presión en el hogar y en el extranjero, además de la eutéctica Al-Si In Además, las aleaciones hipereutécticas de AL-Si como 390 en Estados Unidos o ADC14 en Japón e YL-117 en China tienen la característica común de agregar los elementos de refuerzo Cu y Mg al mismo tiempo. Esto se basa en el Si hipereutéctico. La estructura eutéctica puede contener la coexistencia de sus fases de reforzamiento, pero para este tipo de aleación, deben existir los medios correspondientes de adición de fósforo y las correspondientes medidas de control del proceso de fundición para suprimir la aparición de la estructura gruesa de Si primario y provocar dificultades en el mecanizado.

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