CN105256324A

CN105256324A - 一种铸件加工工艺

Info

Publication number: CN105256324A
Application number: CN201510715710.7A
Authority: CN
Inventors: 沈秋
Original assignee: Wuxi Qingyang Machinery Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Wuxi Qingyang Machinery Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-10-29
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2016-01-20

Abstract

本发明公开了一种铸件加工工艺，该工艺为铝合金和镁合金铸件加工工艺，铝合金或镁合金零件铸造完成后，经过前期的表面处理，根据铸件的缺陷状态，采用真空压力浸渗技术清除零件的气孔等缺陷。提高铝合金和镁合金铸件的合格率，包括：铸造—化学除油—超声波清洗—碱洗—清水漂洗—酸洗中和—丙酮超声波清洗—干燥—抽真空—加压—水洗—固化。清水漂洗水温70度—90度，水压1.5MPa，酸洗包括氢氟酸腐蚀或硫酸和硝酸混合酸腐蚀。真空度为10^-3MPa，保持时间为10—15min，加压压力为1.2—2.0MPa，加压保持时间为15—20min。该发明适用于铝合金和镁合金的铸件加工，能够有效清除铸造过程产生的气孔、孔隙等缺陷，提高铝合金和镁合金铸造的合格率。

Description

一种铸件加工工艺

技术领域

本发明涉及一种铸件加工工艺。

背景技术

在金属零件的铸造过程中，由于液态合金在冷凝过程中收缩，难以避免地会产生一些缩松和缩孔，同时，由于各种气体的存在，铸件中的残留气孔也再所难免。这些缩孔和气孔有些在金属铸件的表面，有些则在金属铸件的内部，一般不易察觉，往往机加工后经试压才能发现，从而造成人工、原材料、能源等严重浪费，制造成本加大。据统计，铸件的废品率高达，而对于一些承受气、液压力的铸件废品率可达30％以上。

铸件中的这些缺陷给机器设备的使用带来隐患，对承压铸件因泄漏无法达到压力要求满足正常使用，即使用于无压力要求的零件，也可能因电镀、涂漆及其它表面处理时电镀液、酸液等进入零件内部，导致内部腐蚀，缩短了零件使用寿命，也因缺陷的存在使表面喷漆、电镀等形成气泡或凹凸不平。尽管现代铸造技术在提高铸件质量，降低铸造缺陷方面研究出许多有效措施，但由于铸造生产过程比较复杂，影响铸件质量的因素较多，废品率相对较高仍是影响成本节约的重要因素。.

在微孔技术领域，相对于5mm铸件壁厚我们将直径在0.25mm以下的孔称之为微孔，这些孔通常用肉眼是难以发现的，在汽车动力系统及气动液压系统铸件中，微孔的存在将导致被密封介质的渗漏，增加机加工刀具的磨损，同时带来生产成本的增加，使产品质量难以得到保证。同时，微孔的存在，在一定程度上制约了产品设计和制造技术的进步。

浸渗技术是解决上述难题的行之有效的方法，浸渗剂永久可靠的零件微孔密封能力和有效的成本降低，使得这一工艺方法得到广泛信任。所谓的“浸渗技术"就是在一定条件下把浸渗剂渗到零件的气孔、缩孔等缺陷中去，经过固化后形成一种牢固的柔性塑料，密封零件制造中形成的空隙和微孔，补偿零件金属工艺的不足，阻塞所有的渗漏路径。

对于薄壁铸件，高效的浸渗技术使得它可被设计用于密封高压流体，对粉末冶金铸件其固有的大量的孔隙能被可靠永久的密封，这使得这些零件能够可靠地用在气动液压系统和燃气系统，而不必担心渗漏问题。对于电镀、喷涂或其它表面处理的零件，铸件的浸渗能有效的填充微孔，防止处理过程中电镀液、清洗剂等腐蚀性液体气体的浸人，从而永久性的防止由于零件内部腐蚀而造成的表面缺陷。

浸渗技术早在三十年代，工业发达国家就用于密封浸渗的铸件，到四十年代出现粘度低的合成树脂型浸渗剂，五十年代无机浸渗剂水玻璃是最为常用的微孔浸渗剂。五、六十年代又研制成功厌氧自固型有机浸渗剂，用于浸渗结构复杂薄壁的轻合金和粉末冶金件。在八十年代，有机热固化浸渗剂和厌氧自固型浸渗剂，逐渐成为欧美市场主导产品，并从九十年代起在全球范围内得到普遍应用。

五十年代，我国仅个别厂家试用浸渗技术封堵渗漏的铸件。直到七十年代才投入生产，并取得可喜的成果和经济效益。八十年代，随着汽车、摩托车行业的发展，各种性能好，效率高的浸渗剂和设计合理的浸渗设备相继投放市场，使浸渗技术在我国有了新的发展。

随着对工业产品质量要求的不断提高，对微孔密封技术的研究和产品开发应用近年来越来越被现代工业所重视，微孔密封产品工艺不断更新换代。目前浸渗技术是微孔密封的有效方法，高效、可靠、经济的浸渗技术已应用到铸件产品的制造中。实践证明，对铸件及粉末冶金铸件微孔的密封是电镀、喷涂及其它表面处理之前必要的准备工序，并且能够有效地提高零件的加工性能。

对承压铸件浸渗密封成为铸件机加工后不可少的工序。目前，国内外浸渗技术在不断扩大，浸渗技术已被军工、汽车、船舶等其它主要工业部门认可和应用。浸渗的工件可以是钢、铁、铝、铜等多种金属材料，能密封的最大微气孔直径，耐压和耐温程度都与浸渗剂和浸渗工艺有关。

一般能密封的最大微气孔直径范围在0.1——0.3mm，耐压可达20MPa以上。有机浸渗剂浸渗，工件的工作温度一般在200℃，无机浸渗剂浸渗，工件的工作温度可达500℃。典型的浸渗铸件如发动机缸体、缸盖、油泵、油嘴、水泵、阀盖、化油器壳体、变速箱壳体、曲轴箱、压缩机、燃料泵、天然气控制阀、液压阀、过滤器、油缸、气缸、液压泵、冷却泵、气制动零件和各种气体仪表等，这些铸件经过浸渗，微孔被永久的密封，其承压能力达到铸件的破裂强度。

浸渗技术随着浸渗剂的不断改进而提高。从对试压渗漏铸件的密封浸渗处理，逐步发展成为承压铸件生产中的必要工序。国外浸渗技术应用面不断扩大，如日本几个大汽车公司在发动机生产中把铸件浸渗作为一道不可缺少的工序，日本R.S.T公司由于采用浸渗技术使得铸件的废品率由16％降低3.3％，为此每月减少700万日元的损失。

国外浸渗剂的发展经历了从无机浸渗剂到有机浸渗剂过程。美国乐泰(Lactite)公司经硅酸盐、合成树脂、厌氧自固型树脂到热固化型树脂四代产品的研制，逐步具备渗透性好、室温固化、浸渗质量高、可靠性好、效率高的特点，并广泛应用于浸渗密封铸件、粉末冶金件、塑料组合件、电子器件的微孔，杜绝微孔渗漏。法国IMP公司也进行了近二十年的研究，由专门实验室于MALDANER公司一起专门研究浸渗树脂，研制成功多种性能良好的浸渗产品，IM3000是其中之一。

目前，美国乐泰公司的浸渗剂Resinol90C和法国的IMP公司的浸渗剂IM3000在我国使用的比较多。Resinol90C是浸渗微孔材料用的水洗性升温固化密封胶，固化后的密封剂具有耐温度特性，能够抵抗酸氢化合物的溶液，如汽油、机油、乙醇和酸类、碱类的水稀释溶液，其固化机理是液态的Resinol90C借助自由基的聚合反应形成热固性塑料，这种反应依靠外界的温度来引发固化速度，其固化速度在(85～90)℃的温度下能在较短的时间内固化。IM3000是浸渗微孔材料用的水洗性升温固化密封胶，能够抵抗发动机用油、防冻液、气体、稀酸性物质的腐蚀。固化机理是IM3000与O.4％的催化剂混合，在90℃的温度会产生一种促使产品聚合作用的热反应，形成的热固性物质有很高的热稳定性，能承受的工作温度区域在(-55～220)'C。

我国自行研制的浸渗剂也在不断的出现和发展。武汉材料保护研究所研制的厌氧自固型浸渗剂AIS.10，无锡戚河工艺技术联合开发部研制的TJ系列无机浸渗剂、有机树脂浸渗剂N-100和热水固化树脂浸渗剂N.200，湖北回天胶业股份有限公司生产的热水固化浸渗剂HT-90C，广东市坚红化工厂研制的热水固化浸渗剂GAY.690等。

浸渗剂对于浸渗的质量影响很大，浸渗剂的不同浸渗工艺不同，采用的浸渗设备不同。一种性能优良的浸渗剂应具有粘度小、渗透性强、密封效果好、无毒、无污染、不燃、操作方便、稳定性好、安全可靠、易储存、易维护、成本低、固化条件不高、固化速度快、体积收缩小、固化物耐油、耐水、耐酸、耐碱和耐温性好，能适用多种铸造材质等性能要求，显然，一种浸渗剂要全面满足这些条件是困难的，往往只能从工艺技术和合理选择等方面来弥补其不足之处。

浸渗剂按化学属性不同分为无机浸渗剂和有机浸渗剂两大类。目前常用的浸渗剂有硅酸盐无机浸渗剂和加热固化型与厌氧自固型有机浸渗剂。

发明内容

本发明的目的在于提出一种铸件加工工艺。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种铸件加工工艺，该工艺为铝合金和镁合金铸件加工工艺，铝合金或镁合金零件铸造完成后，经过前期的表面处理，根据铸件的缺陷状态，采用真空压力浸渗技术清除零件的气孔等缺陷。提高铝合金和镁合金铸件的合格率，包括：铸造——化学除油——超声波清洗——碱洗——清水漂洗——酸洗中和——丙酮超声波清洗——干燥——抽真空——加压——水洗——固化。清水漂洗水温70度——90度，水压1.5MPa，酸洗包括氢氟酸腐蚀或硫酸和硝酸混合酸腐蚀。真空度为10^-3MPa，保持时间为10——15min，加压压力为1.2——2.0MPa，加压保持时间为15——20min。

具体实施方式

实施例1

一种铸件加工工艺，该工艺为铝合金和镁合金铸件加工工艺，铝合金或镁合金零件铸造完成后，经过前期的表面处理，根据铸件的缺陷状态，采用真空压力浸渗技术清除零件的气孔等缺陷。提高铝合金和镁合金铸件的合格率，包括：铸造——化学除油——超声波清洗——碱洗——清水漂洗——酸洗中和——丙酮超声波清洗——干燥——抽真空——加压——水洗——固化。铸件为铝合金2A12，清水漂洗水温70度，水压1.5MPa，酸洗包括氢氟酸腐蚀或硫酸和硝酸混合酸腐蚀。真空度为10^-3MPa，保持时间为15min，加压压力为1.2MPa，加压保持时间为15min。

实施例2

一种铸件加工工艺，该工艺为铝合金和镁合金铸件加工工艺，铝合金或镁合金零件铸造完成后，经过前期的表面处理，根据铸件的缺陷状态，采用真空压力浸渗技术清除零件的气孔等缺陷。提高铝合金和镁合金铸件的合格率，包括：铸造——化学除油——超声波清洗——碱洗——清水漂洗——酸洗中和——丙酮超声波清洗——干燥——抽真空——加压——水洗——固化。铸件为镁合金，清水漂洗水温80度，水压1.5MPa，酸洗包括氢氟酸腐蚀或硫酸和硝酸混合酸腐蚀。真空度为10^-3MPa，保持时间为20min，加压压力为2.0MPa，加压保持时间为20min，固化温度为110度，保持时间3h。

Claims

1.一种铸件加工工艺，该工艺为铝合金和镁合金铸件加工工艺，其特征在于铝合金或镁合金零件铸造完成后，经过前期的表面处理，根据铸件的缺陷状态，采用真空压力浸渗技术清除零件的气孔等缺陷。提高铝合金和镁合金铸件的合格率，包括：铸造——化学除油——超声波清洗——碱洗——清水漂洗——酸洗中和——丙酮超声波清洗——干燥——抽真空——加压——水洗——固化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的清水漂洗水温70度——90度，水压1.5MPa，酸洗包括氢氟酸腐蚀或硫酸和硝酸混合酸腐蚀。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的真空度为10^-3MPa，保持时间为10——15min，加压压力为1.2——2.0MPa，加压保持时间为15——20min。