铝合金压铸用高真空技术的开发与应用

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要压力铸造（简称压铸）的特点是高速高压。在压铸过程中，金属液内不可避免地卷入了气体，因此压铸件不适合通过热处理来提升力学性能。高真空压铸方法是一种减少压铸件内气孔，提升压铸件力学性能的有效方法。基于高真空压铸中的MinimumFillTime法（简称MFT法），本文通过参考已有设计，研发了一种新型高真空压铸用真空截止阀及真空系统，并通过验证性实验证实了自行设计的高真空压铸系统可以正常工作，高真空压铸件适用于实施热处理。本文设计的新型高真空压铸用真空截止阀沿用了已有真空截止阀的一主动一从动两类活塞的结构，以及由液态金属冲击主动活塞提供动力，通过

2、传动机构带动从动活塞封闭气路的动作原理。其特点在于采用了杠杆作为传动机构，具有传动比可调，活塞关闭灵活、快捷、可靠的优点，避免了现有设计灵活性差、可靠性低的缺陷。而本文设计的高真空压铸用真空系统的抽气能力强，可在1s之内使模具型腔中的真空度达到91KPa，满足高真空压铸工艺的要求。本文针对高真空压铸技术，设计了一种新的高真空压铸用模具的密封方法，压铸了ZL101合金试样，比较了普通压铸和高真空压铸试样在铸态和热处理态下的外观、力学性能以及微观组织。结果表明，对ZL101合金采用高真空压铸工艺，可以使铸件的抗拉强度提升至204.55MPa，伸长率提升至7.84%，分别比

3、普通压铸工艺提高了17.16%和71.98%。在实施T6热处理之后，高真空压铸试样的表面无明显鼓泡，抗拉强度也比铸态提高了7.68%，但伸长率相比下降了6.78%。关键词：高真空压铸;真空截止阀;真空系统;压铸铝合金;强度;伸长率I华中科技大学硕士学位论文AbstractDuringtheprocessofdie-casting,airisunavoidablyentrappedintotheliquidmetalbecauseoftheprocess’shighspeedandhighpressure,andthiswillcausegasporosityoccur

4、redinthediecastings.Becauseoftheairholes,commondiecastingsdon’tadapttobeheat-treatedtoimprovetheirmechanicalproperties.Thehighvacuumdie-castingisaneffectualmethodtodecreaseairholesandimprovethemechanicalpropertiesofdiecastings.MFT（MinimumFillTime）methodisahighvacuumdie-castingprocessmor

5、esuitableforsmall-scaledie-castingplants.BasedontheMFTmethod,researchesweredoneintheaimofdevelopingavacuumshut-offvalveanditsvacuumsystemforhighvacuumdie-casting.Experimentswerealsodonetoprovethatthevacuumshut-offvalveanditsvacuumsystemcanworkinorder,andZL101castingsmanufacturedwithhigh

6、vacuumdie-castingprocessadapttobeheat-treatedtoimprovetheirmechanicalproperties.Thevacuumshut-offvalveforhighvacuumdie-castingwasdesignedbyconsultingdesignsexisted,andsharesthesamestructurethathasaninitiativepistonandadrivenpiston.Itstheoryisthatthedrivenpistonwasforcedtomovethroughthet

7、ransmissionwhentheliquidmetalhittheinitiativepiston.Thedifferencehappensinthetransmission,aleverwasusedinournewdesignwhiledesignsexisteduseanintegrationorgears.Andthelevertransmitsforcemoreflexibleandreliable.Alsothevacuumsystemwascomputedtovalidate:itmeetstheneedofhighvacuumdi