D01:10.13374j.ism100103x2006.07.008 第28卷第7期 北京科技大学学报 Vol.28 Na 7 2006年7月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jul.2006 流变压铸工艺参数对半固态A356铝合金 充填性的影响 白月龙毛卫民高松福李强 北京科技大学材料科学与工程学院。北京100083 摘要研究了半固态A356铝合金浆料的成形温度、压射比压和压射冲头速度对半固态A356铝 合金流变压铸充填性的影响.实验结果表明：较高的半固态A356铝合金浆料的成形温度有利于 获得良好的充填性.压射比压和压射冲头速度对半固态A356铝合金浆料充填性也具有较大的影 响.在本实验条件下，压射冲头速度越大或压射比压越大，充填性越好.试片的壁厚对半固态 A356铝合金浆料的充填性影响较大，试片壁厚越大，越容易充填.此外，采用低过热度浇注和弱电 磁搅拌技术制备的A356铝合金浆料和流变压铸试片的组织分布很均匀，有利于获得优质的半固 态压铸件。 关键词A356铝合金：半固态加工；流变压铸：充填性 分类号TG249.2 半固态金属成形技术作为一门新型的成形技 其余为AL.该铝合金的理论液相线温度为615 术多年来一直倍受青睐，许多国家都投入大量的 ℃固相线温度为577℃. 人力和物力对该技术进行了研究1，并取得了 实验采用的压铸型结构如图1所示，压铸试 很大进展，其中触变成形技术已获得了一定规模 件为4片115mm×18mm,厚度分别为10,5， 的应用5.半固态触变成形技术存在的不足之 25,1.25mm的试片和两根(10mm×115mm的 处有：工艺流程较长；制备专用坯料时需要增加 圆棒。 40%的额外成本；重熔加热半固态坯料时，容易造 成坯料表面的严重氧化和流汤，因而液相分数也 不能太高：成形之后的余料不能快速回用等。而 半固态金属流变成形技术却具有工艺流程短、能 耗低、成形之后的余料和废件可以立即回用等优 点，目前己成为金属半固态加工技术的研究热 点91？.本文初步探讨了流变压铸工艺参数对半 固态A356铝合金浆料充填性的影响及组织分布 特点. 图1压铸型结构示意图 1 实验方法 Fig.I Schematic diagram of the die-casting 为了简化半固态浆料的制备工艺，便于操作， 实验所选材料为A356铝合金，其化学成分 (质量分数)：Si7.49%,Mg0.46%,Fe0.16% 本实验采用低过热度浇注同时施以弱电磁搅拌的 方法制备半固态A356铝合金浆料13-，制备后 的半固态A356铝合金浆料经过感应均热，然后 收稿日期：2005-04-06修回日期：2005-10-25 基金项目：国家重点基础研究发展规划“9叨3”项目(No. 将半固态A356铝合金浆料送入压铸机的压射室 G2000067202-3),国家“863”计划项目(Na.G2002AA336080)和 进行流变成形. 国家自然科学基金资助项目(Na50374012) 实验中为了探讨半固态A356铝合金浆料的 作者简介：白月龙(1976一)，男，博士研究生：毛卫民(1958一)， 压铸充填规律及组织分布特点，调整了不同的压 男.教授博士 射比压与压射冲头速度并研究了浆料成形温度对流变压铸工艺参数对半固态 A356 铝合金 充填性的影响 白月龙 毛卫民 高松福 李 强 北京科技大学材料科学与工程学院, 北京 100083 摘 要 研究了半固态 A356 铝合金浆料的成形温度、压射比压和压射冲头速度对半固态 A356 铝 合金流变压铸充填性的影响.实验结果表明:较高的半固态 A356 铝合金浆料的成形温度有利于 获得良好的充填性.压射比压和压射冲头速度对半固态A356 铝合金浆料充填性也具有较大的影 响.在本实验条件下, 压射冲头速度越大或压射比压越大, 充填性越好.试片的壁厚对半固态 A356 铝合金浆料的充填性影响较大, 试片壁厚越大, 越容易充填.此外, 采用低过热度浇注和弱电 磁搅拌技术制备的 A356 铝合金浆料和流变压铸试片的组织分布很均匀, 有利于获得优质的半固 态压铸件. 关键词 A356 铝合金;半固态加工;流变压铸;充填性 分类号 TG 249.2 收稿日期:2005 04 06 修回日期:2005 10 25 基金 项目:国家 重点 基础 研究 发展 规划 “ 973 ” 项目(No . G2000067202-3), 国家“ 863”计划项目(No.G2002AA336080)和 国家自然科学基金资助项目(No.50374012) 作者简介:白月龙(1976—), 男, 博士研究生;毛卫民(1958—), 男, 教授, 博士 半固态金属成形技术作为一门新型的成形技 术多年来一直倍受青睐 ,许多国家都投入大量的 人力和物力对该技术进行了研究[ 1 4] , 并取得了 很大进展, 其中触变成形技术已获得了一定规模 的应用[ 5 8] .半固态触变成形技术存在的不足之 处有 :工艺流程较长 ;制备专用坯料时需要增加 40 %的额外成本 ;重熔加热半固态坯料时,容易造 成坯料表面的严重氧化和流汤, 因而液相分数也 不能太高;成形之后的余料不能快速回用等 .而 半固态金属流变成形技术却具有工艺流程短、能 耗低、成形之后的余料和废件可以立即回用等优 点, 目前已成为金属半固态加工技术的研究热 点[ 9 12] .本文初步探讨了流变压铸工艺参数对半 固态 A356 铝合金浆料充填性的影响及组织分布 特点 . 1 实验方法 实验所选材料为 A356 铝合金, 其化学成分 (质量分数):Si 7.49 %, Mg 0.46 %, Fe 0.16 %, 其余为 Al .该铝合金的理论液相线温度为 615 ℃,固相线温度为 577 ℃. 实验采用的压铸型结构如图 1 所示 ,压铸试 件为 4 片 115 mm ×18 mm , 厚度分别为 10 , 5 , 2.5 , 1.25 mm 的试片和两根(10 mm ×115 mm 的 圆棒 . 图 1 压铸型结构示意图 Fig.1 Schematic diagram of the die-casting 为了简化半固态浆料的制备工艺, 便于操作, 本实验采用低过热度浇注同时施以弱电磁搅拌的 方法制备半固态 A356 铝合金浆料[ 13 15] , 制备后 的半固态 A356 铝合金浆料经过感应均热, 然后 将半固态 A356 铝合金浆料送入压铸机的压射室 进行流变成形 . 实验中为了探讨半固态 A356 铝合金浆料的 压铸充填规律及组织分布特点, 调整了不同的压 射比压与压射冲头速度并研究了浆料成形温度对 第 28 卷 第 7 期 2006 年 7 月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol .28 No.7 Jul.2006 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2006.07.008