Alüminyum alaşım dövmelerinin ısıtma sıcaklığını nasıl kontrol edersiniz?

Aşırı sıcaklık çatlamaya neden olur mu?

Alüminyum alaşımlı kalıpların ısıtma sıcaklığı kontrolü, kalıpların kalitesini sağlamak için temel bir bağlantıdır. Aşırı sıcaklık sadece çatlaklara neden olmakla kalmaz, aynı zamanda çeşitli kusurlara da neden olabilir.Aşağıda sıcaklık kontrol teknolojisinin bir analizi bulunuyor., sıcaklık etkisi mekanizması ve önleyici önlemler:

I. Isıtma sıcaklığının kesin kontrol teknolojisi

1. Alaşım sınıfına dayalı sıcaklık eşiği ayarlama

Örnek: Bir şirket 7075 batarya kabuğu ürettiğinde, segmentli sıcaklık kontrolü kullanır: ön ısıtma aşamasında, 2 saat boyunca 400°C'de tutulur.ve sonra β fazının (MgZn2) tamamen çözülmesini sağlamak için 430°C±5°C sabit sıcaklığa ısıtıldı, düşük erime noktası eutectic (475°C) α+β faz sınırında erimeyi önlerken.

2Isıtma ekipmanları ve sıcaklık kontrol sistemi
Gaz fırını segmentli sıcaklık kontrolü: üç odalı bir sürekli ısıtma fırını (ön ısıtıcı oda 400°C, ısıtma odası 450°C ve eşitleme odası 430°C) kullanılır.bir kızılötesi termometre ile (doğruluğu ±3°C), ve fırın sıcaklığı eşitliği ±10°C içinde kontrol edilir.
Elektrikli ısıtıcı fırının hassas kontrolü: vakum dirençli fırın, PID akıllı sıcaklık kontrol sistemini kullanarak ayarlanmış sıcaklığa 5°C/dakikada ısıtılıyor.ve yalıtım aşamasındaki dalgalanma ≤±5°C, 7 serisi gibi hassas alaşımlar için uygundur.
İndüksiyon ısıtmasının dinamik telafi edilmesi: Karmaşık şekilli dövmeler için (batarya kabuklarının çoklu boşluklu yapıları gibi),orta frekanslı indüksiyon ısıtması (frekans 20-50kHz), sarsıntı akımı etkisiyle sıcaklığı yerel olarak telafi etmek için kullanılır, böylece çapraz kesim sıcaklık farkı 15°C'den azdır.

3- Sıcaklık alanı simülasyonu ve gerçek zamanlı izleme
Kürtmeden önce CAE simülasyonu: Deform-3D, ısıtma sürecini simüle etmek ve kutucunun sıcaklık dağılımını tahmin etmek için kullanılır.Bazı L şeklindeki batarya desteklerininin simülasyonu, köşedeki sıcaklığın düzlemdeki sıcaklıktan 20 °C daha düşük olduğunu göstermektedir.Gerçek üretimde, bölme ısıtma bobinleri ile telafi edilir.
Çevrimiçi kızılötesi termal görüntüleyici: Tarama hızı 100 kare/s, yerel aşırı sıcaklık tespit edildiğinde gerçek zamanlı sıcaklık bulutu haritası üretimi (örneğin > ayar değeri 15 °C),Sistem otomatik olarak soğutmak için hava soğutma cihazı başlatır.

II. Aşırı sıcaklıktan kaynaklanan çatlama mekanizmasının analizi

1. Termal hasar nedeniyle oluşan yapısal kusurlar
Aşırı yanmanın üç özelliği:
Oksidasyon üçgenleri tahıl sınırlarında görünür (sıcaklık eutektik erime noktasından yüksek olduğunda Mg2Si ve diğer fazlar erir);
Taneler sınırları genişler ve bir ağ oluşturur (örneğin, 6061 alüminyum alaşım 20 dakika boyunca 560 ° C'de ısıtıldığında, taneler sınırlarındaki sıvı faz oranı% 3'e ulaşır);
Dendritler arasında yeniden erime topları ortaya çıkar (7075 alüminyum alaşımı 1 saat boyunca 480 ° C'de tutulur ve dendritler arasındaki Al-Zn-Mg faz erir).
Granüler ve zayıf taneler: Sıcaklık yeniden kristalleşme sıcaklığının üst sınırını aştığında (örneğin 7075 için 460 °C),Tanelerinin büyüklüğü hızlı bir şekilde 10-20μm'den 500μm'den fazla büyüyebilir., plastiklik %40 oranında azalır ve sahteleme sırasında tahıl sınırları boyunca çatlaklar oluşur.

2Stres konsantrasyonu çatlamayı tetikler.
Sıcaklık farkı gerginlik kırılması: Isıtma hızı çok hızlı olduğunda (örneğin > 15 °C/dakikada), dövmenin yüzeyi ile çekirdeği arasındaki sıcaklık farkı > 50 °C'dir.Termal gerilim üreten (σ=EαΔT)Malzemenin verim sıklığı σ> olduğunda (örn. 7075 400 °C'de σs = 120MPa), çatlama oluşur.
Faz dönüşümü stres süperpozisyonu: 2 seri alüminyum alaşımı 500 °C'ye ısıtıldığında, θ fazının (CuAl2) çözünme hızı eşit değildir.ve yerel faz dönüşümü gerginliği, dövme gerginliğine uygulanır., bu da çatlakların tahıl kenarına uzanmasına neden oluyor.

III. Kraklama karşıtı önlemler

1Eğitme ve yalıtım kontrolü
Adımlı ısıtma eğrisi:
Düşük sıcaklıklı bölüm (200-300°C): ısıtma hızı 5°C/dakikada, binanın iç gerilimini ortadan kaldırır;
Orta sıcaklıklı bölüm (300-400°C): hız 10°C/dakikada, ikinci fazın eşit dağılımını teşvik eder;
Yüksek sıcaklık bölümü (400 - ayar sıcaklığı): Hız 5°C/dakikada, eşit sıcaklık sağlamak.
Izolasyon süresinin hesaplanması: örneğin, 100 mm kalınlığında 7075 billet, 430 °C'de 2.5-3 saat boyunca izolasyon, böylece güçlendirme aşaması tamamen çözülür.

2. Önyükleme ve izotermal kalıplama
Kalıp sıcaklığının eşleşmesi: Kalıplaşmadan önce, kalıplamanın hızlı soğumasından kaynaklanan sıcaklık farkı gerginliğini azaltmak için kalıp 250-300 ° C (6 serisi) veya 180-220 ° C (7 serisi) 'ye önceden ısıtılır.
İzootermal dövme teknolojisi: Servo basında 0.01-0.1mm/s düşük bir hızda dövme, kalıpta yerleşik ısıtma çubuğu ile billet sıcaklığını ±3°C tutarken,karmaşık ince duvarlı batarya kabukları için uygundur (duvar kalınlığı <3mm).
3Kırılma önleme ve tespiti
Isıtmadan önce yüzey işlemi: Bilet yüzeyinde oksit kalınlığını çıkarın (kalınlığı > 0,2 mm olduğunda, oksit kalınlığının altındaki mikro çatlaklar yüksek sıcaklıkta genişleyecektir),ve önceden işleme için atış temizleme veya alkali yıkama kullanın.
Yok edici olmayan test kontrolü: %100 ultrasonik hata tespiti (sıklık 2.5-5MHz) aşırı yanmaktan kaynaklanan tahıl sınırının gevşemesini tespit etmek için dövüldükten sonra (yumuşak taban deliği eşdeğeri ≥φ2mm yansıma amplitudu).

Email:cast@ebcastings.com