鋁合金樹脂砂鑄造中侵入性氣孔形成的研究.pdf

1、隨著大型復雜鋁合金鑄件的大量生產(chǎn)和使用，樹脂砂造型產(chǎn)生的侵入性氣孔缺陷成為人們無法忽略的一個問題，但是目前人們對侵入性氣孔的研究和認識卻很少。為了全面、具體地認識侵入性氣孔立體形貌，考查不同工藝參數(shù)對侵入性氣孔形成的影響，本文自行設計砂型及砂芯，以期澆注的鑄件中有數(shù)量可觀的侵入性氣孔用于統(tǒng)計研究。
　　通過XCT斷層掃描及三維重構技術，利用VG Studio MAX2.2軟件對上述鑄件中的侵入性氣孔進行分析，摸索出一套標注和表征鑄

2、件表面開孔以及近表面孔的方法，克服了此軟件只能自動識別和分析鑄件內部孔洞的局限性;獲得各鑄件樣品中每個侵入性氣孔的體積、表面積及圓整度等信息，獲得了樣品中所有侵入性氣孔造成的孔隙率。
　　觀察所有侵入性氣孔的三維立體形貌，發(fā)現(xiàn)侵入性氣孔的形貌遠比人們想象的復雜，影響侵入性氣孔形貌的主要因素為侵入性氣孔與固相對生長空間的競爭、枝晶間的凝固收縮以及合金液的流動，其中第一點為最主要影響因素。
　　系統(tǒng)考察了砂型樹脂含量和砂粒度、熔

3、體質量（是否真空靜置處理）、合金成分（亞共晶和近共晶AI-Si合金）等因素對侵入性氣孔形成的影響，發(fā)現(xiàn):1）近共晶合金鑄件中侵入性氣孔數(shù)量多、平均體積小、孔隙率大，而亞共晶合金鑄件中侵入性氣孔數(shù)量少、平均體積大、總的孔隙率小;亞共晶合金中的侵入性氣孔洞形貌比近共晶合金中的圓整度更低，形貌更復雜。這主要與近共晶合金合金表面張力小、結晶溫度低和釋放潛熱多（同一澆注溫度下）有關。2）對于亞共晶合金，砂型中樹脂加入量（3％-5％）的多少對侵入性