鑄造協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，壓鑄產(chǎn)業(yè)是目前中國鑄造業(yè)中發(fā)展最快的領(lǐng)域，并已形成華南、華東以及西南三個(gè)主要壓鑄產(chǎn)業(yè)集中地。其中華南地區(qū)是以肇慶地區(qū)為主的壓鑄產(chǎn)業(yè)集群，該地區(qū)集中了以廣東鴻圖科技股份有限公司、廣東鴻特精密技術(shù)股份有限公司、廣東鴻泰科技股份有限公司等為龍頭的近20家壓鑄生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)鋁合金壓鑄件達(dá)到14萬噸，產(chǎn)值50多億元。 

       近年來基于產(chǎn)品輕量化、高集成和高性能的要求，壓鑄鋁合金零件的結(jié)構(gòu)和形狀愈來愈復(fù)雜，質(zhì)量要求愈來愈高。如一些汽車用的大型鋁合金部件，為了減少工序和避免組合后的部件剛性差、易變形的問題，新的設(shè)計(jì)方案常常將以前的若干個(gè)零件集成為一個(gè)零件后要求直接成形，因此就出現(xiàn)了大量壁厚差別非常大、性能要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、甚至都不能順利出模和壓鑄工藝性非常不好的產(chǎn)品零件，這給零件的成形制造，尤其是給零件的壓鑄成形帶來了極大的挑戰(zhàn)。 

       盡管在壓鑄行業(yè)采用了諸如真空壓鑄、局部擠壓壓鑄等新工藝和新技術(shù)。但在壓鑄過程中，仍會(huì)產(chǎn)生大量彌散性氣孔、縮松等缺陷。這些缺陷，對于必須進(jìn)行泄漏檢測、有壓力要求的產(chǎn)品不得不做報(bào)廢處理，即使用于無壓力要求的，也可能會(huì)因電鍍、涂漆及其它表面處理時(shí)清潔劑、酸液等進(jìn)入零件內(nèi)部導(dǎo)致內(nèi)部腐蝕，使表面噴漆、電鍍時(shí)形成氣泡或凹凸不平，造成電鍍層等在后期會(huì)有脫落等現(xiàn)象，縮短了產(chǎn)品的使用壽命。

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重卡汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用齒輪室鋁合金壓鑄浸滲件產(chǎn)品

浸滲技術(shù)是解決壓鑄件泄漏的最有效的方法 

       壓鑄件在鑄造形成過程中，容易產(chǎn)生內(nèi)部疏松、縮孔、氣孔等缺陷，這些有缺陷的鑄件在經(jīng)過機(jī)械加工后，表面致密層部件被去掉而使內(nèi)部的組織缺陷暴露出來。對有密封要求的汽車鋁鑄件，如汽缸體、汽缸蓋、進(jìn)氣歧管、化油器、制動(dòng)閥體等，在進(jìn)行耐壓密封試驗(yàn)時(shí)，缺陷微孔的存在將導(dǎo)致密封介質(zhì)的滲漏造成大量廢品，且這些缺陷往往機(jī)加工后經(jīng)試壓后才能發(fā)現(xiàn)，從而造成工時(shí)、原材料和能源的嚴(yán)重浪費(fèi)。為了解決壓鑄件廢品率高的問題，挽救因上述缺陷可能報(bào)廢的鑄件，生產(chǎn)中要采取一定的處理措施，目前使用最普遍的技術(shù)是浸滲處理，即堵漏。所謂“浸滲”，就是在一定條件下把浸滲劑滲透到鑄件的微孔隙中，經(jīng)過固化后使?jié)B入孔隙中的填料與鑄件孔隙內(nèi)壁連成一體，堵住微孔，使零件能滿足承壓、防滲及防漏等條件的工藝技術(shù)。 

浸滲技術(shù)在大中型壓鑄鋁合金產(chǎn)品中的應(yīng)用 

浸滲方法 

浸滲處理方法有常壓浸滲、真空浸滲、壓力浸滲和真空加壓浸滲法等。 

       附圖所示為我們公司承接的重卡汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用齒輪室鋁合金壓鑄浸滲件產(chǎn)品，重量19.5kg，產(chǎn)品最大外形尺寸893mm×645mm×106mm，最大壁厚25mm，最小壁厚9mm，有多處螺孔和密封槽需要進(jìn)行機(jī)加工，在1.4kg/cm2壓力下泄漏量不超過0.5cc。根據(jù)壓鑄件缺陷性質(zhì)、分布狀況、壓鑄件工作條件、結(jié)構(gòu)尺寸及浸滲劑的類型等具體情況，我們采用真空加壓整體浸滲方法。

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浸滲劑選擇 

       浸滲劑（膠液）需具有良好的滲透性和粘附性，同時(shí)固化后還應(yīng)具備良好的耐介質(zhì)性及與工件較接近的物理性能。浸滲劑可分為有機(jī)和無機(jī)兩大類。無機(jī)浸滲劑（如硅酸鈉，俗稱水玻璃）的材料來源廣泛，耐熱性高，但固化物含量低，固化物收縮率大，性脆，耐沖擊和耐水性能差，須進(jìn)行改性處理。有機(jī)浸滲劑雖然價(jià)格稍貴，但相對穩(wěn)定，隨時(shí)可用，使用方便。為此根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求，考慮產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和質(zhì)量缺陷出現(xiàn)的部位，經(jīng)多次試驗(yàn)檢測后，我們采用“無錫生瓏浸滲化工設(shè)備有限公司”提供的嘉泰90C熱固化型有機(jī)類浸滲劑，其成份構(gòu)成及性能指標(biāo)如下表所示。

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      真空加壓浸滲工藝 

      真空加壓浸滲過程主要在真空壓力罐中進(jìn)行。按工藝處理順序可分為前處理、浸滲處理和后處理三個(gè)階段。 

      前處理是將壓鑄件脫脂、清洗，再干燥備用。主要目的在于去除零件表面的油污、金屬碎屑和灰塵，提高浸滲質(zhì)量，防止油污及機(jī)械雜質(zhì)帶入浸滲劑中影響滲透力和粘結(jié)力。常用脫脂方法有溶劑脫脂、堿液脫脂及電化學(xué)脫脂。鑄件在上述脫脂清洗后，取出經(jīng)熱水漂洗再在80-90℃下烘干，為提高浸透效果，并防止大量水分進(jìn)入真空泵，清洗后的烘干是非常重要的。 

      浸滲處理是將經(jīng)前處理的工件裝入浸滲罐密封抽真空15min，以充分排除罐內(nèi)及鑄件孔隙處的空氣和微塵，為浸滲劑的填充和滲透創(chuàng)造壓差動(dòng)力條件。然后利用罐內(nèi)負(fù)壓吸入浸滲劑，再次抽真空15min。第二次抽真空的目的在于排出罐內(nèi)浸滲劑中的氣體，防止溶有氣體的浸滲劑滲入到鑄件微孔缺陷中去，以防止固化時(shí)氣孔的產(chǎn)生而影響密封性能。最后加壓0.5~0.75MPa，保持15~20min，使已充填和滲入壓鑄件孔隙內(nèi)部的浸滲劑進(jìn)一步向缺陷各個(gè)部位最深處滲透。 

      后處理是將工件滴干、清洗并放入固化爐中固化，使進(jìn)入鑄件孔隙的浸滲劑由液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變，形成堅(jiān)實(shí)的固化膜。固化溫度為80-90℃，保持2h以上，或在室溫（25℃以上）下放置24h。如鑄件在300℃以上條件使用，宜先在80℃溫度下固化2h，接著在110℃溫度下繼續(xù)固化1h。受壓鑄件浸滲后需100%進(jìn)行壓力試驗(yàn)，檢查浸滲處理后是否達(dá)到要求的氣密性。凡在浸滲范圍內(nèi)仍有泄漏，允許進(jìn)行再浸滲，對3次浸滲仍有泄漏的鑄件作廢品處理。通常，試驗(yàn)壓力值為工作壓力值的2倍。 

      該工藝主要流程：清洗零件→抽真空→加壓使浸滲劑進(jìn)入微孔中→清除殘膠（離心甩干、反復(fù)清洗）→固化→檢查→標(biāo)識(shí)→儲(chǔ)運(yùn)或裝配。

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要求浸滲時(shí)工件在吊籃中擺放的位置正確

     浸滲過程中工藝控制要點(diǎn) 

?     由于有機(jī)浸滲劑的價(jià)格較貴，需在浸滲罐中增加離心甩干機(jī)，以使多余的浸滲劑回流到儲(chǔ)液罐中繼續(xù)使用。這就要求浸滲時(shí)工件在吊籃中擺放的位置正確，對一些盲孔（螺紋孔）必須注意其軸線方向。 

?     重視對浸滲劑的維護(hù)，每周檢查一次浸滲劑的粘度和穩(wěn)定性，在規(guī)定指標(biāo)范圍內(nèi)方可繼續(xù)生產(chǎn)；操作中應(yīng)避免水及電解質(zhì)帶入浸滲劑中；浸滲前須把工件清洗干凈、浸滲劑存儲(chǔ)溫度的嚴(yán)格控制等，必須按照相關(guān)工藝文件強(qiáng)制執(zhí)行。 

?     根據(jù)產(chǎn)品內(nèi)部縮松、氣孔的分布情況，結(jié)合產(chǎn)品的壁厚狀態(tài)來選擇合適的浸滲劑粘度，這對提高和穩(wěn)定浸滲產(chǎn)品合格率非常重要。浸滲劑粘度越小，滲透能力越強(qiáng)；孔越小，毛細(xì)作用越大，越易滲入。一般壁厚差比較大的壓鑄產(chǎn)品比壁厚比較均勻的產(chǎn)品選擇浸滲劑時(shí)的粘度要大一些。 

?     真空度和保壓時(shí)間對浸滲產(chǎn)品合格率影響也比較大。真空度越高，微孔內(nèi)的氣體排除越徹底，浸滲劑越容易滲入微孔內(nèi)部；壓力越高、保壓時(shí)間越長，浸滲劑滲入鑄件微孔缺陷越深。 

?     零件的幾何形狀對浸滲效果有一定影響。零件壁越厚越容易滲補(bǔ)，反之效果越差。因?yàn)榱慵谠奖?，浸滲劑在未固化前就會(huì)從零件中流出，或在清洗過程中流失。 

?     為了防止固化后的鋁合金壓鑄件表面變色，固化用水應(yīng)采用離子交換水，并用冰醋酸把其pH值調(diào)至5~7；根據(jù)生產(chǎn)量大小，每隔3~5天更換一次固化用水。 

?     對于有清潔度要求的產(chǎn)品，滲補(bǔ)后的零件外表面、內(nèi)腔表面及螺栓孔內(nèi)不允許有殘留的浸滲劑，否則將影響零件的外觀及裝配。為了防止產(chǎn)品零件在浸滲、清洗、包裝、物流過程對產(chǎn)品零件清潔度的影響，經(jīng)滲補(bǔ)后的零件需要重新上加工線的清洗設(shè)備，按流程再次清洗，確保達(dá)到清潔度要求。 

?     滲補(bǔ)后的零件泄漏量要符合產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范，滿足密封性要求。因此，對浸滲處理后的零件還必須進(jìn)行100%密封性試驗(yàn)。 

      鋁壓鑄件浸滲處理技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展 

      近年來鋁合金加工行業(yè)真空浸滲的需求迅速增長，主要用于飛機(jī)、船舶、機(jī)車、汽車、摩托車等各類機(jī)械制造行業(yè)中。其典型的浸滲件有發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋、進(jìn)氣歧管、油泵、油嘴、水暖器材、水泵、閥蓋、鑄造油底殼、化油器殼體、變速箱殼體、曲軸箱、壓縮機(jī)、ABS控制器、動(dòng)力轉(zhuǎn)向器、汽車輪轂、燃料泵、天然氣控制閥、液壓閥、冷卻泵、密封的飛機(jī)儀器、電子儀器護(hù)罩、氣動(dòng)零件和各種氣體儀表等。 

      廣州本田、奇瑞的鋁合金壓鑄件，如變速箱、離合器類產(chǎn)品，多年以前就由我們公司進(jìn)行浸滲全處理。目前先進(jìn)工業(yè)國家都主張對承壓鑄件進(jìn)行全浸滲處理，浸滲技術(shù)已被汽車制造業(yè)和其他主要工業(yè)部門認(rèn)可，如日本幾個(gè)大汽車公司在發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)中把鑄件浸滲作為一道不可缺少的工序。近幾年來，隨著浸滲處理設(shè)備和浸滲劑材料的發(fā)展，浸滲處理已成為挽救汽車鋁鑄件滲漏缺陷令人滿意的工藝方法。人們對它的認(rèn)識(shí)，不再僅僅作為一種廢品再生的方法，而是把它看作鑄件后續(xù)處理過程中公認(rèn)的生產(chǎn)工藝。 

      做好物流管理，嚴(yán)格控制浸滲過程，以及嚴(yán)格控制零件的清潔度、密封性是確保浸滲后的產(chǎn)品零件符合產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范的關(guān)鍵所在。 

      中國大陸過去由于鋁壓鑄件的生產(chǎn)規(guī)模不大，浸滲技術(shù)顯現(xiàn)不出給壓鑄行業(yè)帶來的效益。近幾年來隨著汽車鋁壓鑄件的急速擴(kuò)大應(yīng)用，浸滲技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用前景日益顯現(xiàn)。實(shí)踐證明，浸滲技術(shù)是提高鋁壓鑄件成品合格率及保證產(chǎn)品使用性能的一種行之有效的方法。尤其是對一些重量超過3噸的壓鑄鋁合金產(chǎn)品，通過浸滲提高產(chǎn)品合格率所帶來的經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng)得到各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和管理人員的認(rèn)可與重視。