压力铸造和低压铸造的工艺特点和应用范围有什么不同

铸铝的工艺方法：砂型铸造，金属型铸造，熔模铸造，压力铸造，消失模铸造，低压铸造，差压铸造，挤压铸造，真空吸铸，离心铸造等等

例如：铝合金熔炼工艺流程和操作工艺

装料

熔炼时，装入炉料的顺序和方法不仅关系到熔炼的时间、金属的烧损、热能消耗，还会影响到金属熔体的质量和炉子的使用寿命。装料的原则有：

1、装炉料顺序应合理。正确的装料要根据所加入炉料性质与状态而定，而且还应考虑到最快的熔化速度，最少的烧损以及准确的化学成分控制。

装料时，先装小块或薄片废料，铝锭和大块料装在中间，最后装中间合金。熔点易氧化的中间合金装在中下层。所装入的炉料应当在熔池中均匀分布，防止偏重。

小块或薄板料装在熔池下层，这样可减少烧损，同时还可以保护炉体免受大块料的直接冲击而损坏。中间合金有的熔点高，如AL-NI和AL-MN合金的熔点为750-800℃，装在上层，由于炉内上部温度高容易熔化，也有充分的时间扩散；使中间合金分布均匀，则有利于熔体的成分控制。

炉料装平，各处熔化速度相差不多这样可以防止偏重时造成的局部金属过热。

炉料应进量一次入炉，二次或多次加料会增加非金属夹杂物及含气量。

2、对于质量要求高的产品（包括锻件、模锻件、空心大梁和大梁型材等）的炉料除上述的装料要求外，在装料前必须向熔池内撒20-30kg粉状熔剂，在装炉过程中对炉料要分层撒粉状熔剂，这样可提高炉体的纯洁度，也可以减少损耗。

3、电炉装料时，应注意炉料最高点距电阻丝的距离不得少于100mm，否则容易引起短路。

熔化

炉料装完后即可升温。熔化是从固态转变为液态的过程。这一过程的好坏，对产品质量有决定性的影响。

A、覆盖

熔化过程中随着炉料温度的升高，特别是当炉料开始熔化后，金属外层表面所覆盖的氧化膜很容易破裂，将逐渐失去保护作用。气体在这时候很容易侵入，造成内部金属的进一步氧化。并且已熔化的液体或液流要向炉底流动，当液滴或液流进入底部汇集起来时，其表面的氧化膜就会混入熔体中。所以为了防止金属进一步氧化和减少进入熔体的氧化膜，在炉料软化下塌时，应适当向金属表面撒上一层粉状熔剂覆盖，其用量见表。这样也可以减少熔化过程中的金属吸气。

覆盖剂种类及用量

炉型及制品

覆盖剂用量（占投量）/%

覆盖剂种类

电气熔炼

普通制品

0.4-0.5

粉状熔剂

特殊制品

0.5-0.6

煤气炉熔炼

普通制品

1-2

Kcl：Nacl按1：1混合

特殊制品

2-4

B、加铜、加锌

当炉料熔化一部分后，即可向液体中均匀加入锌锭或铜板，以熔池中的熔体刚好能淹没住锌锭和铜板为宜。

这时应强调的是，铜板的熔点为1083℃，在铝合金熔炼温度范围内，铜是溶解在铝合金熔体中。因此，铜板如果加得过早，熔体未能将其盖住，这样将增加铜板的烧损；反之如果加得过晚，铜板来不及溶解和扩散，将延长熔化时间，影响合金的化学成分控制。

电炉熔炼时，应尽量避免更换电阻丝带，以防脏物落入熔体中，污染金属。

C、搅动熔体

熔化过程中应注意防止熔体过热，特别是天然气炉（或煤气炉）熔炼时炉膛温度高达1200℃，在这样高的温度下容易产生局部过热。为此当炉料熔化之后，应适当搅动熔体，以使熔池里各处温度均匀一致，同时也利于加速熔化。

扒渣与搅拌

当炉料在熔池里已充分熔化，并且熔体温度达到熔炼温度时，即可扒除熔体表面漂浮的大量氧化渣。

A、扒渣

扒渣前应先向熔体上均匀撒入粉状熔剂，以使渣与金属分离，有利于扒渣，可以少带出金属。扒渣要求平稳，防止渣卷入熔体内。扒渣要彻底，因浮渣的存在会增加熔体的含气量，并弄脏金属。

B、加镁加铍

扒渣后便可向熔体内加入镁锭，同时要用2号粉状熔剂进行覆盖，以防镁的烧损。

对于高镁铝合金为防止镁的烧损，并且改变熔体及铸锭表面氧化膜的性质，在加镁后须向熔体内加入少量（0.001%-0.004%）的铍。铍一般以Al-BeF4与2号粉状熔剂按1：1混合加入，加入后应进行充分搅拌。

Na BeF +Al→2NaF+AlF +Be

为防止铍的中毒，在加铍操作时应戴好口罩。另外，加铍后扒也的渣滓应堆积在专门的堆放场地或作专门处理。

C、搅拌

在取样之前，调整化学成分之后，都应当及时进行搅拌。其目的在于使合金成分均匀分布和熔体内温度趋于一致。这看起来似乎是一种极其简单的操作，但是在工艺过程中是很重要的工序。因为，一些密度较大的合金元素容易沉底，另外合金元素的加入不可能绝对均匀，这就造成了熔体上下层之间，炉内各区域之间合金元素的分布不均匀。如果搅拌不彻底（没有保证足够长的时间和消灭死角），容易造成熔体化学成分不均匀。

搅拌应当平稳进行，不应激起太大的波浪，以防氧化膜卷入熔体中。

调整成分

在熔炼过程中，由于各种原因都可能会使合金成分发生改变，这种改变可能使熔体的真实成分与配料计算值发生较大的偏差。因而需在炉料熔化后，取样进行快速分析，以便根据分析结果是否需要调整成分。

A、取样

熔体经充分搅拌后，即应取样进行炉前快速分析，分析化学成分是否符合标准要求。取样时的炉内熔体温度应不低于熔炼温度中限。

快速分析试样的取样部位要有代表性，开然气炉（或煤气炉）在两个炉门中心部位各取一组试样，电炉在二分之一熔体的中心部位取两组试样。取样前试样勺要进行预热，对于高纯铝及铝合金，这了防止试样勺污染，取样应采用不锈钢试样勺并涂上涂料。

B、成分调整

当快速分析结果和合金成分要求不相符时，就应调整成分——冲淡或补料。

（1）补料。快速分析结果低于合金化学成分要求时需要补料。为了使补料准确，应按下列原则进行计算：

1）先算量少者后算量多者；

2）先算杂质后算合金元素；

3）先算低成分的中间合金，后算高成分的中间合金；

4）最后算新金属

一般可按下式近似地计算出所需补加的料量，然后予以核算，算式如下：

X=

式中X——所需补加的料量，kg

Q——熔体总量（即投料量），kg

a——某成分的要求含量，%；

b——该成分的分析量，%；

c c ——分别为其它金属或中间合金的加入量，kg

d——补料用中间合金中该成分的含量（如果是加纯金属，则d=100），%。

（2）冲淡。

快速分析结果高于化学成分的国家标准、交货标准等的上限时就需冲淡。

在冲淡时高于化学成分标准的合金元素要冲至低于标准要求的该合金元素含量上限。

我国的铝加工厂根据历年来的生产实践，对于铝合金都制定了厂内标准，以便使这些合金获得良好的铸造性能和力学性能。为此，在冲淡时一般都冲至接近或低于该元素的厂内化学成分标准上限所需的化学成分。

在冲淡时一般按照下式计算出所需的冲淡量。

X=Q（b-a）/a

式中b——某成分的分析量，%；

a——该成分的（厂内）标准上限的要求含量，%；

Q——熔体总量，kg

X——所需的冲淡量，kg

C 调整成分时应注意的事项

（1）试样用元代表性。试样无代表性是加为，某些元素密度较大，溶解扩散速度慢，或易于偏析分层。故取样前应充分搅拌，以均匀其成分，由于反射炉熔池表面温度高，炉底温度低，没有对流传热作用，取样前要多次搅拌，每次搅拌时间不得少于5min。

（2）取样部位和操作方法要合理。由于反射炉熔池大而深，尽管取样前进行多次搅拌，熔池内各部位的成分仍然有一定的偏差，因此，试样应在熔池中部最深部位的二分之一处取出。

取样前应将试样模充分加热干燥，取样时操作方法正确，使试样符合要求，否则试样有气孔、夹渣或不符合要求，都会给快速分析带来一定的误差。

（3）取样时温度要适当。某些密度大的元素，它的溶解扩散速度随着温度的升高而加快。如果取样前熔体温度较低，虽然经过多次搅拌，其溶解扩散速度仍然很慢，此时取出的试样仍然无代表性，因此取样前应控制熔体温度适当高些。

（4）补料和冲淡时一般都用中间合金，熔点较高和较难熔化的新金属料，应予避免。

（5）补料量和冲淡量在保证合金元素要求的前提下应越少越好。且冲淡时应考虑熔炼炉的容量和是否便于冲淡的有关操作。

（6）如果在冲淡量较大的情况下，还应补入其它合金元素，应使这些合金元素的含量不低于相应的标准或要求。

精炼

工业生产的铝合金绝大多数在熔炼炉不再设气体精炼钢过程，而主要靠静置炉精炼和在线熔体净化处理，便有的铝加工厂仍还设有熔炼炉精炼，其目的是为了提高熔体的纯净度。这些精炼方法可分为两类：即气体精炼法和熔剂精炼法。

出炉

当熔体经过精炼处理，并扒出表面浮渣后，待温度合适时，即可将金属熔体输注到静置炉，以便准备铸造。

清炉

清炉就是将炉内残存的结渣彻底清出炉外。每当金属出炉后，都要进行一次清炉。当合金转换，普通制品连续生产5-15炉，特殊制品每生产一炉，一般就要进行大清炉。大清炉时，应先均匀向炉内撒入一层粉状熔剂，并将炉膛温度升至800℃以上，然后用三角铲将炉内各处残存的结渣彻底清除。

这两种工艺来说，肯定是锻造工艺生产出来的轮毂会更好，比如现在的跑车轮毂都是用锻造轮毂的，重量轻，安全性也高。

不过锻造的较贵，但随着轮毂竞争越来越大，目前也出现了一些比较便宜的进口锻造轮毂，如美国的APS轮毂，生产出的轮毂不比大牌差，成为了不少车友的选择。

1、低压铸造铝合金轮毂：介于压力铸造和重力铸造之间的一种浇注工艺。低压铸造的浇注工艺参数均可认为控制，都可根据铸件的不同结构和铸型的不同材料来确定。浇注时，合金液在可控的压力作用下充型，能有效地控制充型速度，使合金充型平稳，因此，减少或避免合金液在充型时的翻腾、冲击、飞溅现象，从而减少氧化渣的形成，减少或避免铸件产生缺陷，提高了铸件质量。

2、锻造铝合金轮毂性能完全可以达到锻件的力学性能指标，生产成本可以比普通锻造件降低30%。目前，该工艺自1996年9月成功地应用到批量生产中以来，已被多家日本公司采用，经济效果良好。国内在铸造锻造成形工艺方面虽有一些研究和应用，但还未见将其应用到铝合金轮毂生产中的报道。

我们先了解一下轮毂的构成，轮毂一般是由轮辐和轮辋构成。

而我们平时能够看到的仅仅就是轮毂的轮辐部分，轮辐部分的装饰作用是大于承载作用的，真正主要承载车辆的主要是轮辋部分，所以一些高强度的轮毂使用看上去很单薄的轮辐是对车辆的安全性没有影响的。

那么为什么有的轮毂很贵有的轮毂相对来说便宜一些呢？这是与轮毂的材质密不可分的。轮毂一般来说可以分为铸钢轮毂、铝合金轮毂、旋压铸造轮毂和锻造轮毂。

铸钢轮毂

铸钢轮毂是这几种轮毂中最便宜的，现在车辆上标配钢轮毂的车型已经不多了，因为钢的质量更重，同质量相比较铝合金轮毂刚性更差，所以钢轮毂需要设计更大的厚度和扎实的轮辐才能保证车辆的支撑力。而厚度大必然带来更大的质量，导致车辆操簧下质量增加和操控性能下降。但铸钢轮毂价格便宜，刚性虽差但是韧性更好，所以很多硬派越野车还会选择改装钢轮毂来进行极限越野。

铝合金轮毂

现在出厂的车辆很多都是标配铝合金轮毂，钢轮毂一般只是作为备胎出现。目前的铝合金轮毂工艺一般为重力铸造和低压铸造。铝合金轮毂相比钢轮毂刚性更强，质量更轻，也更加美观，技术目前也是成熟的，所以价格相对也不算高，目前是轮毂界的主力军。

旋压铸造轮毂

之所以把旋压铸造单独拿出来讲是因为现在很多的改装轮毂都以旋压铸造作为卖点，那么旋压铸造和前面所说的铝合金轮毂有什么区别呢？旋压铸造的工艺普通的铝合金轮毂复杂很多，在这里大虎悠就不赘述了，大家可以这样理解，旋压铸造就是一种高压铸造，铝合金的密度更大质量更轻，而且相对锻造轮毂来说，能够在外观控和性能控之间达到一个很好的平衡，同时价格也可以让人接受。

锻造轮毂

锻造轮毂几乎就是为了街跑而生的，是极致运动性能的体现，很多的性能车的车主都喜欢改装锻造轮毂，锻造轮毂的密度最大，质量最轻，可以应付极限压力，比如极限过弯或极限刹车等等情况。可以做成各种夸张的款式，让轮毂设计师放飞自我，甚至可以做成两片式或者三片式的：也就是说轮辐可以单独拆下来进行更换，看腻了你可以直接去换一套轮辐而不用换轮毂，就是这么牛。对于锻造轮毂来说，轮辐除了拉风，几乎没有其他的作用了。

所以轮毂的形状和强度并没有必然的联系，现在大家普遍使用的铝合金轮毂应付日常行驶包括高速行驶都是没有任何问题的，如果想提升下驾驶体验，更换旋压铸造的轮毂也是可以的，至于锻造轮毂，自然是最好的选择，但是价格昂贵，是土豪们的最爱。

最后提醒大家，选择轮毂千万不要图便宜去购买小作坊的产品。单凭肉眼很难辨别轮毂质量，所以小作坊可能挂羊头卖狗肉，把普通的铝合金当做旋压的卖给你。小作坊的轮毂也不能进行各种严格的安全测试，埋下极大的安全隐患。

轮毂和汽车的行车安全息息相关，高速轮毂断裂事故是不可想象的，大家要选择正规的轮毂厂家出品的正规产品。