大型鋁合金電氣殼體壓鑄模具的壽命檢測.pdf

1、大型鋁合金電氣殼體是目前特高壓電網(wǎng)輸變電技術(shù)所需的特高壓電氣設(shè)備的基礎(chǔ)構(gòu)件之一，這種電氣殼體采用了低壓鑄造的成形方式。在鋁合金壓鑄過程中，壓鑄模具處于重要地位。其關(guān)系到整個鋁合金電氣殼體的生產(chǎn)。其中，壓鑄模具的使用壽命是衡量其質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)之一。壓鑄模具使用壽命長短直接關(guān)系到鋁合金電氣殼體的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。
　　在鋁合金殼體的壓鑄過程中，大型壓鑄模具會受到非常復(fù)雜的服役條件的影響，例如激冷激熱的反復(fù)作用，高溫鋁合金熔體的侵蝕、

2、沖刷作用，涂料的腐蝕作用等，模具會因此而損失失效，出現(xiàn)壽命短的現(xiàn)象。目前，壓鑄模具材料因其所鑄合金、服役條件等不同而分很多種類，對于鋁合金電氣殼體壓鑄模具來說，球墨鑄鐵QT500-7具有優(yōu)良的抗熱疲勞性能、高的切削性能、一定的強度與韌性等性能優(yōu)勢，另外其成本相對較低，綜合其優(yōu)良性能和經(jīng)濟效益考慮，將球墨鑄鐵QT500-7作為大型鋁合金電氣殼體的壓鑄模具材料。
　　本課題承擔(dān)2013年度遼寧省科技創(chuàng)新重大專項《大型特高壓電氣設(shè)備模具

3、技術(shù)開發(fā)》的子課題，主要研究撫順金源科技電氣有限公司關(guān)于大型鋁合金電氣殼體壓鑄模具的使用壽命。本文主要通過熱疲勞試驗和應(yīng)力控制的機械疲勞試驗兩個方面來綜合評價壓鑄模具材料QT500-7的使用壽命。在熱疲勞試驗上，采用自約束型熱疲勞試驗方法，利用自制的熱疲勞試驗裝置對QT500-7進(jìn)行試驗。QT500-7試樣在710℃的鋁合金熔體里加熱，在空氣中冷卻至300℃，如此反復(fù)熱-冷循環(huán)，每隔1000次循環(huán)對其進(jìn)行取樣分析。結(jié)果表明，球墨鑄鐵QT

4、500-7具有較強的熱疲勞抗性，在循環(huán)5000次都未出現(xiàn)熱疲勞裂紋，但是其氧化腐蝕現(xiàn)象較為嚴(yán)重，隨著氧化膜累積脫落，形成氧化腐蝕凹坑。隨循環(huán)次數(shù)的增加其面積和深度都增大。并且在熱-冷循環(huán)過程中，材料的強度降低，出現(xiàn)表面循環(huán)軟化的現(xiàn)象，即球鐵QT500-7試樣表面的硬度隨著循環(huán)次數(shù)增加而降低。另一方面，對QT500-7進(jìn)行應(yīng)力控制的疲勞試驗，應(yīng)力范圍為495～315MPa，其中，應(yīng)力495～365MPa是低周疲勞所對應(yīng)的應(yīng)力。經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，