模具焊合区的表面状态。模具表面存在着大量的显微孔洞、凹陷和凹坑。模具一般焊合区的表面存在着一定数量的孔洞以及大量的凹陷，大孔洞的尺寸约3.6 μm，多数孔洞的尺寸在2. 0 μm左右。孔洞纵向较深，而凹陷则比较浅，且相互连接。对于模具正对内浇口的表面不仅存在着大量的孔洞和凹陷，而且还有较大尺寸的裂纹，孔洞相互连接且呈蜂窝状，有些地方形成了大尺寸的凹坑，凹坑尺寸一般为4一10 μm。焊合区的截面主要由四部分组成：焊合的铝合金，过渡层，氮化层和钢基体。过渡层最厚处可达10μm，其化学成分(质量分数)为23. 73%的Al， 59. 36%的Fe， 3. 59%的Cr， 12. 96%的W及0. 36%的V。
焊合主要有两种模式，一种焊合是铝合金与模具表面粘连在一起，另一种是铝合金楔入模具表面裂纹内，从而形成铸件与模具的焊合。模具钢与铝合金形成的一种焊合界面的显微形貌，可以清楚的看出，铝合金与模具接触处紧紧地连接在一起，并形成了连续相，同时，还可以发现，焊合界面是不连续的、间断的，在焊合的铝合金一侧存在着许多孔隙。
对于一种焊合，模具与合金的表面原子形成了金属键。因而，此种焊合主要由原子间的化学相互作用形成，此种焊合称为物理化学焊合。压铸过程中，铸件与模具形成了相互作用的接合界面，界面接合强度的大小主要取决于模具与铝合金真实接触面积的大小。当接合界面的强度大于铝铸件表层组织的强度时，将形成物理化学焊合表现在起模时，起模力将铝压铸件与模具分离于铸件一侧。
对于第二种焊合，充型时，铝液在高压作用下，渗入模具表面的裂纹内，并接下来凝固，从而在铝铸件与模具间产生了机械咬合作用，因而，焊合主要由铝铸件与模具间的机械相互作用形成，此种焊合称为机械焊合。同时，在铝铸件与模具的直接接触处，必然也存在着原子间的化学相互作用，当直接接触面积较大时，焊合将是化学相互作用和机械相互作用共同起作用的结果，则称此种焊合为混合焊合。因而，根据焊合模式及其形成机理，可以将焊合分为三类：物理化学焊合、机械焊合和混合焊合。
新模具投入压铸生产中，伴随着压铸模次的增加，模具的表面状态将发生变化，焊合将越来越易于发生，其与铸件发生焊合的方式也将有所不同。为压铸生产中，模具的表面状态随压铸模次的增加而发生变化。对于刚投入压铸生产的新模具来说，由于液态金属的表面张力，模具表面覆盖的氧 化物和涂料以及液态金属的凝固收缩作用，使凝固后的固体铸件和模具间的直接接触面积很少，因而，铸件与模具间发生化学相互作用的原子数很少，不形成明显的焊合现象，但在合金与模具直接接触处，发生A1和Fe原子的相互扩散。随着压铸循环的继续进行，模具表面的凹陷和凹坑的数量及尺寸增加，金属与模具间的直接接触面积大大增加，模具表面的铝浓度进一步增加，铸件与模具间的化学相互作用大大增加，此时铸件与模具可形成明显的物理化学焊合现象。当模具服役一定时间之后，模具表面形成了大尺寸的裂纹和龟裂，模具与铸件间的化学相互作用与机械相互作用都进一步增强，使得焊合更易于发生。随着裂纹的扩展，机械相互作用进一步增加，模具与铸件间产生了严重的焊合现象，生产出来的铸件已完全报废，模具也不能再继续使用。
由上述分析可见，压铸生产中，焊合的形成过程可以分为三个阶段。首先，铝合金液充型时，压铸铝件对模具表面造成冲刷，使模具表面的涂料等被冲掉，裸露出模具基体。其次，铝合金液与模具基体间发生复杂的物理化学作用。接着，铝合金液冷却凝固，并在模具与铸件间形成焊合区，导致焊合的发生。
结论
1)失效模具一般部位焊合区的模具表面上，含有一定数量的孔洞及大量的浅的凹陷，失效模具正对内浇口处焊合区的模具表面，则含有蜂窝状的孔洞，较大尺寸的凹坑及裂纹。
2)失效模具焊合区的截面主要由焊合的铝合金、过渡层、氮化层及钢基体组成，过渡层主要由Fe和A1元素组成，另外，还有Cr，W，V等化学元素。
3)根据焊合模式及其形成机理，焊合可以分为物理化学焊合、机械焊合和混合焊合。
4)压铸生产中，焊合的形成过程可以分为三个阶段，新模具投入压铸生产后，发生的是铸件与模具间的化学相互作用。
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