佛山同泰升精密五金加工廠家講述：鋁合金鑄造件氣孔產(chǎn)生原因及解決方法

鋁合金鑄造件在生產(chǎn)過程當中常常因為操作不當或者工藝不嫻熟，出現(xiàn)氣孔缺點。一旦出現(xiàn)氣孔，往往會造成鑄件因質量問題報廢，提高生產(chǎn)成本。但造成鋁合金鑄件產(chǎn)生氣孔缺點的原因有很多，很多公司遇到問題時總會覺得不知所措，無從下手。本文將從鋁合金鑄造件氣孔產(chǎn)生原因入手，分析氣孔缺點解決方法。 ? ? ? ? 一般針對鋁合金鑄造件的氣孔缺點，其產(chǎn)生原因大概有以下幾類： ? ? ? ? 1、精煉除氣質量不良產(chǎn)生的氣孔 ? ? ? ? 在鋁合金鑄造生產(chǎn)中，熔化了的鋁液澆注溫度一般常在610～660℃，在此溫度下，鋁液中溶解有大量的氣體(主要是氫氣)，鋁合金氫氣的溶解度與鋁合金的溫度密切相關，在660℃左右的液態(tài)鋁液中約為0.69cm3/100g，而在660℃左右的固態(tài)鋁合金中僅為0.036cm3/100g，此時液態(tài)鋁液中含氫量約為固態(tài)的19～20倍。所以當鋁合金凝固時，便有大量的氫析出以氣泡的形態(tài)存在于鋁合金鑄造件中。 ? ? ? ? 減少鋁液中的含氣量，避免大量的氣體在鋁合金凝固時析出而產(chǎn)生氣孔，這就是鋁合金熔煉過程當中精煉除氣的目的。如果在鋁液中本來就減少了氣體的含量，那么凝固時析出氣體量就會減少，因而產(chǎn)生的氣泡也顯著減少。因此，鋁合金的精煉是非常重要的工藝手段，精煉質量好，氣孔必然少，精煉質量差，氣孔必然多。保證精煉質量的措施是選用良好的精煉劑，良好的精煉劑是在660℃左右可以起反應產(chǎn)生氣泡，所產(chǎn)生氣泡不太劇烈，而是均勻不斷的產(chǎn)生氣泡，通過物理吸附作用，這些氣泡與鋁液充分接觸，吸附了鋁液中的氫將其帶出液面。因此冒泡時間不宜過短，一般要有6～8min的冒泡時間。 ? ? ? ? 當鋁合金冷卻到300℃時，氫在鋁合金中的溶解度僅為0.001cm3/100g以下，此時僅為液態(tài)時的1/700，這種凝固后氫氣析出而產(chǎn)生的氣孔是分散的，細小的針孔，這不影響漏氣和加工表層，肉眼基本看不見。 ? ? ? ? 在鋁液凝固時因氫氣析出所產(chǎn)生的氣泡比較大，多在鋁液最后凝固的心部，雖然也分散，但這些氣泡常常造成滲漏，嚴重時常造成工件報廢。 ? ? ? ? 2、因排氣不良產(chǎn)生的氣孔 ? ? ? ? 在鋁合金鑄造中，因模具的排氣通道不暢，模具排氣設計結構不良，壓鑄時型腔內(nèi)的氣體無法完全順暢排出，造成在產(chǎn)品某些固定部位存在氣孔。這種由模具型腔中氣體形成的氣孔時大時小，氣孔的內(nèi)壁呈鋁與空氣氧化的氧化色，與氫氣析出產(chǎn)生的氣孔不同，氫氣析出氣孔內(nèi)壁不如空氣孔光滑，沒有氧化色，而是灰亮的內(nèi)壁。對于因排氣不良而產(chǎn)生的氣孔，應改進模具的排氣通道，及時清理模具排氣通道上的殘留鋁皮就可以避免。 ? ? ? ? 3、因壓鑄參數(shù)不當造成卷氣產(chǎn)生的氣孔 ? ? ? ? 在壓鑄生產(chǎn)中壓鑄參數(shù)挑選不當，鋁液壓鑄充型速度過快，使型腔中氣體不可完全及時平穩(wěn)的擠出型腔，而被鋁液的液流卷入鋁液中，因鋁合金表層快速冷卻，被包在凝固的鋁合金外殼中，無法排出形成了較大的氣孔。這種氣孔往往在工件表層之下，鋁液進口比最后匯合處少，呈梨形或橢圓狀，在最后凝固處又多又大。對于這種氣孔應調(diào)整充型速度，使鋁合金液流平穩(wěn)推進，不產(chǎn)生高速流動而卷氣。 ? ? ? ? 4、鋁合金的縮氣孔 ? ? ? ? 鋁合金同其它材料一樣，在凝固時產(chǎn)生收縮，鋁合金的澆鑄溫度愈高，這種收縮就愈大，單一的因體積收縮產(chǎn)生的氣孔是存在于合金最后凝固部位，呈不規(guī)則形狀，嚴重時呈網(wǎng)狀。往往在產(chǎn)品中，它與凝固時因氫氣析出的氣孔同時存在，在氫析出氣孔或卷氣孔的周圍存在縮氣孔，在氣泡周圍有伸向外部的絲狀或網(wǎng)狀氣孔。 ? ? ? ? 對于這種氣孔，應從澆鑄溫度著手解決，在壓鑄工藝條件允許的情況下，盡量下降壓鑄時的鋁液澆鑄溫度。這樣可以減少鑄件的體積收縮，減少縮氣孔及縮松。如果常在加熱部位出現(xiàn)這種氣孔，可以考慮增加抽芯或冷鐵，使其改變最后凝固部位，解決滲漏缺點問題。 ? ? ? ? 5、因產(chǎn)品壁厚差過大而引起的氣孔 ? ? ? ? 產(chǎn)品形狀常有壁厚差過大問題，在壁厚中心是鋁液最后凝固的地方，也是最易產(chǎn)生氣孔的部位，這種壁厚處的氣孔是析出氣孔和收縮氣孔的混合體，不是一般措施所能避免的。 對產(chǎn)品的形狀在設計時就應考慮盡量減少壁厚不均勻，或過厚的問題，采取空心結構，在模具設計上應考慮增設抽芯或冷鐵，或水冷，或增加模具此處的冷卻速度。在壓鑄生產(chǎn)中，要注意厚度大部位的過冷量，適當下降澆注溫度等。 圖：同泰升精密五金件加工產(chǎn)品外觀圖 避免氣孔缺點的措施和途徑 ? ? ? ? 1、保證鋁合金熔煉的精煉除氣質量，選用好的精煉劑、除氣劑，減少鋁液中的含氣量，及時清除液面浮渣、泡子之類氧化物，避免再次帶入氣體進入壓鑄件中。 ? ? ? ? 2、挑選良好的脫模劑，所選用的脫模劑應是在壓鑄中不產(chǎn)生氣體的，又有良好脫模性能的。 ? ? ? ? 3、保證模具排氣通暢不堵死，排氣順暢，保證模具中的氣體完全排出，尤其是在鋁液最后聚合處排氣通道必須通暢。 ? ? ? ? 4、調(diào)整好壓鑄件參數(shù)，充型速度不可過快，避免卷氣。澆鑄溫度也要控制好。 ? ? ? ? 5、產(chǎn)品設計和模具設計中應注意抽芯和冷卻的使用，盡量減少壁厚差過大。 ? ? ? ? 6、對常在固定部位出現(xiàn)的氣孔，應從模具和設計上改善。 ? ? ? ? ? 作為一家現(xiàn)代化精密機械零件制造生產(chǎn)商，佛山同泰升精密機電科技有限公司以CNC加工為核心工藝，擁有實體工廠、檢測設備，并整合快速成型、模具、后處理等配套的制造資源，為客戶提供快速打樣、中小批量生產(chǎn)制造和試裝，真正做到省心省力的一站式服務；公司擁有臺灣進口的電腦鑼、銑床、車床、磨床等精密機械加工設備以及富有非標產(chǎn)生產(chǎn)經(jīng)驗的技術團隊，生產(chǎn)經(jīng)驗豐富。咨詢電話：13826973330，網(wǎng)址：www.fstpe.com。