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壓鑄小知識(shí)

壓鑄件的氣孔缺陷及產(chǎn)生原因

在鋁合金壓鑄生產(chǎn)中，人們?；\統(tǒng)地把產(chǎn)品的孔洞稱之為氣孔，產(chǎn)生氣孔的原因很多，歸結(jié)起來可以分為以下幾類，分別為由于精煉除氣質(zhì)量不良產(chǎn)生的氣孔、因排氣不良產(chǎn)生的氣孔、因壓鑄參數(shù)不當(dāng)造成卷氣而產(chǎn)生的氣孔、鋁合金的縮氣孔、因產(chǎn)品壁厚差過大而引起的氣孔?，F(xiàn)對(duì)其進(jìn)行具體分析。

1 精煉除氣質(zhì)量不良產(chǎn)生的氣孔

    在鋁合金壓鑄生產(chǎn)中，熔化了的鋁液澆注溫度一般常在6lO-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(guān)，在660℃左右的液態(tài)鋁液中約為O.69cm3/100g，而在660℃左右的固態(tài)鋁合金中僅為0.036cm3/100g，此時(shí)液態(tài)鋁液中含氫量約為固態(tài)的19-20倍。所以當(dāng)鋁合金凝固時(shí)，便有大量的氫析出以氣泡的形態(tài)存在于鋁合金壓鑄件中。

減少鋁液中的含氣量，防止大量的氣體在鋁合金凝固時(shí)析出而產(chǎn)生氣孔，這就是鋁合金熔煉過程中精煉除氣的目的。如果在鋁液中本來就減少了氣體的含量，那么凝固時(shí)析出氣體量就會(huì)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(zhì)量好，氣孔必然少，精煉質(zhì)量差，氣孔必然多。保證精煉質(zhì)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(yīng)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(shí)間不宜過短，一般要有6～8min的冒泡時(shí)間。

當(dāng)鋁合金冷卻到300℃時(shí)，氫在鋁合金中的溶解度僅為0.00lcm3/100g以下，此時(shí)僅為液態(tài)時(shí)的l/700，這種凝固后氫氣析出而產(chǎn)生的氣孔是分散的，細(xì)小的針孔，這不影響漏氣和加工表面，肉眼基本看不見。

在鋁液凝固時(shí)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，但這些氣泡常常導(dǎo)致滲漏，嚴(yán)重時(shí)常導(dǎo)致工件報(bào)廢。

2因排氣不良產(chǎn)生的氣孔 

在鋁合金壓鑄中，因模具的排氣通道不暢，模具排氣設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不良，壓鑄時(shí)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(shí)大時(shí)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(duì)于因排氣不良而產(chǎn)生的氣孔，應(yīng)改進(jìn)模具的排氣通道，及時(shí)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(dāng)造成卷氣產(chǎn)生的氣孔

在壓鑄生產(chǎn)中壓鑄參數(shù)選擇不當(dāng)，鋁液壓鑄充型速度過快，使型腔中氣體不能完全及時(shí)平穩(wěn)的擠出型腔，而被鋁液的液流卷入鋁液中，因鋁合金表面快速冷卻，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面之下，鋁液進(jìn)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(duì)于這種氣孔應(yīng)調(diào)整充型速度，使鋁合金液流平穩(wěn)推進(jìn)，不產(chǎn)生高速流動(dòng)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(shí)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(yán)重時(shí)呈網(wǎng)狀。往往在產(chǎn)品中，它與凝固時(shí)因氫氣析出的氣孔同時(shí)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(duì)于這種氣孔，應(yīng)從澆鑄溫度著手解決，在壓鑄工藝條件允許的情況下，盡量降低壓鑄時(shí)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，解決滲漏缺陷問題。

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，不是一般措施所能防止的。對(duì)產(chǎn)品的形狀在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮盡量減少壁厚不均勻，或過厚的問題，采取空心結(jié)構(gòu)，在模具設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮增設(shè)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(dāng)降低澆注溫度等。

 

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