鋁鑄件氣孔產生的原因主要包括以下幾點:
鋁合金的氧化和吸氣傾向。鋁合金在熔煉過程中直接與爐氣或外界大氣接觸,容易吸收氣體形成氣孔。
澆注溫度不當。澆注溫度過低會導致鋁合金中的部分組織未能完全溶解,產生氣泡;而澆注溫度過高則會導致鋁合金過熱,易使鑄造過程中的鋁合金中的元素產生晶粒長大,進而產生氣泡。
鋁合金中含有過多的雜質。鋁合金中含有的氧化物、氮化物、碳化物等雜質會在凝固過程中形成氣泡,影響鑄件質量。
澆注系統(tǒng)設計不合理。澆注系統(tǒng)的設計不合理會導致氣體難以順暢地排出,從而在鑄件內部形成氣泡。
模具設計不合理。模具設計不合理也是產生氣孔的一個原因,例如澆口的大小和形狀、分配器的位置等都會影響氣體的排出。
鋁合金的化學成分不穩(wěn)定。例如鋁硅合金中含有硅元素,當硅含量過高時,容易產生氣孔。
鋁合金的熱處理不當。例如在進行淬火時,如果冷卻速度過快,會導致鋁合金中的部分組織出現裂紋,從而產生氣泡。
其他原因。例如澆口位置距離鑄件上表面過遠、鑄型緊實度不夠等也可能導致氣孔的產生。
解決鋁鑄件氣孔問題的方法包括:
選擇干燥、清潔的合金材料,避免產生過多的水蒸氣。熔煉鋁合金時,必須嚴格按照操作程序進行,盡量避免產生氣體??刂迫蹮挏囟龋苊膺^熱,并選擇優(yōu)質精煉劑或惰性氣體(如氮氣),以保證鋁合金熔煉過程中的氣體去除。
充型速度不宜過高或過低,應根據壓鑄合金和鑄件的結構特點確定。在滿足鑄造成型和壓鑄工藝條件允許的前提下,壓鑄時盡量降低鋁液澆注溫度。
真空浸滲是一種密封鋁合金壓鑄件因氣孔而產生的方法。通過真空和壓力方法將浸漬材料引入鑄件壁厚內的空隙中。
對于排氣不良造成的氣孔,應改善模具排氣通道,清理模具排氣通道上殘留的鋁皮。改變澆口的厚度和澆口的方向,可以在形成氣孔的位置設置溢流排出槽,使氣體有機會排出。
模具設計時應考慮增加抽芯、冷鐵或水冷或提高模具冷卻速率。壓鑄件生產中,應注意厚件的過冷量,適當降低澆注溫度。