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深圳压铸厂铝合金压铸件气孔形成的原因分析

深圳压铸厂铝合金压铸件气孔形成的原因分析

来源: 作者: 发布日期:2016-08-29 17:06【


深圳压铸厂铝合金压铸件气孔形成的原因分析

深圳压铸厂所生产的铝合压铸件是我们日常生活中常见的一种铝合金压铸产品,如常见的汽车零件、钟表、电脑组件、一些家电等都可以看到一些合金压铸件,那么有些铝合金浇铸件上面会出现很多气孔,这是怎么回事呢?这影响质量吗?

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铝合金压铸件上的孔洞主要是气孔与收缩造成,气孔呈圆形,而收缩多数是不规则形。当金属液在冲型、凝固过程中,由于气体侵入,导致铝合金浇铸件表面或内部产生圆孔洞。涂料挥发出来的气体侵入产生的圆孔。合金液含气量过高,凝固时析出也会产生圆孔。

铝合金铸件针孔形成的主要因素,针孔是铝合金铸件中容易出现的且对铸件品质造成一定影响的一种铸造缺陷,氢是造成针孔的主要原因,而氢的主要来源是水蒸气分解所产生的。因此,铝合金在熔炼过程中造成水蒸气产生的原因,也就是直接影响针孔形成的主要因素。影响针孔形成的主要因素有:

☆原材料、辅助材料的影响

在铝合金熔炼浇注过程中,所使用的原材料、辅助材料、一些材料中的结晶水和铝锈AL(OH)2分解会产生水分,造型材料中有多种有机和无机辅料带有的水分,铸型材料中的辅料、涂料等因为预热不良含有的水分等等,在铝合金熔炼浇注时,会因水蒸气的分解而产生大量的气体,这些气体都有可能导致铸件产生气孔。涂料中粘结剂,虽然可以增加涂层厚度,但也相应增大了发气量。

☆熔炼设备及工具的影响

不同熔炼设备熔化铝合金时,铝合金的吸气量和形成气孔的程度是不同的。新坩埚及有锈蚀、污物的旧坩埚,使用前应吹砂或用其他方法清除干净,并加热至700℃-800℃,保温2h-4 h,以去除坩埚所吸附的水分和其它化学物质,否则会因含有水分而在熔炼浇注时产生水蒸气而导致形成气孔。新砌的炉子,通常也需要使用几天或几周的时间进行烘炉干燥处理,否则耐火材料中含有的水分及化学结合的氢就无法释放而导致熔炼时形成气孔。

熔炼用的工具如浇包、除气用的钟罩等,使用前应将表面残余的金属、氧化皮等污物清除干净;铝镁合金使用的工具,使用前则要求放在光卤石等熔剂中洗涤干净。然后涂上防护涂料并进行预热烘干。如果预热不良,表面吸咐的水分,会在熔炼浇注过程因加热形成水蒸气而产生大量的气体,导致铸件针孔的形成。

☆气候的影响

一般情况下,周围空气中的氢气含量并不多,但空气中如果相对湿度大,则会增加合金液中气体的溶解度,形成季节性气孔,如在雨季,由于空气湿度大,铝合金熔炼时针孔产生的现象就严重些。当然,空气湿度大时,铝合金锭 、熔炼设备、工具等也会因空气潮湿而增加表面水分的吸附量,因此更应注意采取有力预热烘干防护措施,以减少气孔的产生。

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☆熔化操作的影响

铝合金熔炼时,由于氢气溶解到铝液中需要一个过程,因此加强熔炼过程的控制,对控制铝合金吸气量是大有文章可做的。生产实践表明,铝液吸氢是在表面进行的,它不仅与铝液表面的分压有关,还与合金熔炼温度、熔炼时间等有较大的关系。合金熔化温度越高,熔化时间和熔化后铝液保持时间越长,氢在铝液中扩散就越充分,铝液吸氢量就越大,出现针孔的几率就越大。有人曾做试验,铝液存放时间越长,铝合金内含气量近似成比例增加。因此,我们在大量生产条件下,为了减少铝合金熔炼时吸收氢气,一定要严格执行铝合金熔炼工艺规程,一般铝合金熔化后保持时间不能超过3h-5h,铝合金熔化温度也不能过高,一般控制在760℃以下,最高初始熔炼温度不应超过920℃。

☆金属型铸造型腔的影响

由于金属型铸造没有退让性和无透气性等特点,金属型在充填和浇注过程中,型 腔内的气体一方面随着铝液金属的充填被压缩;另一方面又被迅速强烈加热,引起压力升高,结果造成充型反压力,阻碍铝液金属充填型腔,当压力超过一定极限时,气体就可能冲破金属液流束的表层,通过内浇口向外逸出,破坏金属液连续流动,并造成强烈氧化,在气体穿越金属液时,如果受到初晶或凝固层的阻挡,便会留在金属液中形成气孔。当带有砂型的金属型铸造时,液体金属在充填过程中,砂型受到粘结剂分解以及涂料未烘干或金属型预热不充分的影响,都会增加型腔内的气体量,当型腔内的气体不能充分排出时,气体便滞留于铸件形成气孔,而部分残留气体则富集于铸型壁与金属液之间形成"气阻",这些气阻则使铸件出现浇不足或冷隔缺陷。