鋁鑄件針孔形成原因
2024-06-14
在鋁合金鑄件生產過程中,熔融鋁的澆注環境溫度一般為610 ~ 660 ℃。在這種條件下,許多蒸氣 (通常是氡氣) 在溴化鋰溶液中熔化。鋁合金型材氫溶解度與鋁合金材料環境溫度密切相關。660 ℃ 左右液態鋁液約為0.69立方厘米/100g,660 ℃ 左右固態鋁合金型材僅為0.036立方厘米/100g。因此,當鋁合金型材凝結時,鋁合金鑄件是大量氫氣沉積的方式產生汽泡。
鋁合金鑄件氣孔偏差的原因。
1.細化除了空氣孔產生的氣體質量差之外。
在鋁合金鑄件生產過程中,熔融鋁的澆注環境溫度一般為610 ~ 660 ℃。在這種條件下,許多蒸氣 (通常是氡氣) 在溴化鋰溶液中熔化。鋁合金型材氫溶解度與鋁合金材料環境溫度密切相關。660 ℃ 左右液態鋁液約為0.69立方厘米/100g,660 ℃ 左右固態鋁合金型材僅為0.036立方厘米/100g。因此,當鋁合金型材凝結時,鋁合金鑄件是大量氫氣沉積的方式產生汽泡。
降低鋁液中的空氣含量,避免鋁合金型材凝結產生許多氣相沉積引起的氣孔,是鋁合金型材冶煉過程中除氣的作用。如果減少鋁液中的空氣含量,則冷凝中積聚的氣體量也會減少,因此氣泡會明顯減少。因此,鋁合金型材精煉是一項至關重要的加工技術,精煉性價比高,氣孔少,精煉質量不好,氣孔多。保障精煉質量的主動權在于選擇好的精煉劑。一個好的精煉劑也可以反映在660 ℃ 上下引起氣泡,產生的氣泡不是太強,而是成比例地繼續引起氣泡。根據物理吸附,這種氣泡與鋁液完全接觸,吸入鋁液中的氡氣,將其從液位計中取出。因此,氣泡長度不宜太短,一般需要有6 ~ 8min的氣泡長度。
鋁合金型材冷藏到300 ℃ 時,氫氣在鋁合金型材中的溶解度僅為0.001立方厘米/100克以下,這才經過液態1/700。這種由氫氣沉積產生的凝結出的氣孔分散,針孔很小,不受蒸汽泄漏的影響而產生的表面層,人眼基本看不見。
砂型鑄造鋁鑄件鋁液凝結時,氡氣沉積產生的氣泡也較大,主要是在鋁液最后凝結的心。雖然它們也是分散的,但這些氣泡往往會造成泄漏,更嚴重的情況下往往會造成產品損壞。
2.排氣管不好造成的氣孔。
在鋁合金鑄造中,由于模具排氣安全通道被堵塞,模具排氣設計原則不好,鋁壓鑄環節中的凹模氣體不能完全成功排出,導致一些固定位置的貨物發生氣孔。這種由模芯形成的汽體出孔尺寸是不一樣的,出孔腔是鋁的氧化和空氣的氧化顏色。與氡沉積產生的氣孔不同,氡沉積產生的氣孔內腔不如氣孔干凈,沒有空氣氧化顏色,而是淺灰色內腔。對排氣管不良造成的氣孔,應改善模具排氣管安全通道,及時處理模具排氣安全通道上殘留的壓花鋁板。
3.鋁壓鑄主要參數不合理造成的氣孔。
鋁壓鑄生產工藝鋁壓鑄主要參數選擇不合理,鋁液鋁壓鑄填充速度太快,使模腔中的蒸汽不能完全立即成功擠壓凹模,而使鋁液的流動軋制成鋁液。由于鋁合金型材表層冷卻快,包裹在凝結的鋁合金殼體內,無法排出,造成氣孔比較大。這種氣孔通常在工件表面以下,鋁液入口比最后一個連接的少,梨形或橢圓形,最后凝結的越來越大。為此,應調整出氣孔的充填率,以使鋁合金型材的流液穩定性得到促進,不會產生快速運動和輥氣。
4.鋁合金材料收縮出氣孔。
與其他材料一樣,鋁合金型材在凝結過程中需要封閉。鋁合金材料的鍛造溫度越高,關閉的越多。由體積固結引起的單個孔存在于合金的最終冷凝部分中,并且在外觀上是不規則的,或者在嚴重的情況下是網狀的。通常在制品中,它與凝固過程中積累的氡孔一起使用,氡沉積孔或卷出氣孔附近的收縮氣孔,氣泡附近已到達外面的絮狀或網狀結構的孔。
對于這種氣孔,需要從鍛造環境溫度開始,在鑄造過程允許的情況下,盡可能降低鋁液鍛造環境溫度。即可以減少鑄件的體積閉合,減少縮孔和鑄造缺陷。如果此類孔經常在加熱位置,則可以選擇增強芯或直澆通道,改變最終的冷凝位置,以應對泄漏的缺點。