鋁合金鑄件如何預(yù)防氣孔的形成？

鋁合金鑄件具有嚴(yán)重的氧化和吸氣傾向，熔煉過程中又直接與爐氣或外界大氣相接觸，因此，如熔煉過程中控制稍許不當(dāng)，鋁合金鑄件時就很容易吸收氣體而形成氣孔，比較常見的是針孔。鋁合金鑄件的氣孔缺陷控制是一個復(fù)雜的問題，需要從多方面入手，除操作者要嚴(yán)格、精心操作外，工藝措施要得當(dāng)，并加強管理，強化工藝過程中的質(zhì)量檢查，還要做到以下幾個方面：

1、所有原材料及熔煉用工具都要仔細清除表面的銹跡、油污及熔渣等，中間合金和回爐料的質(zhì)量也要控制好，質(zhì)量差的回爐料如碎金屬屑、澆冒口不宜大量使用。金屬原材料、變質(zhì)劑、精煉劑、澆包和攪拌勺等在使用前都應(yīng)烘干，而坩堝則應(yīng)預(yù)熱至暗紅色方可加入熔料。通常在金屬表面除了凝聚水外，還有與金屬氧化膜作用形成的結(jié)晶水，在200～300℃低溫烘烤只能去除部分凝聚水和溶解水，只有在500 ℃ 以上才能較容易除去大部分結(jié)晶水。

2、操作中應(yīng)盡量縮短熔煉時間，減少合金的吸氣量。熔煉溫度不宜過高，溫度越高，吸氣量越大，一般不超過800℃，熔煉過程要有測溫裝置控制。另外，還要控制變質(zhì)時間，變質(zhì)時間越長，變質(zhì)溫度越高，氧化與吸氣越嚴(yán)重。由于鋁合金液面的氧化膜有保護作用，可以防止金屬液直接與大氣中的水分反應(yīng)。在熔煉、澆注過程中要盡量避免破壞液面的氧化膜，精煉、變質(zhì)時攪拌勺在液面下平穩(wěn)攪動，特別是精煉操作要細心，精煉工序是防止氣孔重要的一環(huán)。金屬液澆注時應(yīng)平穩(wěn)，速度均勻，澆包和鑄型之間保持相對小的垂直距離。

3、 控制模具的透氣性。砂型的透氣性過高容易使金屬液滲入砂粒間而形成機械粘砂，或鑄件表面粗糙度大、尺寸超差等缺陷;透氣性過低則形成氣孔缺陷的傾向大。一般砂型面砂的透氣性宜較小，表面硬度較低;而背砂的透氣性應(yīng)偏高些，同時硬度也應(yīng)高些，以便搬運，有利于保證鑄型的整體透氣性。在不塌箱的前提下，型砂透氣性一般為80～100 。另外，還要嚴(yán)格控制砂型中的水分含量，一般控制在4%～5% 。砂型水分含量過高，氣孔缺陷加劇。型腔修補時，刷水不能太多。澆注場地不宜撒水，保持空氣干燥是一個不能忽視的問題。

4、在砂型的上型及下型應(yīng)扎通氣孔，以增大在澆注過程中氣體的排放。氣孔的頂端與型壁應(yīng)有一定的距離，一般為4～6mm，距離太大不利于排氣。大型鑄件的下型排氣更為重要，除扎出氣孔外，還可將鑄型用砂墊高。同樣，型砂也要保持干凈，回用砂及原砂中的雜質(zhì)要及時清理。

5、 增強砂芯的排氣能力。大型復(fù)雜鋁合金鑄件免不了要放砂芯，由于砂芯中的粘結(jié)劑在高溫澆注時會產(chǎn)生一定量的氣體，要設(shè)法排放。通常的方法是在砂芯中設(shè)置排氣道、埋放蠟線、扎氣孔等，體積較大的砂芯可填放爐渣或焦炭塊，這些措施都非常有效。另外，在砂芯的芯頭處應(yīng)配有氣孔排氣，如果砂芯的芯頭與砂型的間隙較大，可用石棉繩阻攔金屬液，防止金屬液堵住排氣孔。大型復(fù)雜鋁鑄件在澆注時還應(yīng)在排氣系統(tǒng)出口處點火“引氣”，以減少排出的壓力，有助于氣體的排放。砂芯中粘結(jié)劑及添加劑的用量應(yīng)合理。粘結(jié)劑的發(fā)氣量一般很大，在保證砂芯使用性能的前提下應(yīng)盡量減少加入量。對于桐油砂芯，桐油加入量一般為2% ～3%。為提高砂芯的濕強度和表面硬度，加入糊精的量一般為1%～2% ，糊精的發(fā)氣量很大，因此加入量要嚴(yán)格控制。此外，砂芯在使用前應(yīng)長時間烘烤，待冷卻后方可放入鑄型。

6、增強冷鐵排氣。為形成順序凝固，有些鑄件會放置冷鐵以提高冷凝速度，而冷鐵的排氣性較差。為改善冷鐵的排氣性，可在冷鐵上開通氣槽并涂上耐火涂料。

鋁合金生產(chǎn)實踐證明，鋁合金因吸氣而形成氣孔的主要氣體成分是氫氣，并且其出現(xiàn)無一定的規(guī)律可循，往往是一個爐次的全部或多數(shù)鑄件均存在有針孔現(xiàn)象；材料也不例外，各種成分的鋁合金都容易產(chǎn)生針孔。要防止鋁合金壓鑄件氣孔缺陷的產(chǎn)生，就要采取有效措施盡量減少原材料的水分，強化熔煉質(zhì)量管理，合理選擇鑄造工藝，提高鑄型的排氣能力。