铝铸件气孔产生的原因主要包括以下几点:
铝合金的氧化和吸气倾向。铝合金在熔炼过程中直接与炉气或外界大气接触,容易吸收气体形成气孔。
浇注温度不当。浇注温度过低会导致铝合金中的部分组织未能完全溶解,产生气泡;而浇注温度过高则会导致铝合金过热,易使铸造过程中的铝合金中的元素产生晶粒长大,进而产生气泡。
铝合金中含有过多的杂质。铝合金中含有的氧化物、氮化物、碳化物等杂质会在凝固过程中形成气泡,影响铸件质量。
浇注系统设计不合理。浇注系统的设计不合理会导致气体难以顺畅地排出,从而在铸件内部形成气泡。
模具设计不合理。模具设计不合理也是产生气孔的一个原因,例如浇口的大小和形状、分配器的位置等都会影响气体的排出。
铝合金的化学成分不稳定。例如铝硅合金中含有硅元素,当硅含量过高时,容易产生气孔。
铝合金的热处理不当。例如在进行淬火时,如果冷却速度过快,会导致铝合金中的部分组织出现裂纹,从而产生气泡。
其他原因。例如浇口位置距离铸件上表面过远、铸型紧实度不够等也可能导致气孔的产生。
解决铝铸件气孔问题的方法包括:
选择干燥、清洁的合金材料,避免产生过多的水蒸气。熔炼铝合金时,必须严格按照操作程序进行,尽量避免产生气体。控制熔炼温度,避免过热,并选择优质精炼剂或惰性气体(如氮气),以保证铝合金熔炼过程中的气体去除。
充型速度不宜过高或过低,应根据压铸合金和铸件的结构特点确定。在满足铸造成型和压铸工艺条件允许的前提下,压铸时尽量降低铝液浇注温度。
真空浸渗是一种密封铝合金压铸件因气孔而产生的方法。通过真空和压力方法将浸渍材料引入铸件壁厚内的空隙中。
对于排气不良造成的气孔,应改善模具排气通道,清理模具排气通道上残留的铝皮。改变浇口的厚度和浇口的方向,可以在形成气孔的位置设置溢流排出槽,使气体有机会排出。
模具设计时应考虑增加抽芯、冷铁或水冷或提高模具冷却速率。压铸件生产中,应注意厚件的过冷量,适当降低浇注温度。