壓鑄百科
壓鑄件氣孔產(chǎn)生的原因和解決措施
摘要：鋁合金壓鑄件缺陷中最常見問題就是氣孔,對氣體的來源分析鑄件氣孔成因,去除鋁液中氫氣氣孔/澆口卷氣氣孔的解決方案,作出氣孔改善排除辦法和壓鑄件氣孔預防措施...
一.鋁合金壓鑄件最常見的缺陷之一：氣孔
氣孔一般表面比較光滑，呈圓形或橢圓形，有的孤立存在，有的簇集在一起，也有的在壓鑄件內(nèi)部。
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氫氣氣孔
氫氣氣孔微小，形如針狀，且均勻分布，零件表面加工后才能觀察到。由于壓鑄件壁薄，金屬液凝固速度快，有時氫氣氣孔肉眼難以觀察到。水蒸氣是氫氣最主要的來源，可能來自爐氣、熔煉工具、鋁錠／回收件、油污染機加工屑和濕精煉劑等。
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通常鋁合金壓鑄采用旋轉除氣裝置（見圖４）。氣體源一般使用氬氣、氮氣或氯氣。在金屬液中通入氣體，通過轉子切成大量微小氣泡，由于氣泡內(nèi)外的濃度差，將氫氣吸入氣泡內(nèi)，一起排出金屬液外（見圖５）。
卷氣氣孔
卷氣氣孔呈圓形，內(nèi)部干凈，表面比較光滑且具有光澤，卷氣有時單獨存在，有時簇集在一起。圖6和圖7分別為宏觀和掃描電鏡下卷氣氣孔特征。卷氣一般發(fā)生在沖頭系統(tǒng)、澆道系統(tǒng)和型腔內(nèi)。|
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二.壓鑄件產(chǎn)生氣孔中氣體的來源
- 合金液析出氣體—a 與原材料有關 b 與熔煉工藝有關
- 壓鑄過程中卷入氣體-—a 與壓鑄工藝參數(shù)有關 b 與模具結構有關
- 脫模劑分解產(chǎn)生氣體-—a 與涂料本身特性有關 b 與噴涂工藝有關
原材料及熔煉過程產(chǎn)生氣體分析:鋁液中的氣體主要是氫，約占了氣體總量的 85%。 熔煉溫度越高，氫在鋁液中溶解度越高，但在固態(tài)鋁中溶解度非常低，因此在凝固過程 中，氫析出形成氣孔。 氫的來源： 1） 大氣中水蒸氣，金屬液從潮濕空氣中吸氫。 2） 原材料本身含氫量，合金錠表面潮濕，回爐料臟，油污。 3） 工具、熔劑潮濕。
壓鑄過程產(chǎn)生氣體分析:由于壓室、澆注系統(tǒng)、型腔均與大氣相通，而金屬液是以高壓、高速充填，如果不能實現(xiàn) 有序、平穩(wěn)的流動狀態(tài)，金屬液產(chǎn)生渦流，會把氣體卷進去。 壓鑄工藝制定需考慮以下問題： 1） 金屬液在澆注系統(tǒng)內(nèi)能否干凈、平穩(wěn)地流動，不會產(chǎn)生分離和渦流。 2） 有沒有尖角區(qū)或死亡區(qū)存在？ 3） 澆注系統(tǒng)是否有截面積的變化？ 4） 排氣槽、溢流槽位置是否正確？是否夠大？是否會被堵??？氣體能否有效、順暢排 出？ 應用計算機模擬充填過程，就是為了分析以上現(xiàn)象，以作判斷來選擇合理的工藝參數(shù)。
涂料產(chǎn)生氣體分析:涂料性能：如發(fā)氣量大對鑄件氣孔率有直接影響。 噴涂工藝：使用量過多，造成氣體揮發(fā)量大，沖頭潤滑劑太多，或被燒焦，都是氣體的來源。
三.壓鑄件氣孔產(chǎn)生原因分析
1.精煉除氣質(zhì)量不良產(chǎn)生的氣孔
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2.因排氣不良產(chǎn)生的氣孔
3.因壓鑄參數(shù)不當造成卷氣產(chǎn)生的氣孔
4.鋁合金的縮氣孔
5.因產(chǎn)品壁厚差過大而引起的氣孔
四.防止氣孔缺陷的措施和途徑:
- 1.保證鋁合金熔煉的精煉除氣質(zhì)量，合金錠表面和工具干燥，回爐料干凈。選用好的精煉劑、除氣劑，控制熔煉溫度，避免過熱，減少鋁液中的含氣量，進行除氣處理。及時清除 液面浮渣、泡子之類氧化物，防止再次帶入氣體進入 壓鑄件中。
- 2.選擇良好的脫模劑和噴涂工藝，所選用的脫模劑應是 在壓鑄中不產(chǎn)生氣體的，又有良好脫模性能的。
- 3.保證模具排氣槽、溢流槽位置正確，順序填充有利于型腔氣體排出,排氣通暢不堵死，排氣順暢，保證模具中的氣體完全排出，尤其是在鋁液最后聚合處 排氣通道必須通暢。直澆道和橫澆道有足夠的長度（>50mm），以利于 合金液平穩(wěn)流動和氣體有機會排出?？筛淖儩部诤穸取部诜较?、在形成氣孔的位置設置 溢流槽、排氣槽。溢流品截面積總和不能小于內(nèi)澆口截面積總和的 60%，否則排渣效果差。
- 4.選擇性能好的涂料及控制噴涂量。
- 5.調(diào)整好壓鑄件參數(shù)，特別是壓射速度,控制好澆鑄溫度，充型速度不可過快，實現(xiàn) 有序、平穩(wěn)的流動狀態(tài)，防止產(chǎn)生分離和渦流形成卷氣。
- 6.產(chǎn)品設計和模具設計中應注意抽芯和冷卻 的使用，盡量減少壁厚差過大。
- 7.對常在固定部位出現(xiàn)的氣孔，應從模具和設計上改善，有沒有尖角區(qū)或死亡區(qū)，澆注系統(tǒng)是否有截面積的變化，應用計算機模擬充填過程，判斷來選擇合理的工藝參數(shù)
