预防铝合金铸件针孔形成的主要措施-东莞市鑫弘祥金属制品有限公司

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预防铝合金铸件针孔形成的主要措施
由以上分析可知,铝合金铸件轻易产生针孔缺陷。它与铝合金本身特性有关系,也与一系列的外界因素有关。为了避免或减少铝合金在熔炼时产生针孔,保证铝合金铸件具有优良品质,可针对性地采取适当的预防措施予以预防。6.1 认真做好熔炼浇注时的预备工作6.1.1 严格按工艺规..
预防铝合金铸件针孔形成的主要措施


由以上分析可知,铝合金铸件轻易产生针孔缺陷。它与铝合金本身特性有关系,也与一系列的外界因素有关。为了避免或减少铝合金在熔炼时产生针孔,保证铝合金铸件具有优良品质,可针对性地采取适当的预防措施予以预防。

6.1 认真做好熔炼浇注时的预备工作

6.1.1 严格按工艺规程要求,正确处理好炉料。炉料使用前应用吹砂或其它方法往除炉料表面的锈迹、泥沙等污物,并进行炉料预热,预热温度:350℃-450℃,保持3h以上,严防带进水分和油污等。按QJ169-75要求的I类铸件,只答应使用一级回炉料,Ⅱ、Ⅲ类铸件答应使用二级回炉料,但Ⅱ类铸件回炉料的总量不答应超过70%,三级回炉料不答应用于基本产品的生产。
6.1.2 坩埚、锭模、熔炼工具,使用前应将表面油污、脏物等清除干净。并预热至120℃-250℃,涂以防护涂料。
6.1.3 新坩埚、新砌炉子、有锈蚀的旧坩埚,使用前应用吹砂其他方法将表面清除干净,并进行烘炉处理。一般应加热至700℃-800℃,保温2h-4h,以往除坩埚所吸附的水分及其它化学物质。 
6.1.4 已经涂料的坩埚 、锭模、熔炼工具使用前,均须预热,坩埚应预热至暗红色(500℃-600℃);熔炼工具应预热至200℃-400℃,保持2h以上(除使用感应炉熔炼合金时,坩埚可不预热外。)

6.2 严格执行工艺规程,力求做到快速熔炼

铝合金在熔炼时,要力求做到快速熔炼,缩短高温下停留的时间。Al-Mg合金和其它铝合金熔化后保持时间过长时,需要用熔剂覆盖铝合金液面,以防止铝合金吸气,一旦在生产过程中出现异常,要及时与现场技术职员取得联系,采取果断措施予以处理。根据QJ1182-87标准,每一炉合金从开始熔化到浇注完毕的时间,砂型铸造不得超过4h;金属型铸造不得超过6h;压铸不得超过8h;合金最高温度一般不超过760℃,坩埚底部涂料厚度不得小于60mm。

6.3 加强湿润季节预防措施

在雨季或空气湿润时节铸造铝合金,我们更应加留意采取预防往气防护措施,对熔炼用具、锭模、坩埚、炉料等都要严格按规范进行预热处理,以防带进过多的水分和油污等,引起各类针孔的产生。

6.4 精炼往气,往除铝合金中的气体

一般情况下,所谓“往气”(又叫“除气”)就是往除合金中的气体,“精炼”就是指往除合金中的夹杂物。因铝合金熔炼时,除气和精炼两个工序多合并在一起进行,故在生产实践中习惯将这两个工序称为精炼。由于铝合金中的气体主要是氢气,往气也就是主要往除氢气。目前往气的主要办法是在铝合金中通过精炼除气剂制造大量的气体(气泡中的气体可能是铝液内部经化学反应产生的,也可能性是经过部分精炼除气剂加进直接带进的),利用分压原理,让溶解于铝液中的氢原子向气泡扩散(此时气泡的分压为零),由于气泡比重轻,当气泡上浮到铝液表面时,气泡破裂,氢气逸进大气之中,终极达到往除氢气的目的(氯气及氯盐往气原理示意图见图2)。

图 2. 氯气及氯盐往氢原理示意图
目前,为了消除铝合金铸件针孔,最常用的办法是在熔化过程中用氯盐和氯化物除气,用氯气、氮气除气,用真空除气,用超声波除气,过滤除气等方法。,常用精炼除气剂的用途见表5。采用氯盐和氯化物除气剂除气时,要用钟罩将除气剂压进坩埚底部100mm,沿坩埚直径1/3处(距坩埚内壁)的圆周匀速移动。为了不使铝液大量喷溅,除气剂可分批加进,除气结束除渣,并按表6规定的时间进行静置。


6.5 增加气体在合金中的溶解度

采用快速或高压下凝固的方法,进步气体在铝合金中的溶解度,促进气体来不及或不能析出,从而达到消除针孔的目的。具体方法限于篇幅,在此不做过多阐述。

6.6 采用工艺方法进行除气

通常情况下,砂型铸造也可以采用静置、多扎出气孔和加大冒口等方法进行往气。这里仅以金属型铸造往气预防措施为例做一简易先容。由于金属型铸造具有无透气性特点,在设计金属型时就必须有排气预防措施,其生产中常用的排气方式有:

(1)利用分型面或型腔零件的组合面的间隙进行排气:由于金属型零件在组合时,总会有间隙,一般分型间隙在0.08mm-0.15mm之间,活动零件间隙在0.1mm-0.2mm之间,利用这些间隙可用来排气,但不答应为了排气而过分扩大间隙,造成金属液阻塞,从而使铸件上毛刺增加,降低铸件尺寸精度。
(2)开排气槽:即在分型面或型腔零件的组合面上,芯座与顶杆表面上做排气槽,这样既能排气,又能蓄气,阻止液体金属流进,故在金属型铸造和金属型低压铸造时被广泛采用。
(3)设排气孔:排气孔一般开设在金属型的最高处,或金属型内可能产生“气阻”的地方。
(4)设计排气塞:排气塞是金属型常用的排气设施。在一平面上需要设制数个排气塞时,可用一个排气环来代替,将它设计在型腔的“气阻”处,或型腔的大平面上,以便排气畅通。如在铸件肥厚部分设计排气塞,排气塞可用导热性好的铜制作,同时还可以起到加强铸件冷却的作用。排气塞安装的位置和数目,常在金属型修正时确定。在金属型小批量生产时,为简化排气塞的制作,常在需要设置排气塞的地方,钻ф5-10毫米的小孔,孔内塞以水玻璃砂,也可以起到排气塞的作用。

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