預防鋁合金鑄件針孔形成的主要措施-東莞市鑫弘祥金屬制品有限公司

由以上分析可知，鋁合金鑄件輕易產(chǎn)生針孔缺陷。它與鋁合金本身特性有關(guān)系，也與一系列的外界因素有關(guān)。為了避免或減少鋁合金在熔煉時產(chǎn)生針孔，保證鋁合金鑄件具有優(yōu)良品質(zhì)，可針對性地采取適當?shù)念A防措施予以預防。

6.1 認真做好熔煉澆注時的預備工作

6.1.1 嚴格按工藝規(guī)程要求，正確處理好爐料。爐料使用前應(yīng)用吹砂或其它方法往除爐料表面的銹跡、泥沙等污物，并進行爐料預熱，預熱溫度：350℃-450℃，保持3h以上，嚴防帶進水分和油污等。按QJ169-75要求的I類鑄件，只答應(yīng)使用一級回爐料，Ⅱ、Ⅲ類鑄件答應(yīng)使用二級回爐料，但Ⅱ類鑄件回爐料的總量不答應(yīng)超過70%，三級回爐料不答應(yīng)用于基本產(chǎn)品的生產(chǎn)。

6.1.2 坩堝、錠模、熔煉工具，使用前應(yīng)將表面油污、臟物等清除干凈。并預熱至120℃-250℃，涂以防護涂料。

6.1.3 新坩堝、新砌爐子、有銹蝕的舊坩堝，使用前應(yīng)用吹砂其他方法將表面清除干凈，并進行烘爐處理。一般應(yīng)加熱至700℃-800℃，保溫2h-4h，以往除坩堝所吸附的水分及其它化學物質(zhì)。 

6.1.4 已經(jīng)涂料的坩堝 、錠模、熔煉工具使用前，均須預熱，坩堝應(yīng)預熱至暗紅色（500℃-600℃）；熔煉工具應(yīng)預熱至200℃-400℃，保持2h以上（除使用感應(yīng)爐熔煉合金時，坩堝可不預熱外。）

6.2 嚴格執(zhí)行工藝規(guī)程，力求做到快速熔煉

鋁合金在熔煉時，要力求做到快速熔煉，縮短高溫下停留的時間。Al-Mg合金和其它鋁合金熔化后保持時間過長時，需要用熔劑覆蓋鋁合金液面，以防止鋁合金吸氣，一旦在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)異常，要及時與現(xiàn)場技術(shù)職員取得聯(lián)系，采取果斷措施予以處理。根據(jù)QJ1182-87標準，每一爐合金從開始熔化到澆注完畢的時間，砂型鑄造不得超過4h；金屬型鑄造不得超過6h；壓鑄不得超過8h；合金最高溫度一般不超過760℃，坩堝底部涂料厚度不得小于６0ｍｍ。

6.3 加強濕潤季節(jié)預防措施

在雨季或空氣濕潤時節(jié)鑄造鋁合金，我們更應(yīng)加留意采取預防往氣防護措施，對熔煉用具、錠模、坩堝、爐料等都要嚴格按規(guī)范進行預熱處理，以防帶進過多的水分和油污等，引起各類針孔的產(chǎn)生。

6.4 精煉往氣，往除鋁合金中的氣體

一般情況下，所謂“往氣”（又叫“除氣”）就是往除合金中的氣體，“精煉”就是指往除合金中的夾雜物。因鋁合金熔煉時，除氣和精煉兩個工序多合并在一起進行，故在生產(chǎn)實踐中習慣將這兩個工序稱為精煉。由于鋁合金中的氣體主要是氫氣，往氣也就是主要往除氫氣。目前往氣的主要辦法是在鋁合金中通過精煉除氣劑制造大量的氣體（氣泡中的氣體可能是鋁液內(nèi)部經(jīng)化學反應(yīng)產(chǎn)生的，也可能性是經(jīng)過部分精煉除氣劑加進直接帶進的），利用分壓原理，讓溶解于鋁液中的氫原子向氣泡擴散（此時氣泡的分壓為零），由于氣泡比重輕，當氣泡上浮到鋁液表面時，氣泡破裂，氫氣逸進大氣之中，終極達到往除氫氣的目的（氯氣及氯鹽往氣原理示意圖見圖２）。

圖 2. 氯氣及氯鹽往氫原理示意圖

目前，為了消除鋁合金鑄件針孔，最常用的辦法是在熔化過程中用氯鹽和氯化物除氣，用氯氣、氮氣除氣，用真空除氣，用超聲波除氣，過濾除氣等方法。，常用精煉除氣劑的用途見表5。采用氯鹽和氯化物除氣劑除氣時，要用鐘罩將除氣劑壓進坩堝底部100mm，沿坩堝直徑1/3處（距坩堝內(nèi)壁）的圓周勻速移動。為了不使鋁液大量噴濺，除氣劑可分批加進，除氣結(jié)束除渣，并按表6規(guī)定的時間進行靜置。

6.5 增加氣體在合金中的溶解度

采用快速或高壓下凝固的方法，進步氣體在鋁合金中的溶解度，促進氣體來不及或不能析出，從而達到消除針孔的目的。具體方法限于篇幅，在此不做過多闡述。

6.6 采用工藝方法進行除氣

通常情況下，砂型鑄造也可以采用靜置、多扎出氣孔和加大冒口等方法進行往氣。這里僅以金屬型鑄造往氣預防措施為例做一簡易先容。由于金屬型鑄造具有無透氣性特點，在設(shè)計金屬型時就必須有排氣預防措施，其生產(chǎn)中常用的排氣方式有：

（1）利用分型面或型腔零件的組合面的間隙進行排氣：由于金屬型零件在組合時，總會有間隙，一般分型間隙在0.08mm-0.15mm之間，活動零件間隙在0.1mm-0.2mm之間，利用這些間隙可用來排氣，但不答應(yīng)為了排氣而過分擴大間隙，造成金屬液阻塞，從而使鑄件上毛刺增加，降低鑄件尺寸精度。

（2）開排氣槽：即在分型面或型腔零件的組合面上，芯座與頂桿表面上做排氣槽，這樣既能排氣，又能蓄氣，阻止液體金屬流進，故在金屬型鑄造和金屬型低壓鑄造時被廣泛采用。

（3）設(shè)排氣孔：排氣孔一般開設(shè)在金屬型的最高處，或金屬型內(nèi)可能產(chǎn)生“氣阻”的地方。

（4）設(shè)計排氣塞：排氣塞是金屬型常用的排氣設(shè)施。在一平面上需要設(shè)制數(shù)個排氣塞時，可用一個排氣環(huán)來代替，將它設(shè)計在型腔的“氣阻”處，或型腔的大平面上，以便排氣暢通。如在鑄件肥厚部分設(shè)計排氣塞，排氣塞可用導熱性好的銅制作，同時還可以起到加強鑄件冷卻的作用。排氣塞安裝的位置和數(shù)目，常在金屬型修正時確定。在金屬型小批量生產(chǎn)時，為簡化排氣塞的制作，常在需要設(shè)置排氣塞的地方，鉆ф5-10毫米的小孔，孔內(nèi)塞以水玻璃砂，也可以起到排氣塞的作用。