在鋁合金壓鑄件生產(chǎn)中,氣孔是常見缺陷,表現(xiàn)為鑄件內(nèi)部或表面出現(xiàn)大小不一的孔洞,不僅影響外觀,還會降低力學(xué)性能,導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。氣孔產(chǎn)生并非單一因素所致,主要與原材料、壓鑄工藝、模具設(shè)計及設(shè)備狀態(tài)密切相關(guān),具體可歸納為四大核心原因。
一、原材料含氣或處理不當(dāng)
鋁合金液本身的含氣量是氣孔產(chǎn)生的基礎(chǔ)。一方面,原材料如鋁錠、回爐料若存儲不當(dāng),受潮或沾染油污,在熔煉過程中,水分會分解為氫氣融入鋁液(鋁液對氫氣溶解度非常高,高溫時可達低溫時的數(shù)十倍);另一方面,熔煉工藝不規(guī)范也會加劇含氣問題,比如熔煉溫度過高(超過750℃)會增加氫氣吸收量,而除氣不完全(如除氣劑用量不足、攪拌不均勻),則無法有效去除鋁液中的氫氣,這些氣體在壓鑄冷卻時因溶解度驟降,便會在鑄件內(nèi)部形成氣孔。
二、壓鑄工藝參數(shù)不合理
壓鑄過程中,工藝參數(shù)的把控直接影響氣體排出。首先是壓射速度與壓力:壓射速度過快,金屬液會卷吸大量空氣,形成“裹氣”現(xiàn)象;壓射壓力不足或增壓階段延遲,無法將型腔內(nèi)的氣體充分?jǐn)D壓排出,殘留氣體易被包裹在鑄件中。其次是模具溫度:模具溫度過低(低于150℃),金屬液接觸模具后迅速凝固,型腔內(nèi)氣體來不及排出就被封在鑄件表層,形成表面氣孔;溫度過高則可能導(dǎo)致鑄件凝固緩慢,氣體有更多時間聚集形成大尺寸氣孔。此外,涂料使用不當(dāng)(如涂料未干透、噴涂過多),高溫下涂料揮發(fā)產(chǎn)生的氣體也會混入鑄件,形成氣孔。
三、模具設(shè)計存在缺陷
模具是氣體排出的關(guān)鍵通道,設(shè)計不合理會直接阻礙排氣。常見問題包括:排氣槽數(shù)量不足、尺寸過小或位置不當(dāng)(如未開設(shè)在型腔內(nèi)氣體易聚集的角落、厚大部位),導(dǎo)致型腔內(nèi)氣體無法快速排出;澆道設(shè)計不合理,如澆口位置偏移、流道截面突變,會使金屬液流動紊亂,卷吸空氣;模具型腔表面光潔度不足,金屬液流動阻力大,也會增加氣體殘留概率。此外,模具排氣塞堵塞未及時清理,同樣會導(dǎo)致排氣不暢,形成氣孔。
四、設(shè)備狀態(tài)異常
壓鑄設(shè)備的穩(wěn)定性對氣孔控制至關(guān)重要。若壓射系統(tǒng)出現(xiàn)故障,如壓射缸漏油、活塞桿磨損,會導(dǎo)致壓射壓力不穩(wěn)定,無法形成持續(xù)有效的增壓,影響氣體排出;模具合模不嚴(yán),型腔內(nèi)會滲入空氣,與金屬液混合形成氣孔;設(shè)備溫控系統(tǒng)失靈,無法準(zhǔn)確控制模具溫度或鋁液溫度,也會間接導(dǎo)致氣孔產(chǎn)生。此外,設(shè)備保養(yǎng)不到位,如壓射桿潤滑不足導(dǎo)致運動卡頓,會破壞金屬液的平穩(wěn)流動,增加卷氣風(fēng)險。
綜上,鋁合金壓鑄件氣孔是多因素共同作用的結(jié)果。生產(chǎn)中需從原材料管控、工藝優(yōu)化、模具改進、設(shè)備維護四方面入手,逐一排查問題,才能有效減少氣孔缺陷,提升鑄件質(zhì)量。
