鋁錠鑄造技術和管理

鋁錠鍛造技術與管理一、概述鋁電解槽中生產出的原鋁，在質量上相差較大。另外，還含有某些金屬雜質，氣體和非金屬固態(tài)夾雜物。鋁錠鍛造的任務是提高低品位鋁液的運用率，并盡量除去其中的雜質。原鋁中的雜質可分為下列三類：第一類是金屬元素，如鐵、硅、銅、鈣、鎂、鈦、釩、硼、鎳、鋅、鎵、錫、鉛、磷等，其中重要元素是鐵和硅；第二類是非金屑固態(tài)夾雜物，Al2O3，AlN和Al4C3；第三類是氣體，H2，CO2，CO，CH4，N2，其中重要的是H2。在660C下，100g鋁液中大概溶解0.2cm3的氫氣。氣體在鋁液中的溶解度隨溫度升高而增加。從電解槽吸出的鋁液，都要通過凈化解決，去除掉一部分雜質，然后鑄成商品鋁錠（99.85%A1）。含99.996%Al純鋁（鋁絲φ2mm，硬拔者），電阻率為2.668×10-8Ω·m。純鋁中如有雜質元素，則電阻率增大。.影響最大者為鉻、釩、錳、鋰、鈦。影響較小者為銦、鉛、鋅、鎘、錫、鈹、鐵。1.鋁中雜質元素的平衡用拜耳法從鋁土礦生產出的工業(yè)氧化鋁中，雜質的含量相對于原料鋁土礦來說大為減少。除了從堿液中帶來的堿以外，雜質元素的分析值總量普通少于1%。其中重要雜質是SiO2和Fe2O3。除了氧化鋁給電解槽帶來雜質外，炭陽極和熔劑冰晶石也帶來不少雜質。炭陽極帶來的雜質重要是鐵和硅，冰晶石也是這樣。如果原料的雜質元素全部析出在原鋁里，則所得鋁的品位只有99.7%Al。然而，實際生產出來的鋁卻含有較高的品位99.8%Al。這種差別重要是由于雜質元素的蒸發(fā)造成的。鐵、鈦、磷、鋅和鎵從氧化鋁來的占多數(shù)，而硅和釩則從炭陽極來的占多數(shù)。從熔劑來的雜質元素，以磷為多，約占磷總量的20%，其它硅、鐵，鈦和釩都極少。平衡表的支出，硅和鐵都超出了從原料帶來的數(shù)量，其中硅超出60%左右，鐵超出37%左右。電解槽的內襯材料，例如高灰分的槽底炭塊和炭糊以及耐火材料，是這些雜質元素的另一種重要來源。另外，由于操作工具和陰極鋼棒遭受侵蝕，使鐵也進入了平衡。其它幾個元素，收支靠近平衡。支出分派在原鋁和廢氣中的雜質元素量是不同的。蒸發(fā)量最大的是磷，占收入總量的72%，釩占64.4%，鐵占62.4%，鈦占57.7%，鎵占49.6%，鋅占19.7%。最小的是硅，僅占收入總量的13.3%。之因此如此，因素是：①硅和鋅在電解質里以比較難蒸發(fā)甚至不蒸發(fā)的化合物形態(tài)存在，倒如SiO2，ZnO或ZnF2。硅和鋅明顯地積累在鋁液里。鋁液被硅和鋅污染的程度，重要是由物料平衡中供入的硅化合物和鋅化合物總量來決定的。在這種情形下，槽罩的收集效率無關緊要。②鐵、鎵、鈦和鎳最少部分地以揮發(fā)性化合物的形態(tài)存在于體系中。這些化合物大概是在進入電解質之后才生成的?？赡艿幕衔锸荈e（CO）5，Ni（CO）4，TiF3，TiF4和GaF3等。如果槽罩的收集效率提高，則會在一定程度上影響鋁的質量。③釩和磷只以揮發(fā)性化合物形態(tài)存在?？赡艿幕衔?，首先是氟化物（VF3和PF3）和五氧化二磷（P2O5）。由于電解質中磷含量升高會影響電流效率，而鋁中釩量增多則會減小鋁的導電性能，因此能夠預料到提高槽罩的收集效率會對原鋁質量以及最佳生產效果方面帶來損害。2.鋁錠的分類鋁錠按成分不同分重熔用鋁錠、高純鋁錠和鋁合金錠三種：按形狀和尺寸又可分為條錠、圓錠、板錠、T形錠等幾個，下面是幾個常見的鋁錠；重熔用鋁錠--15kg，20kg（≤99.80%Al）：T形鋁錠--500kg，1000kg（≤99.80%Al）：高純鋁錠--l0kg，15kg（99.90%~99.999%Al）；鋁合金錠--10kg，15kg（Al--Si，Al--Cu，Al--Mg）；板錠--500~1000kg（制板用）；圓錠--30~60kg（拉絲用）。3.鋁錠鍛造工藝流程出鋁—扒渣—檢斤—配料—裝爐—精練—澆鑄—重熔用鋁錠—成品檢查—成品檢斤—入庫出鋁—扒渣—檢斤—配料—裝爐—精練—澆鑄—合金錠—鍛造合金錠—成品檢查—成品檢斤—入庫二、原鋁凈化從電解槽吸出的鋁液中含有多個雜質，因此鍛造之前需要進行凈化。工業(yè)上重要采用澄清、熔劑、氣體等凈化辦法，也有的試用定向凝固和過濾辦法進行凈化。1.熔劑凈化熔劑凈化是運用加入鋁液中的熔劑形成大量的細微液滴，使鋁液中的氧化物被這些液滴濕潤吸附和溶解，構成新的液滴升到表面，冷卻后形成浮渣除去。凈化用的熔劑選用熔點低、密度小，表面張力小、活性大、對氧化渣有很強吸附能力的鹽構成。使用時，先將小塊熔劑裝入鐵籠里，再插入混合爐底部來回攪動，至熔劑化完后取出鐵籠，靜止5~10min。撈出表面浮渣即可澆鑄。根據需要也可將熔劑撤在表面上起覆蓋作用。2.氣體凈化氣體凈化是一種重要的原鋁凈化法，所用氣體是氯氣、氮氣或氯氮混合氣體。（1）氯氣凈化。以前采用活性氣體氯氣作凈化劑（氯化法）。在氯化法中，把氯氣通入鋁液內時生成諸多異常細小的AlCl3，氣泡，充足地混合在鋁液內。溶解在鋁液中的氫，以及某些機械夾雜物便吸附在AlCl3氣泡上，隨著AlCl3氣泡上升到鋁液表面而排出。通入氯氣時還能使某些比鋁更加負電性的元素氯化，如鈣、鈉、鎂等均因通入氯氣而生成對應的氯化物，得以分離出來。因此氯化法是一種非常有效的原鋁凈化法。氯氣用量為每噸鋁500-700g。但由于氧氣有毒并且比較貴重，為了避免空氣被污染和減少鋁錠生產的成本，故在當代鋁工業(yè)上已逐步廢去了氯化法改成惰性氣體--氮氣凈化法。（2）氮氣凈化法。又稱為無煙持續(xù)凈化法，用氧化鋁球（418mm）作過濾介質。N2直接通入鋁液內。鋁液持續(xù)送入凈化爐內，通過氧化鋁球過濾層，并受到氮氣的沖洗，于是鋁液中的非金屬夾雜物以及溶解的氫得以去除，然后持續(xù)排出，從而使細微的氮氣泡均勻分布在受解決的鋁液內起到凈化的作用。氮氣對大氣無污染，且凈化解決量大，每分鐘可解決200~600kg鋁液，凈化過程中造成的鋁損失量相對減少，故現(xiàn)在廣泛應用。但它不象氯氣那樣能夠去除鋁液中的鈣、鈉、鎂。（3）混合氣體凈化法。采用氯氣和氮氣的混合物來凈化鋁液，其作用是首先脫去氫氣和分離氧化物，另首先去除鋁中某些金屬雜質（如鎂），慣用的構成是90%氮氣+10%氯氣。也有采用10%氯氣+10%二氧化碳+80%氮氣。這樣效果更加好，二氧化碳能使氯氣與氮氣較好的擴散，可縮短操作時間。四、鑄錠工藝現(xiàn)在鋁錠鍛造工藝普通采用澆鑄工藝，就是把鋁液直接澆到模子里，待其冷卻后取出。產品質量的好壞重要在這一環(huán)節(jié)，并且整個鍛造工藝，也是以這一過程為主。鍛造過程是一種由液態(tài)鋁冷卻、結晶成為固體鋁錠的物理過程。1.持續(xù)澆鑄持續(xù)澆鑄可分為混合爐澆鑄和外鑄兩種方式。均使用持續(xù)鍛造機?；旌蠣t澆鑄是將鋁液裝入混合爐后，由混合爐進行澆鑄，重要用于生產重熔用鋁錠和鍛造合金。外鑄是由抬包直接向鍛造機澆鑄，重要是在鍛造設備不能滿足生產，或來料質量太差不能直接入爐的狀況下使用。由于無外加熱源，因此規(guī)定抬包含有一定的溫度，普通夏季在690~740℃，冬季在700~760℃，以確保鋁錠獲得較好的外觀。混合爐澆鑄，首先要通過配料，然后倒人混合爐中，攪拌均勻，再加入熔劑進行精煉。澆鑄合金錠必須澄清30min以上，澄清后扒渣即可澆鑄。澆鑄時，混合爐的爐眼對準鍛造機的第二、第三個鑄模，這樣可確保液流發(fā)生變化和換模時有一定的機動性。爐眼和鍛造機用流槽聯(lián)接，流槽短某些較好，這樣能夠減少鋁的氧化，避免造成渦旋和飛濺，鍛造機停用48h以上時，重新啟動前，要將鑄模預熱4h。鋁液經流槽流入鑄模中，用鐵鏟將鋁液表面的氧化膜除去，稱為扒渣。流滿一模后，將流槽移向下一種鑄模，鍛造機是持續(xù)邁進的。鑄模依次邁進，鋁液逐步冷卻，達成鍛造機中部時鋁液已經凝固成鋁錠，由打印機打上熔煉號。當鋁錠達成鍛造機頂端時，已經完全凝固成鋁錠，此時鑄模翻轉，鋁錠脫模而出，落在自動接錠小車上，由堆垛機自動堆垛、打捆即成為成品鋁錠。鍛造機由噴水冷卻，但必須在鍛造機開動轉滿一圈后方可給水。每噸鋁液大概消耗8-10t水，夏季還需附吹風進行表面冷卻。鑄錠屬于平模澆鑄，鋁液的凝固方向是自下而上的，上部中間最后凝固，留下一條溝形縮陷。鋁錠各部位的凝固時間和條件不盡相似，因而其化學成分也將各異，但其整體上是符合原則的。重熔用鋁錠常見的缺點有：①氣孔。重要是由于澆鑄溫度過高，鋁液中含氣較多，鋁錠表面氣孔（針孔）多，表面發(fā)暗，嚴重時產生熱裂紋。②夾渣。重要是由于一是打渣不凈，造成表面夾渣；二是鋁液溫度過低，造成內部夾渣。③波紋和飛邊。重要是操作不精細，鋁錠做的太大，或者是澆鑄機運行不平穩(wěn)造成。④裂紋。冷裂紋重要是澆鑄溫度過低，致使鋁錠結晶不致密，造成疏松甚而裂紋。熱裂紋則由澆鑄溫度偏高引發(fā)。⑤成分偏析。重要是鍛造合金時攪拌不均勻引發(fā)的。2.豎式半持續(xù)鍛造豎式半持續(xù)鍛造重要用于鋁線錠、板錠以及供加工型材用的多個變形合金的生產。鋁液經配料后倒入混合爐，由于電線的特殊規(guī)定，鍛造前需加入中間合盤Al-B脫出鋁液中的鈦、釩（線錠）；板錠需加入Al-Ti--B合金（Ti5%B1%）進行細化解決。使表面組織細密化。高鎂合金加2#精煉劑，用量5%，攪拌均勻，靜置30min后扒去浮渣，即可澆鑄。澆鑄前先將鍛造機底盤升起，用壓縮空氣吹凈底盤上的水分。再把底盤上升入結晶器內，往結晶器內壁涂抹一層潤滑油，向水套內放些冷卻水，將干燥預熱過的分派盤、自動調節(jié)塞和流槽放好，使分派盤每個口位于結晶器的中心。澆鑄開始時，用手壓住自動調節(jié)塞，堵住流嘴，切開混合爐爐眼，讓鋁液經流槽流入分派盤，待鋁液在分派盤內達成2/5時，放開自動調節(jié)塞，使鋁液流進結晶器中，鋁液即在底盤上冷卻。當鋁液在結晶器內達成30mm高時即可下降底盤，并開始送冷卻水，自動調節(jié)塞控制鋁液均衡地流入結晶器中，并保持結晶器內的鋁液高度不變。對鋁液表面的浮渣和氧化膜要及時去除。鋁錠長度約為6m時，堵住爐眼，取走分派盤，待鋁液全部凝固后停止送水，移走水套，用單軌吊車將鑄成的鋁錠取出，在鋸床上按規(guī)定的尺寸鋸斷，然后準備下一次澆鑄。澆鑄時，混合爐中鋁液溫度保持在690~7l0℃，分派盤中的鋁液溫度保持在685VD=K式中V為鍛造速度，mm/min或m/h；D為錠截面邊長，mm或m；K為常值，m2/h，普通為1.2~1.5。豎式半持續(xù)鍛造是次序結晶法，鋁液進入鑄孔后，開始在底盤上及結晶器內壁上結晶，由于中心與邊部冷卻條件不同，因此結晶形成中間低、周邊高的形式。底盤以不變速度下降。同時上部不停注入鋁液，這樣在固體鋁與液體鋁之間有一種半凝固區(qū).由于鋁液在冷凝時要收縮，加上結晶器內壁有一層潤滑油，隨著底盤的下降，凝固的鋁退出結晶器，在結晶器下部尚有一圈冷卻水眼，冷卻水能夠噴到已脫出的鋁錠表面，為二次冷卻，始終到整根線錠鑄完為止。次序結晶能夠建立比較滿意的凝固條件，對于結晶的粒度、機械性能和電導率都較有利。比種鑄錠其高度方向上沒有機械性能上的差別，偏析也較小，冷卻速度較快，能夠獲得很細的結晶組織。鋁線錠表面應平整光滑，無夾渣、裂紋、氣孔等，表面裂紋長度不不不大于1.5mm，表面的渣子和棱部皺紋裂痕深度不許超出2mm，斷面不應有裂紋、氣孔和夾渣，不大于lmm的夾渣不多于5處。鋁線錠的缺點重要有：①裂紋。產生的因素是鋁液溫度過高，速度過快，增加了殘存應力；鋁液中含硅不不大于0.8%，生成鋁硅同熔體，再生成一定的游離硅，增加了金屬的熱裂性：或冷卻水量局限性。在結晶器表面粗糙或沒有使用潤滑油時，錠的表面和角部也會產生裂紋。②夾渣。鋁線錠表面夾渣是由于鋁液波動、鋁液表面的氧化膜破裂、表面的浮渣進入鑄錠的側面造成。有時潤滑油也可帶入某些夾渣。內部夾渣是由于鋁液溫度過低、粘度較大、渣子不能及時浮起或澆鑄時鋁液面頻繁變動造成。③冷隔。形成冷隔重要是由于結晶器內鋁液水平波動過大，澆鑄溫度偏低，鑄錠速度過慢或鍛造機震動、下降不均而引發(fā)的④氣孔。這里所說的氣孔是指直徑不大于1mm的小氣孔。其產生的因素是澆鑄溫度過高，冷凝過快，使鋁液中所含氣體不能及時逸出，凝固后聚集成小氣泡留在鑄錠中形成氣孔。⑤表面粗糙。由于結晶器內壁不光滑，潤滑效果不好，嚴重時形成晶體表面的鋁瘤?；蛴捎阼F硅比太大，冷卻不均產生的偏析現(xiàn)象。⑥漏鋁和重析。重要是操作問題，嚴重的也造成瘤晶。3.鑄錠質量的確保（1）重熔用鋁錠。鑄錠過程中最重要的技術條件是澆鑄溫度，在澆鑄過程中必須嚴格控制澆鑄溫度，普通高于鋁液凝固溫度30~50℃。（2）線錠。線錠的澆鑄略為復雜，需控制的條件有鑄錠速度。鑄錠速度與鑄錠直徑有關。其澆鑄溫度保持680~690℃，冷卻水壓為0.147~0.196MPa，結晶器內壁鋁液水平控制在30mm左右。控制好以上條件，并加強操作管理，即可獲得較好的質量。名詞解釋與鋁壓鑄小資料

一.

名詞解析:

1

氣孔：特性--鑄件表皮下，聚集氣體鼓脹所形成的泡。

2

針孔：

普通是指鑄件中不大于1mm的析出性氣孔，多呈圓形，不均勻分布在鑄

件整個斷面上，特別是在鑄件的厚大斷面和冷卻速度較小的部位。根

據鋁合金析出性氣孔的分布和形狀特性，針孔又能夠分為三類①，

即：(1)點狀針孔(2)網狀針孔(3)綜合性氣孔：

3

精煉

鋁合金在熔煉過程中，去除非金屬夾雜物(多個固態(tài)氧化物)和氣體的

工序，普通稱為“精煉”。

4

壓鑄工藝上的“時間”

是填充時間、增壓建壓時間、持壓時間及留模時間，“時間”在壓鑄

工藝上是至關重要的。

二.

小資料

1

鋁比重：純鋁2.71g/cm3；壓鑄鋁合金2.6-2.71g/cm3；

合金鋁熔解范疇520-600℃；壓鑄溫度范疇670-710℃。

2

如何避免吸氣？

⑴

水氣：它來自爐氣，未經充足干燥的爐料、精煉劑、復蓋劑、變

質劑，未經充足干燥的爐襯、坩堝及工具上的涂料，以及殘留在坩

堝、工具和爐料上的含水溶劑，這些水氣與鋁反映為：

2AL+3H2O→←AL2O3+6H產生氫，氫以原子態(tài)進入鋁液。

⑵

油污來自帶有油脂的爐料及工具，油脂與鋁反映生成氫。

⑶

爐料上帶有含水腐蝕物。

減少鋁合金液吸取氣體，合金原材料應妥善寄存，避免受潮。使用前

需充足預熱烘干；對熔煉坩堝、工具都應充足預熱以去除水汽后再使

用。為了去除鋁合金液中的氣體，全部鋁合金液澆注之前都必須進行

除氣精煉。

3

通氮精煉法(又稱惰性氣體除氣法)

基本原理：將氮氣通過一定的工藝裝置進入鋁液的底部，氮以氣泡的

形式從鋁液的底部向上浮起時，由于在氣泡和鋁液接觸的界面上存在

氫的分壓差，氣泡內氫的分壓很低，在氫分壓趨于平衡的過程中，合

金液中的氫就不停地進入氣泡，當氣泡上升到液面后，氫即隨之逸入

大氣中，氣泡在上升的過程中，同時吸附氧化渣及其固定雜質，使之

一起上浮到液面。惰性氣體在使用前應將其冷凝脫水，以避免水分進

入鋁液。精煉質量好，氣孔必然少。

4

模具溫度

要獲得質量穩(wěn)定的優(yōu)質鑄件，必須將模具溫度嚴格控制在最佳的工藝

范疇內。這就必須應用模具冷卻加熱裝置，以確保模具在恒定溫度范

圍內工作，鋁合金：200-260℃。

5

鋁合金生產實踐證明，氫是唯一能大量溶解于鋁或鋁合金中的氣體，

是造成鋁合金形成氣孔的重要因素，是鋁合金中最有害的氣體，也是

鋁合金中溶解度最大的氣體。

6

鋁合金精練時加入精練劑要按比例，精練劑普通是鋁合金0.3%，除氣

時間不夠；辦法一：采用無縫鋼管，插入鋁液底部20cm處用氮氣或氬

氣噴吹精練劑，精練噴完后，氮氣或氬氣再吹15-20分鐘（熔煉鋁合金

5噸狀況下）精練后鎮(zhèn)靜10-15分鐘，扒掉鋁渣，用過濾網過濾澆注；

7

多個鍛造有色金屬都有吸取氣體的特性，處在熔煉或保溫過程中的合金

液，隨合金溫度的升高，所吸取氣體的溶解度快速增加。因此，除對的

控制整個熔煉澆注工藝外，應盡量減少合金液在高溫下保溫，避免合金

液過熱，對極易吸合的合金，采用在覆蓋劑保護下熔煉。這樣才干避免

氣孔、針孔的產生。

8

為了減少鋁合金的氧化，除選擇適宜的熔煉用爐外，壓鑄生產中應采用

保溫爐保溫，切忌邊熔化，邊壓鑄生產，盡量減少攪拌，保持液面氧

化膜完整，避免合金液不必要的過熱和盡量縮短合金在保溫爐中的時間

9

在壓鑄時，壓室型腔內的部分氣體(約30%)不能從型腔內排出,而被卷

入金屬液中,在填充過程中會產生反壓力返使流速下降,造成鑄件冷隔、

欠鑄、氣孔、疏松等缺點。為了消除由此而產生的鑄件缺點，故模具上

一定要設立排氣槽。排氣槽普通與溢流槽配合，設立在溢流槽后端，在

有些狀況下也可在型腔的部位單獨布置排氣槽。

10

合金熔化溫度越高，熔化時間和熔化后鋁液保持時間越長，氫在鋁液

中擴散就越充足，鋁液吸氫量就越大，出現(xiàn)針孔的幾率就越大。有人

曾做實驗，鋁液寄存時間越長，鋁合金內含氣量近似成比例增加。

11

針孔是鋁合金鑄件中容易出現(xiàn)的且對鑄件品質造成一定影響的一種鍛造

缺點，氫是造成針孔的重要因素（有的資料介紹，鋁液中所溶解的氣體

中80%-90%是氫），而氫的重要來源是水蒸氣分解所產生的。因此，鋁

合金在熔煉過程中造成水蒸氣產生的因素，也就是直接影響針孔形成的

重要因素。

12

鋁合金熔煉時，由于氫氣溶解到鋁液中需要一種過程，因此加強熔煉過

程的控制，對控制鋁合金吸氣量是大有文章可做的。生產實踐表明，鋁

液吸氫是在表面進行的，它不僅與鋁液表面的分壓有關，還與合金熔煉

溫度、熔煉時間等有較大的關系。合金熔化溫度越高，熔化時間和熔化

后鋁液保持時間越長，氫在鋁液中擴散就越充足，鋁液吸氫量就越大，

出現(xiàn)針孔的幾率就越大。有人曾做實驗，鋁液寄存時間越長，鋁合金內

含氣量近似成比例增加。因此，我們在大量生產條件下，為了減少鋁合

金熔煉時吸取氫氣，一定要嚴格執(zhí)行鋁合金熔煉工藝規(guī)程。

13

金屬爐料或回爐料帶入的油污、有機物、鹽類熔劑等與鋁液反映也能生

成氫。

14

現(xiàn)在，為了消除鋁合金鑄件針孔，最慣用的方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

除氣等辦法。采用氯鹽和氯化物除氣劑除氣時，要用鐘罩將除氣劑壓入

坩堝底部100mm，沿坩堝直徑1/3處（距坩堝內壁）的圓周勻速移動。

為了不使鋁液大量噴濺，除氣劑可分批加入，除氣結束除渣。

15

表面氣孔、氣泡可通過噴砂發(fā)現(xiàn)，內部氣孔、氣泡可通過X光透視或機

械加工發(fā)現(xiàn)氣孔、氣泡在X光底片上呈黑色。

16

除氫的“防、排、除”

防”：就是要避免水分及多個污物進入坩堝或熔爐中。

“排”：就是要排除鋁液中的氧化夾雜和氫氣，由于只有有效去除懸浮

在鋁液中的彌散狀的夾雜物（重要是Al2O3），才干避免鋁液增氫，消

除去氫障礙，從而獲得純凈的鋁液，澆出合格的鑄件?！霸缺M，氣必

除”說的就是這個意思。

“溶”：就是要使鋁液中的氫在凝固時能部分地或者全部地固溶在合金

組織中，不致在鑄件中形成氣孔。

17

據介紹模具最佳溫度應控制在澆人溫度的40％。鋁合金壓鑄模溫度為

230～280℃。模具溫度在這一范疇內有助于獲得優(yōu)質高產鑄件。

次序填充有助于型腔氣體排出，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?？勺兓瘽部诤穸?、澆口方

向、在形成氣孔的位置設立溢流槽、排氣槽。溢流品截面積總和不能

不大于內澆口截面積總和的60%，否則排渣效果差。

18

減少鋁水中的含氣量，避免大量的氣體在鋁合金凝固時析出面產憤怒

孔，這就是鋁合金熔煉過程中精煉除氣的目的。如果在鋁液中原來就減

少了氣體的含量，那么凝固時析出氣體量就會減少，因而產生的氣泡也

就變少，并顯著減少。因此，鋁合金的精煉是非常重要的工藝手段，精

煉質量好，氣孔必然少，精煉質量差，氣孔必然多。

確保精煉質量的方法是先用良好的精煉劑，良好的精煉劑是在660℃左

右能夠起反映產憤怒泡，所產憤怒泡不太激烈，而是均勻不停的產憤怒

泡，通過物理吸附作用，這些氣泡與鋁液充足接觸，愈長愈好，普通要

有6-8分鐘的冒泡時間。

當鋁合金冷卻到300℃時，氫在鋁合金中的溶解度僅為0.001cm3/100g

下列，此時僅為液態(tài)時的1/700，這種凝固后氫氣析出而產生的氣孔是

分散的，細小的針孔，這不影響氣和加工表面，肉眼基本看不見。

而在鋁液凝固時因氫氣析出所產生產氣泡比較大，多在鋁液最后凝固的

心部，即使也分散，但這些氣泡經常造成滲漏。嚴重時常造成工件報廢。

20

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參數(shù)選

擇不當，鋁水壓鑄充型速度過快，使型腔中氣體不能完全及時平穩(wěn)的擠

出型腔，而被鋁液的液流卷入鋁液中，因鋁合金表面快速冷卻，被包在

凝固的鋁合金外殼中，無法排出形成了較大的氣孔。這種氣孔往往在工

不好意思本人近來比較少上CAD論壇來，近來都在整頓這些資料，下列提供一點：鋁壓鑄件產憤怒孔的可能因素(供參考)

一.

人的因素:

1.

脫模劑與否噴得太多?

因脫模濟發(fā)氣量大，用量過多時，澆注前未燃盡，使揮發(fā)氣體被包在

鑄件表層。因此在同一條件下,某些工人操作時會產生較多的氣孔的

因素之一。

選用發(fā)氣量小的脫模濟，用量薄而均勻，燃凈后合模。

2

未經常清理溢流槽和排氣道？

3

開模與否過早?

與否對模具進行了預熱?各部位與否慢慢均勻升溫，使型腔、型芯表

面溫度為150℃～200℃。

4

剛開始模溫低時生產的產品有無隔離?

5

如果無預熱裝置時與否使用鋁合金料慢速推入型腔預熱或用其它辦法

加熱？

6

與否取干凈的鋁液，有無將氧化層注入壓室？

7

倒料時，與否將勺子靠近壓室注入口，避免飛濺、氧化或卷入空氣降

溫等。

8

金屬液一倒入壓室，與否即進行壓射，溫度有無減少了？。

9

冷卻與開模，與否根據不同的產品選擇開模時間？

10

有無因怕鋁液飛出（飛水），不敢采用正常壓鑄壓力？更不敢償試

適宜增加比壓。？

11

操作員有無嚴格恪守壓鑄工藝？

12

有無采用定量澆注？如何擬定澆注量?

二.

機(設備、模具、工裝)的因素:

重要是指模具質量、設備性能。

1

壓鑄模具設計與否合理,會否造成有氣孔？

壓鑄模具方面的因素：

1．澆口位置的選擇和導流形狀與否不當，造成金屬液進入型腔產生

正面撞擊和產生旋渦。（減少壓射速度，避免渦流包氣）

2．澆道形狀有無設計不良?

3．內澆口速度有無太高，產生湍流?

4．排氣與否不暢?