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铝铸件气孔的形成原因是什么
2021-11-05 15:54

铝铸件是指用铸造工艺获得的纯铝或铝合金制成的设备和装置。通常将加热到液态的铝或铝合金用砂型或金属型浇注到型腔中,得到的各种形状和尺寸的铝件或铝合金件通常称为铝压铸件。

 

铝铸件具有许多的优点,比如重量轻、外形美观和耐腐蚀等。铝铸件在汽车工业中得到了广泛的应用,尤其是汽车轻量化以来。

 

铝合金具有良好的表面光泽和耐大气、淡水腐蚀性,在民用餐具制造中有着广泛的应用。纯铝在硝酸、醋酸等酸性氧化介质中具有良好的耐蚀性,因此铝铸件在化工中也有一定的用途,并且具有很好的导热性能。

 

由于铝的熔点较低,具有良好的铸造性能,因此可以广泛采用金属型、压铸等铸造方法来提高其内在质量、精度、表面光洁度和生产效率。由于铝合金具有严重的氧化和气体吸收倾向,在熔炼过程中会直接与炉气或外界大气接触。因此,如果在熔炼过程中对铝铸件控制不当,铝合金易吸收气体,形成气孔。其中比较常见的是针孔。这就是毛孔形成的原因。

铝铸件在熔化和铸造过程中会吸收大量的氢,在冷却过程中由于溶解度的降低而不断析出。因此,在铝合金液的冷却和凝固过程中,当氢含量超过其溶解度时,会以气泡的形式析出。过饱和氢沉淀形成的氢气泡上升太晚,无法排出。在铝铸件的凝固过程中,会形成细小而分散的孔隙,通常称为针孔。

 

在氢气泡形成之前达到的过饱和度是氢气泡核数的函数,而氧化物和其他夹杂物则起着气泡核的作用。在正常的生产条件下,尤其是在厚砂铝铸件中,针孔是很难避免的。铝合金在高相对湿度的环境中熔炼和铸造时,铸件中的针孔十分严重。这就是铝铸件在旱季针孔缺陷比雨季少的原因。

 

一般来说,对于铝铸件,如果结晶温度范围大,形成网状针孔的可能性就大得多。这是因为在一般的铸造生产条件下,铸件具有较宽的凝固温度范围,使得铝合金容易形成发达的枝晶。

 

在凝固后期,枝晶间隙部分的残余铝液可以相互隔离并存在于一个封闭的小空间中。由于受外界大气压和合金液静压的影响较小,当残余铝液进一步流动时,在冷却收缩过程中会形成一定程度的真空,铝铸件中的过饱和氢析出形成针孔。这就是铝铸件产生气孔的原因。

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