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铝合金压铸件常见缺陷及预防

2024-03-29 · 沈阳屿恒金属制造有限公司

铝合金压铸件轻、强度高、废料少,但气孔等缺陷常源于熔炼与压铸工艺被忽视。本文梳理氢气来源、除气方法与浇注温度控制要点。

压铸缺陷的根源

铝合金压铸件质地轻、强度高、工艺性好,切削废料少、加工效率高,因此节省金属、缩短周期,越来越多的零件采用压铸以提效降本。

过去对压铸缺陷的改进多集中在压铸模具、浇注系统与排气槽,而忽略了合金熔炼和压铸工艺本身。

气体从何而来

铝合金液体中的气体主要来自两方面:一是铝材本身所含气体,二是熔炼时吸收的炉气,以及炉料附带的水分、油污和不干燥的添加剂。其中含量最多的是氢气,因此除气主要针对氢。

氢与气孔

氢在铝液中的溶解量随温度升高而增加,自600℃上下开始吸收氢气,到750℃时明显增加。氢溶入铝液并与铝形成液相体,凝固时氢不溶于铝而析出;由于铸件表皮先行凝固,氢无法逸出,便残留在铸件内部形成气孔。

在标准大气压下,每100克铝的含气量随温度上升而增大,从660℃时的0.69逐步增加到850℃时的2.15,温度越高,吸气越严重。

除气剂的作用

除气的目的是除去铝液内的氢气,防止铸件内部产生气孔,同时使结晶变细。除气剂分为固体与气体两类:固体有ZnCl₂、MnCl₂、AlCl₃等,气体有氯气、氮气等。

浇注温度控制

溶液温度过高会带来诸多缺点:熔炼铝合金一般采用铸铁坩埚,温度过高易吸附铁质使含铁量增加;合金粘度减小,压铸时铸件易产生飞边,不利于安全生产;还会缩短模具寿命、增加铸件气孔与氢气吸收量,并加快冲头磨损。

因此铝合金应保持在590-700℃范围内浇注。一般壁厚≤3mm的简单件取610-650℃,复杂件取640-700℃;壁厚3-6mm的简单件取590-630℃,复杂件取610-650℃。合理匹配温度,才能兼顾充型与缺陷控制。

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