由于操作不當(dāng)或工藝不熟練，鋁合金鑄件在生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)氣孔缺陷。一旦出現(xiàn)氣孔，往往會(huì)導(dǎo)致鑄件因質(zhì)量問題報(bào)廢，增加生產(chǎn)成本。然而，鋁合金鑄件氣孔缺陷的原因有很多。許多企業(yè)在遇到問題時(shí)總是感到不知所措，無法開始。本文將從鋁合金鑄件氣孔的原因入手，分析氣孔缺陷的解決方案。

鋁合金鑄件的氣孔缺陷一般有以下原因：

1.精煉除氣質(zhì)量差產(chǎn)生的氣孔

鋁合金鑄造生產(chǎn)中，熔化鋁液的澆注溫度一般為610~660℃，在這個(gè)溫度下，大量氣體(主要是氫)溶解在鋁液中，與鋁合金的溫度密切相關(guān)，在660℃液體鋁液約為0.69cm3/100g，而在660℃固態(tài)鋁合金僅為0.036cm3/100g，此時(shí)，液體鋁液中的氫含量約為固體的19~20倍。因此，當(dāng)鋁合金凝固時(shí)，鋁合金鑄件中會(huì)以氣泡的形式存在大量的氫沉淀。

降低鋁液中的氣體含量，防止大量氣體在鋁合金凝固過程中沉淀產(chǎn)生氣孔，這是鋁合金冶煉過程中精煉除氣的目的。如果氣體含量降低在鋁液中，凝固過程中沉淀的氣體量會(huì)減少，因此氣泡也會(huì)顯著減少。因此，鋁合金的精煉是一種非常重要的工藝手段。精煉質(zhì)量好，氣孔少，精煉質(zhì)量差，氣孔多。保證精煉質(zhì)量的措施是選擇好的精煉劑，660℃氣泡可以在左右反應(yīng)，產(chǎn)生的氣泡不是很劇烈，而是連續(xù)產(chǎn)生均勻的氣泡。通過物理吸附，這些氣泡與鋁液充分接觸，吸附鋁液中的氫，將其帶出液體表面。因此，氣泡時(shí)間不宜過短，一般為6~8min冒泡時(shí)間。

鋁合金冷卻到3000℃鋁合金中氫的溶解度僅為0.001cm3/100g以下是液體時(shí)的1/700。這種凝固后氫沉淀產(chǎn)生的氣孔分散，針孔小，不影響漏氣和加工表面，肉眼基本看不見。

鋁液凝固固時(shí)，氫沉淀產(chǎn)生的氣泡相對(duì)較大，主要在鋁液最終凝固的心臟。雖然它們也分散了，但這些氣泡經(jīng)常導(dǎo)致泄漏，并經(jīng)常導(dǎo)致工件報(bào)廢。

2.排氣不良引起的氣孔

在鋁合金鑄造中，由于模具排氣通道不良，模具排氣設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不良，壓鑄時(shí)型腔內(nèi)的氣體不能完全順利排出，導(dǎo)致產(chǎn)品某些固定部位存在氣孔。模腔內(nèi)氣體形成的氣孔大小不一，氣孔內(nèi)壁為鋁和空氣氧化的氧化色。與氫沉淀產(chǎn)生的氣孔不同，氫沉淀的氣孔內(nèi)壁不如空氣孔光滑，沒有氧化色，而是灰色明亮的內(nèi)壁。對(duì)于排氣不良引起的氣孔，應(yīng)改進(jìn)模具的排氣通道，避免及時(shí)清理模具排氣通道上殘留的鋁皮。

3.卷氣產(chǎn)生的氣孔是由壓鑄參數(shù)不當(dāng)引起的

在壓鑄生產(chǎn)中，壓鑄參數(shù)選擇不當(dāng)，鋁液壓鑄造填充速度過快，使型腔內(nèi)氣體不能完全及時(shí)、穩(wěn)定地?cái)D壓型腔，鋁液體流入鋁液體。由于鋁合金表面冷卻迅速，被包裹在固化的鋁合金外殼中，無法排出形成較大的孔隙。該孔隙通常在工件表面下，鋁液體進(jìn)口少于最終聚合處，呈梨形或橢圓形，最終固化處又大又大。對(duì)于此孔，應(yīng)調(diào)整填充速度，使鋁合金液流順利進(jìn)行，不產(chǎn)生高速流動(dòng)和卷氣。

4.鋁合金收縮孔

與其他材料一樣，鋁合金在凝固過程中會(huì)收縮。鋁合金的鑄造溫度越高，收縮越大。由于體積收縮而產(chǎn)生的單個(gè)孔存在于合金的最終凝固部分，形狀不規(guī)則，嚴(yán)重時(shí)呈網(wǎng)狀。通常在產(chǎn)品中，它與程中氫沉淀的孔同時(shí)存在，氫沉淀孔或卷孔周圍有收縮孔，氣泡周圍有伸向外部的絲狀或網(wǎng)狀孔。

對(duì)于這種氣孔，應(yīng)從鑄造溫度開始解決，在壓鑄工藝條件允許的情況下，盡量降低壓鑄過程中的鋁液鑄造溫度。這可以減少鑄件的體積收縮，減少氣孔收縮和松動(dòng)。如果這種氣孔經(jīng)常出現(xiàn)在加熱部分，可以考慮增加芯或冷鐵，以改變最終的凝固部分，解決泄漏缺陷問題。

5.產(chǎn)品壁厚差過大造成的氣孔

產(chǎn)品形狀往往存在壁厚差過大的問題。壁厚中心是鋁液最終凝固的地方，也是最容易產(chǎn)生氣孔的地方。這種壁厚處的氣孔是沉淀氣孔和收縮氣孔的混合物，一般措施無法預(yù)防。

在設(shè)計(jì)產(chǎn)品形狀時(shí)，應(yīng)考慮盡量減少壁厚不均勻或過厚的問題，并采用中空結(jié)構(gòu)。在模具設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮增加抽芯或冷鐵，或水冷，或提高模具的冷卻速度。在壓鑄生產(chǎn)中，應(yīng)注意大部分厚度的過冷量，并適當(dāng)降低澆筑溫度。

從以上氣孔的分類可以看出，產(chǎn)品在鋁合金鑄造生產(chǎn)中產(chǎn)生氣孔的原因很多，必須找出解決問題的原因。防止氣孔缺陷的主要措施和方法是：

(1)保證鋁合金熔煉的精煉除氣質(zhì)量，選擇好的精煉除氣劑，降低鋁液中的含氣量，及時(shí)清除液體浮渣、泡沫等氧化物，防止氣體再次進(jìn)入壓鑄件。

(2)選用良好的脫模劑，選用的脫模劑應(yīng)在壓鑄過程中不產(chǎn)生氣體，且具有良好的脫模性能。

(3)保證模具排氣暢通，排氣暢通，模具內(nèi)氣體完全排出，尤其是鋁液最后聚合處。

(4)調(diào)整壓鑄件參數(shù)，充型速度不宜過快，防止卷氣。還應(yīng)控制澆鑄溫度。

(5)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)應(yīng)注意抽芯和冷卻的使用，盡量減少壁厚差異過大。

(6)模具和設(shè)計(jì)應(yīng)改善常出現(xiàn)在固定部位的氣孔。