1氣孔形成
1)分散性氣孔
該類氣孔形狀近似圓形或橢圓形。形成原因是由于在鋁液進入型腔時,氣體被一起分散到鋁鑄件型腔里。當澆注系統設計不合理,注射力不足時,易導致這種類型的氣孔。當以紊流狀態充填型腔時,尤其是以噴霧狀態充填型腔時, 易導致該類分散性氣孔的產生。
2)扁形氣孔
在鑄件內壁形成的氣孔呈扁形,形成這種氣孔的原因在于卷入大量氣體所致。
鋁液中卷有氣體,在充滿型腔后,由于壓射活塞開始增壓,壓力直到內澆口處鋁液凝固為止。壓射增壓壓力將卷入鋁液中的氣體壓縮到很小而隨鋁液的氣泡在高壓下被擠壓成扁小的氣孔,這就是產生了扁形氣孔的原因。
如壓射力不足,增壓壓力又小時,則被卷入鋁液的大量氣體,不能被壓縮到很小的體積時,就易產生大面積的氣孔。
2預防措施
1)嚴格遵守壓鑄鋁合金的熔化工藝規范
a.爐料應放置在干燥的場所,避免日曬雨淋而受潮,以免熔化時氫氣含量增加;
b.與鋁液接觸的工具 涂上涂料并預熱;
c.熔煉時,應嚴格控制鋁液溫度,以不超過750℃為界限,鋁液溫度越高,氫氣吸入量越多。經除氣精煉后的鋁液在增鍋的停留時間越長,含氣量增加越快;
d.除氣劑應充分干燥。
2)正確選擇模具涂料,選用的涂料揮發性氣體少,揮發溫度低,操作時間應涂刷均勻,防止氣體卷入鋁液中。
3)壓鑄鋁件的深腔及氣體不易排出部位應采用鑲塊或型芯、頂桿等配合間隙排氣。
4)選用合理的壓鑄工藝參數
a.在滿足鋁鑄件成型的前提下,采用低的壓射速度,以減少鋁液出現的紊流現象;
b.適當選用高的比壓;
c.壓室和沖頭間隙不宜過小;
d.按時清洗壓鑄模具,特別是堵死排氣的部位應清理干凈。
當前壓鑄生產中,為獲得 、少氣孔的壓鑄件,一般采用低的澆注溫度,厚的內澆口,以降低鋁液通過內澆口的速度,這樣有利于鋁液順序充滿型腔,減少渦流產生,而且厚的內澆口又能是壓射終止時的增壓壓力作用在鋁液時間加長。
綜上所述,鋁合金壓鑄件的氣孔缺陷主要由于鑄鋁合金在熔煉時吸收了氣體和在壓鑄操作過程中,鋁液卷入型腔大量氣體所致,因此預防措施即從該工藝上解決。從模具上創造良好的澆注系統和排氣條件,從工藝上采取措施,即可獲得少氣孔的壓鑄件。
壓鑄件具有較好的強度,可以采用熱處理獲得良好的機械性能、物理性能和性能,因此在機械制造中廣泛的運用。那么壓鑄件在焊接時應注意什么呢?
(1)鋁在空氣中及焊接時極易氧化,且氧化鋁的熔點高、非常穩定,不易,阻礙了母材的熔化和熔合。鋁材的表面氧化膜和吸附的大量水分,易使焊縫產生氣孔。壓鑄件焊接前應采用化學或機械方法進行嚴格表面清理, 其表面氧化膜。
(2)鋁及鋁合金在焊接過程中,大量的熱量能被傳導到基體金屬內部,因而焊接鋁及鋁合金時,能量多的消耗于金屬其他部位,為了獲得焊接接頭,應當盡量采用能量集中、功率大的能源或采用預熱等工藝措施。
(3)鋁凝固時的體積收縮率較大,焊接澆鑄鋁件的變形和應力較大,因此,需采取預防焊接變形的措施。母材基體金屬如為變形或固溶時效時,焊接熱會使熱影響區的強度下降。生產中可采用調整焊絲成分與焊接工藝的措施防止熱裂紋的產生。
(4)鋁對光、熱的反射能力較強,固、液轉態時,沒有明顯的光彩變化,焊接操縱時判定難,合金元素易蒸發、燒損,使焊縫性能下降。
(5)鋁及鋁合金在液態能溶解大量的氫,固態幾乎不溶解氫。在焊接熔池凝固和冷卻的過程中,氫來不及溢出,極易形成氫氣孔。嚴格控制氫的來源,可以防止氣孔的形成。