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铝合金退火炉:铸件有气孔原因与处理方法

发布时间:2019-8-24 20:56:24    来源:www.jsdanli.com.cn    作者:丹阳市电炉厂有限公司
摘要:铸件有气孔主要原因为:析出性气孔、操作不当材料原因;只有处理好这三方面的原因,才能解决气孔的根本。
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      铸件有气孔主要原因为:析出性气孔、操作不当材料原因;只有处理好这三方面的原因,才能解决气孔的根本。铝合金退火炉重点提示:气孔分两类,一类是析出性气孔,即铝液在凝固过程中因气体溶解度的变化而析出,在这方面说的很详细;另一类就是卷入性气孔,与铝液无关,主要是铝液填充过程中因紊流包卷在产品中的空气及涂料或型腔内未干的水分。卷入性气孔主要与浇排系统的合理性密切相关,只有涂料和水,纯属操作不当。至于说在喷丸后出现,应该主要 与高速转换点的位置关联密切。 材料 ACD12 铝合金压铸件在机加工或喷砂后出现较多气孔的问题,这一技术困扰,比如设备抽真空设备是什么设备啊? 压铸件的气孔问题好像还没有办法解决只能通过调节压铸参数,模温和修改相关的模具温度 使气孔在一个合理的等级范围。 

 一、操作不当的原因:
1.脱模剂是否喷得太多? 因脱模济发气量大,用量过多时,浇注前未燃尽,使挥发气体被包 在铸件表层。所以在同一条件下,某些工人操作时会产生较多的气孔的原因之一。选用发气 量小的脱模济,用量薄而均匀,燃净后合模。 
2.未经常清理溢流槽和排气道。 
3.开模是否过早? 是否对模具进行了预热?各部位是否慢慢均匀升温,使型腔、型芯表面温 度为 150℃~200℃。 
4.刚开始模温低时生产的产品有无隔离。
5.如果无预热装置时是否使用铝合金料慢速推入型腔预热或用其它方法加热。
6.是否取干净的铝液,有无将氧化层注入压室。 
7.倒料时,是否将勺子靠近压室注入口,避 免飞溅、氧化或卷入空气降温等。 
8.金属液一倒入压室,是否即进行压射,温度有无降低了。
9.冷却与开模,是否根据不同的产品选择开模时间。 
10.有无因怕铝液飞出(飞水),不敢采用正常压铸压力,更不敢偿试适当增加比压。 
11.操作员有无严格遵守压铸工艺。 
12 有无采用定量浇注,如何确定浇注量。
 
二、析出性气孔原因 
1 压铸模具设计是否合理,会否导致有气孔。
2.压铸模具方面的原因:浇口位置的选择和导流形状是否不当,导致金属液进入型腔产生正面撞击和产生旋涡。 (降低压射速度,避免涡流包气);浇道形状有无设计不良,内浇口速度有无太高,产生湍流,排气是否不畅;模具型腔位置是否太深,机械加工余量是否太大,穿透了表面致密层,露出皮下气孔,压铸件的机械切削加工余量应取得小一些,一般在 0.5mm 左右,既可减轻铸件重量、减少切削加工量以降低成本,又可避免皮下气孔露出。余量应不大于0.5mm,这样加工出来的面基本看不到气孔的,因为有硬质层的保护。
3. 排气孔是否被堵死,气排不出来;冲头润滑剂是否太多,或被烧焦?这也是产生气体的来源之一。 
4.浇口位置和导流形状,有无金属液先封闭分型面上的排溢系统。
5 内浇口位置是否不合理,通过内浇口后的金属立即撞击型壁、产生涡流,气体被卷入金属 流中。排气道位置不对,造成排气条件不良。溢气道面积是否够大,是否被阻塞,位置是否位於最后充填的地方? 模具排气部位是否经 常清理?避免因脱模剂堵塞而失去排气作用。 
6.模温是否太低。
7.流道转弯是否圆滑?适当加大内浇口。
8.有无在深腔处开设排气塞,或采用镶拼形式增加排气。 
9.有无因压铸设计不合理,形成有难以排气的部位。
10.溢流口截面积总和有无小于内浇口截面积总和的 60%,排渣效果差。
11.有无在在满足成型良好的条件下,增大内浇口厚度以降低填充速度。
12 有无内浇口速度过高,湍流运动过剧,金属流卷入气体严重
13 有无内浇口截面积过小,喷射严重
14 有无顺序填充以利于型腔气体排出,直浇道和横浇道有足够的长度。
 
三.材料的因素:
1. 有无做好供应商的原材料的成分控制?铁含量多少?(要求在 0.7 以下) 
2.铝的纯度有无保证? 
3.二次料(水口料)使用是否过多,并且没有做好除渣动作。 
4.又无在生产过程中在铝液内加入过多废料渣包,浇注时连同氧化皮一起倒入。 
5.本公司有无控制废材料的二次使用比例?如何执行?谁检查。
6.重要客户产品的铝液中是否可以加入废料?
7.试试改变新料与回炉料的比例? 
8 炉料是否干净? 
 
铝合金退火炉铸件处理方法:
1.铝合金熔炼时,由于氢气溶解到铝液中需要一个过程,因此加强熔炼过程的控制,对控 制铝合金吸气量是大有文章可做的。生产实践表明,铝液吸氢是在表面进行的,它不仅与铝 液表面的分压有关,还与合金熔炼温度、熔炼时间等有较大的关系。合金熔化温度越高,熔化时间和熔化后铝液保持时间越长,氢在铝液中扩散就越充分,铝液吸氢量就越大,出现针 孔的几率就越大。有人曾做试验,铝液存放时间越长,铝合金内含气量近似成比例增加。因 此,我们在大量生产条件下,为了减少铝合金熔炼时吸收氢气,一定要严格执行铝合金熔炼 工艺规程。 13 金属炉料或回炉料带入的油污、有机物、盐类熔剂等与铝液反应也能生成氢。
2.为了消除铝合金铸件针孔,最常用的办法是在熔化过程中用氯盐和氯化物除气,用氯气、氮气除气,用真空除气,用超声波除气,过滤除气等方法。采用氯盐和氯化物除气 剂除气时,要用钟罩将除气剂压入坩埚底部 100mm,沿坩埚直径 1/3 处(距坩埚内壁)的圆 周匀速移动。为了不使铝液大量喷溅,除气剂可分批加入,除气结束除渣。
3.表面气孔、气泡可通过喷砂发现,内部气孔、气泡可通过 X 光透视或机械加工发现气孔、 气泡在 X 光底片上呈黑色。 
4.除氢的“防、排、除” 防”:就是要防止水分及各种污物进入坩埚或熔炉中。 “排”: 就是要排除铝液中的氧化夹杂和氢气,因为只有有效去除悬浮在铝液中的弥散状的夹杂物 (主要是 Al2O3),才能防止铝液增氢,消除去氢障碍,从而获得纯净的铝液,浇出合格的 铸件。“渣既尽,气必除”说的就是这个意思。 “溶”:就是要使铝液中的氢在凝固时能 部分地或者全部地固溶在合金组织中,不致在铸件中形成气孔。 
5.减少铝水中的含气量,防止大量的气体在铝合金凝固时析出面产生气孔,这就是铝合金 熔炼过程中精炼除气的目的。 如果在铝液中本来就减少了气体的含量, 那么凝固时析出气体 量就会减少,因而产生的气泡也就变少,并显着减少。因此,铝合金的精炼是非常重要的工 艺手段,精炼质量好,气孔必然少,精炼质量差,气孔必然多。保证精炼质量的措施是先用 良好的精炼剂,良好的精炼剂是在 660℃左可以起反应产生气泡,所产生气泡不太剧烈,而是均匀不断的产生气泡,通过物理吸附作用,这些气泡与铝液充分接触,愈长愈好,一般要 有 6-8 分钟的冒泡时间。当铝合金冷却到 300℃时,氢在铝合金中的溶解度仅为 0.001 cm3/100g以下,此时仅为液态时的 1/700,这种凝固后氢气析出而产生的气孔是分散的, 细小的针孔,这不影响气和加工表面,肉眼基本看不见。而在铝液凝固时因氢气析出所产生 产气泡比较大,多在铝液最后凝固的心部,虽然也分散,但这些气泡常常导致渗漏。严重时 常导致工件报废。
6.铝合金在熔炼时,要力求做到快速熔炼,缩短高温下停留的时间参数选择不当,铝水压 铸充型速度过快, 使型腔中气体不能完全及时平稳的挤出型腔, 而被铝液的液流卷入铝液中,因铝合金表面快速冷却,被包在凝固的铝合金外壳中,无法排出形成了较大的气孔。这种气 孔往往在工件表面之下, 铝水进口比最后汇合处少,呈梨形或椭圆状, 在最后凝固处多又大。 对于这种气孔应调整充型速度,使铝合金液流平稳推进,不产生高速卷气。


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