重力鋁澆鑄件防預(yù)出現(xiàn)氣孔的方法

在重力鋁澆鑄件的生產(chǎn)過程中，氣孔是較為常見且影響大的缺陷之一。氣孔的存在不僅會降低鑄件的致密性，影響其力學(xué)性能，還可能對鑄件的外觀質(zhì)量造成損害。為防預(yù)重力鋁澆鑄件出現(xiàn)氣孔，可從原材料處理、熔煉工藝、模具設(shè)計、澆注操作以及后處理等多個環(huán)節(jié)入手。

原材料處理

原材料的質(zhì)量是防預(yù)氣孔產(chǎn)生的基礎(chǔ)。用于重力鋁澆鑄的鋁錠、回爐料等原材料，應(yīng)其表面清潔，無油污、鐵銹、水分及其他雜質(zhì)。因為這些雜質(zhì)在熔煉過程中容易與鋁液發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氣體。例如，油污在高溫下會分解產(chǎn)生碳氫化合物氣體，水分則會汽化形成水蒸氣，這些氣體若不能及時排出，就會在鑄件中形成氣孔。所以，在投入使用前，要對原材料進行嚴格的清理和預(yù)處理，可通過打磨、清洗等方式去掉表面污垢，對于潮濕的原材料，還需進行烘干處理。

熔煉工藝優(yōu)化

熔煉過程中的操作對氣孔的產(chǎn)生有著關(guān)鍵影響。起先要控制好熔煉溫度，溫度過高會使鋁液吸氣量增加，同時加劇鋁液與爐襯、工具等的反應(yīng)，產(chǎn)生愈多氣體；溫度過低則鋁液流動性差，不利于氣體的排出。因此，要根據(jù)鋁的種類和鑄件的要求，正確確定熔煉溫度范圍。其次，在熔煉過程中要適時進行攪拌，使鋁液成分和溫度均勻，推動氣體的逸出。但攪拌速度不宜過快，以免卷入過多空氣。另外，采用適當?shù)娜蹮捲O(shè)備也很重要，一些的熔煉爐具有良好的密封性和除氣功能，能減少鋁液吸氣。例如，帶有旋轉(zhuǎn)噴吹除氣裝置的熔煉爐，可向鋁液中噴入惰性氣體，使氣體形成氣泡并上浮排出，降低鋁液中的含氣量。

模具設(shè)計改進

模具的設(shè)計正確與否直接關(guān)系到鑄件的質(zhì)量。在設(shè)計模具時，要充足考慮排氣系統(tǒng)的設(shè)置。可在模具上設(shè)置足夠數(shù)量和適當尺寸的排氣槽、排氣塞等排氣元件，確定鋁液充型過程中產(chǎn)生的氣體能夠順利排出。排氣槽的位置應(yīng)選擇在鑄件然后凝固的部位以及型腔的前端等容易積聚氣體的地方。同時，要注意排氣槽的深層和寬度，過深或過寬可能會影響鑄件的表面質(zhì)量，過淺或過窄則排氣效果不佳。此外，模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計也不容忽視，正確的冷卻速度能使鑄件均勻凝固，減少因收縮不均而產(chǎn)生的氣孔。對于厚大部位的鑄件，可適當增加冷卻水道，加快冷卻速度，避免氣體在這些部位積聚。

澆注操作規(guī)范

澆注操作是重力鋁澆鑄的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在澆注前，要對鋁液進行精煉處理，進一步去掉其中的氣體和夾雜物。精煉方法有多種，如通入氮氣、氯氣等惰性氣體進行吹氣精煉，或加入精煉劑進行化學(xué)精煉。澆注時要控制好澆注速度和高度，澆注速度過快容易卷入空氣，澆注高度過高則會使鋁液飛濺，增加吸氣量。一般來說，澆注速度應(yīng)使鋁液平穩(wěn)、連續(xù)地充滿型腔，澆注高度應(yīng)盡量降低。同時，要注意澆注系統(tǒng)的設(shè)計，使鋁液能夠順暢地流入型腔，避免出現(xiàn)紊流現(xiàn)象，減少氣體的卷入。

后處理措施

鑄件澆注完成后，還可通過后處理來減少氣孔的影響。例如，對鑄件進行熱處理，通過加熱、保溫和冷卻等操作，使鑄件內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，去掉部分氣孔帶來的應(yīng)力集中，提升鑄件的力學(xué)性能。另外，對于一些對氣孔要求較不錯的鑄件，可采用浸滲處理，將浸滲液填充到氣孔中，提升鑄件的致密性。

通過從原材料處理、熔煉工藝、模具設(shè)計、澆注操作以及后處理等多個方面采取措施，可防預(yù)重力鋁澆鑄件出現(xiàn)氣孔，提升鑄件的質(zhì)量和性能。