铝合金压铸件因其优异的材料性能、成型方便和轻量化等特点，在航空航天、汽车及船舶等交通运输领域得到了广泛应用。然而，气孔作为压铸件中最常见的缺陷之一，不仅影响产品的外观，还可能削弱其强度和性能，甚至导致产品报废。本文将深入分析铝合金压铸件气孔的产生原因，并提供切实可行的解决方案，帮助您有效提升产品质量和生产效率。
气孔是铸件内部或表面光滑的球状孔洞，通常呈圆形或椭圆形，直径为1mm至20mm不等。根据其形成原因，气孔主要分为以下几类：
1. 氢气气孔：微小且形如针状，均匀分布在铸件内部，加工后才能观察到。氢气主要来源于铝液与水蒸气的反应，尤其在熔炼过程中未彻底除气时容易产生。
2. 卷气气孔：呈圆形，内部干净，表面光滑且有光泽，通常因金属液流动时卷入空气而形成，多见于压室、浇道系统和型腔内。
3. 水蒸气气孔：外观呈灰色、暗淡且不平整，多因模具表面湿润或脱模剂过量使用导致水分蒸发形成。
1. 原材料及熔炼工艺问题
· 金属液含气量高：铝液在熔炼过程中会溶解大量氢气，若精炼除气不彻底，凝固时氢气析出形成气孔。
· 原材料不纯净：回收料或合金锭中含有氧化物、油脂等杂质，熔炼时会释放气体。
· 熔炼温度过高：高温会增加氢气的溶解度，导致凝固时析出更多气体。
2. 压铸工艺参数不当
· 填充速度过快：高速流动的金属液易卷入空气，形成涡流和卷气。
· 浇注温度不合理：温度过高会增加气体溶解度，温度过低则导致流动性差，气体难以排出。
· 压射切换点设置错误：过早或过晚的切换点会导致金属液流动不稳定，形成紊流。
3. 模具设计及排气问题
· 排气系统不良：模具排气孔堵塞或设计不合理，型腔内气体无法有效排出。
· 浇注系统设计缺陷：流道截面积变化剧烈或存在尖角区，导致金属液流动紊乱。
· 模具冷却不均：局部冷却速度慢，气体被困在铸件内部。
4. 脱模剂及喷涂问题
· 脱模剂发气量大：涂料未充分干燥或挥发温度过高，产生气体。
· 喷涂工艺不当：喷涂量过多或吹气时间不足，导致模具表面残留水分或脱模剂。
1. 优化熔炼工艺
· 严格控制原材料质量：选用干燥、干净的合金料，避免使用含杂质的回收料。
· 加强精炼除气：采用旋转除气装置，通入氮气或氩气，确保铝液含气量控制在0.10～0.14 mL/100g。
· 控制熔炼温度：避免铝液过热，减少氢气溶解度。
2. 改进压铸工艺参数
· 调整压射速度：降低高速填充速度，实现金属液平稳流动，减少卷气。
· 优化浇注温度：在保证成型的前提下，尽量降低浇注温度，减少气体析出。
· 合理设置高速切换点：确保金属液流动稳定，避免过早或过晚切换。
3. 优化模具设计
· 完善排气系统：增加排气槽和溢流槽，确保型腔内气体顺利排出。
· 改进浇注系统：遵循截面积收敛原则，减少金属液流动波动。
· 均匀模具冷却：重新设计冷却通道，避免局部过热。
4. 规范喷涂工艺
· 选用低发气量脱模剂：减少涂料挥发产生的气体。
· 调整喷涂参数：缩短喷涂时间，延长吹气时间，确保模具表面干燥。
5. 采用先进技术
· 双通道高真空压铸：通过快速抽真空降低型腔内气体含量，显著减少气孔。
· 计算机模拟充填过程：预测卷气位置，优化工艺参数和模具设计。
某汽车曲轴箱机油盘在加工后发现大量气孔，经调查发现，原工艺中慢压射速度过高（0.3m/s）且模具喷雾时间过长（3s），导致气体无法完全排出。通过将慢压射速度降至0.2m/s、喷雾时间缩短至1s并延长吹气时间至2s，气孔缺陷得到显著改善。
气孔缺陷是铝合金压铸过程中的一大挑战，但通过对其成因的深入分析和采取针对性措施，可以有效减少甚至消除气孔问题。从原材料控制、工艺优化到模具设计，每一步都至关重要。
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