1. 概述
铝合金压铸件质轻,强度高,工艺性好,更由于零件的加工周期短,所以铝合金现在越来越多地用于零件成型。现就压铸铝合金的熔化工艺与压铸件气孔问题的关系作一些探讨。
2.铝合金的熔炼
2.1铝与氢的关系
铝合金在液态时有吸收气体的倾向,所吸收的气体主要来源于两个方面,一方面是先天性的铝材中所含有的气体,另一方面是后天性的,是在用不同熔化方法所吸收的炉气,和从周围环境潮湿空气中,炉料上粘附的水分和油污以及未烘干的除气剂、熔炼中所吸收的水分。由试验研究表明,铝合金吸收气体中含量最多的为氢气,所以氢气是除气的主要对象。
铝合金中氢的溶解量随铝液的加热温度的升高而增加,从 600℃左右开始吸收氢气,至 750℃是吸气量逐渐增加,如表 1 所示,所以一般控制铝液温度不应超过 750℃,以免吸收大量氢气。氢气溶解于粘液中与铝成为”液相体”,在凝固时氢不溶解于铝而逸出,但因铸件表皮先行凝固,氢无法逸出,因而留在铸件中,形成气孔。
2.2除气剂 除气剂的目的是去除铝合金溶液内吸收的氢气,防止铸件内部产生气孔,并使结晶变细。除气剂可分为固体除气剂和气体除气剂两种。固体除气剂有 ZnCl2、MnCl2、AlCl3等,气体除气剂有氯气和氮气等。2.3铝合金氧化
3.3除气、除渣
从熔炼炉中出来的铝液需经过除气、除渣后方可转运至机台进行生产。我司采用浮游法通氮精炼,加入精炼剂旋转除气,利用氮气泡吸附铝液中的氧化铝夹杂物并带至铝液表面后人工去除。
4.改善前后效果对比
经过实施上述改善措施后,我司为宝马公司所提供的变速器盖和链轮室盖的机加合格率从50%提升至 80%,效果显著,极大的降低了报废率,节约了大量生产成本。
改善前后气孔对比。
5.结论
铝合金压铸件的气孔缺陷是由于铸铝合金在熔炼时吸收了气体所致,因此预防措施可从熔炼工艺上解决:
1)炉料应放置在干燥的场所,避免日晒雨淋而受潮,以免熔化时氢气含量增加;
2)与铝液接触的工具必须涂上涂料并预热;
3)熔炼时,应严格控制铝液温度,以不超过750℃为界限,铝液温度越高,氢气吸入量越多。经除气精炼后的铝液在转运包的停留时间越长,含气量增加越快;
4)除气剂应充分干燥。
综上所述,在做好熔炼工艺管控的前提下,即可获得优质、少气孔的压铸件。