A356鑄造鋁合金生產(chǎn)工藝流程

1、A356鑄造鋁合金生產(chǎn)工藝流程目錄第一章概述第一節(jié)鋁合金的定義、性質(zhì)和用途第二節(jié)鋁合金的分類及表示方法第三節(jié)A356 合金的成分、組織和性能第四節(jié)A356 合金的生產(chǎn)設備第二章A356 合金的生產(chǎn)工藝第一節(jié)A356 合金的生產(chǎn)工藝流程第二節(jié)熔煉（1）鋁熔體的特點（2）鋁熔體的精煉與凈化（3）熔煉工藝參數(shù)對鑄錠質(zhì)量的影響第三節(jié)鑄造（1）鑄造方法的分類（2）鑄造原理（3）鑄造工藝參數(shù)對鑄錠質(zhì)量的影響第四節(jié)熔鑄工藝（1）配料工藝（2）熔煉工藝（3）鑄造工藝（4）取樣工藝第三章A356 合金常見缺陷及預防措施第一節(jié)化學成分第二節(jié)外觀質(zhì)量第三節(jié)低倍針孔度1)針孔的定義與分類針孔形成的原因 形成氣孔的 H

2、2 來源 預防針孔形成的工藝措施第一章 概述第一節(jié) 鋁合金的定義、性質(zhì)和用途所謂鋁合金就是在工業(yè)純鋁中加入適量的其他元素， 使鋁的本質(zhì) 得到該善，以滿足工業(yè)上和人們生活中的各種需要。由于其比重小， 比強度高，具有良好的綜合性能，因此，被廣泛用于航空工業(yè)、汽車 制造業(yè)、動力儀表、工具及民用器皿制造等方面。第二節(jié) 鋁合金的分類及表示方法鋁合金可分為兩大類： 變形鋁合金和鑄造鋁合金， 變形鋁合金要 先鑄成錠，用于壓延或拉伸，如：管、棒和板等；鑄造鋁合金，用于 鑄造固定鑄件，如：活塞、汽缸和支架等。變形鋁合金牌號的表示方法大致有兩種：1、國家標準用第一個字母L表示工業(yè)純鋁或鋁合金，（取鋁的漢語拼音第一

3、 個字母）。第二個字母表示鋁合金類別，下面幾個字母分別表示：G工業(yè)高純鋁F 防銹鋁合金Y 硬鋁合金C超硬鋁合金D 鍛造鋁合金T 特殊鋁合金字母后面的數(shù)字表示該類合金的序號。如 LF3 表示 3 號防銹鋁合金；LD2表示2號鍛造鋁合金；LY12表示12號硬鋁合金；LC4表示4 號超硬鋁合金； LT21 表示 21 號特殊鋁合金。2、引用美國四位數(shù)鋁合金牌號表示方法，作為國家標準第一位數(shù)字表示鋁合金系列，如：1XXX表示純鋁2XXX表示AL Cu系合金3XXX表示AL Mn系合金4XXX表示 AL Si 系合金5XXX表示AL Mg系合金6XXX表示 AL Mg Si 系合金7XXX表示 AL Z

4、n 系合金8XXX表示AL和其它元素的合金9XXX表示尚未使用的系列最后兩位數(shù)字表示某種具體的鋁合金或鋁的純度， 第二位數(shù)字表 示對原來的合金或雜質(zhì)范圍的修改。鑄造鋁合金牌號的表示方法：1、部頒標準AL Si ZLD101- 111 AL Cu ZLD202- 203AL Mg ZLD302 AL Zn ZLD4012、A356.2是等效采用美國ASTMB1796標準中合金錠牌號A356.2等同于ZL101A其中A表示優(yōu)質(zhì)合金錠3、數(shù)字式系統(tǒng)牌號表示方法3xx C. X 表示鋁硅（加鎂）鑄造鋁合金其中:表示合金組別01表示順序號.1表示標識代號表示由于雜質(zhì)含量的改進或優(yōu)質(zhì)合金的同一組別的不同合

5、第三節(jié)A356合金的成分、組織和性能A356合金的化學成分如下:牌號SiMgFeCuMnZnTi其它A356.06.5 7.50.25 0.450.20).20 010 0.10 0.2()0.15A356.16.5 7.50.30 0.450.15).20 010 0.10 0.2()0.15A356.26.5 7.50.30 0.450.120.10 005 0.05 0.2()0.15A356合金具有良好的鑄造性能和抗蝕性能，采用加鍶變質(zhì)后鑄態(tài)強度可達到150Mpa以上，硬度HB50以上，延伸率在5%上。主 要用來制作汽車輪轂；同時，本產(chǎn)品還廣泛應用于電器、建筑、航空 航天、交通運輸及生

6、活用品、包裝材料等行業(yè)。A356合金中各種化學元素及其作用Si 使鋁的流動性增加，改善鑄造性能，降低熔體的熔點。Mg 生成 Mg2Si 能大大提高抗拉和屈服強度。Fe生成 AL9Fe2Si 2 惡化機械性能。Sr提高鑄件的強度和硬度，破壞氧化膜。Ti調(diào)整欽含量，細化晶粒起異質(zhì)晶核的作用。第四節(jié) A356 合金的生產(chǎn)設備熔煉爐 熔化、精煉、保溫、配料、熔化少量次品。靜置爐 精煉、保溫、靜置、成分調(diào)整。電磁挽拌器 減輕工人的勞動強度， 保證爐內(nèi)熔體的均勻性， 有 效防止偏析。連續(xù)鑄造生產(chǎn)線 用于生產(chǎn)普通鋁錠或鋁合金錠。橋式起重機 用來吊運抬包和其它重物。過濾箱 過濾凈化鋁液。精煉罐 用來裝精煉劑精

7、煉用。第二章 A356 的生產(chǎn)工藝第一節(jié) A356 合金的生產(chǎn)工藝流程烤硅（回爐料）原鋁除渣細化加鎂一次 精煉攪拌扒渣爐前分析成分調(diào)整靜置二次 精煉（變質(zhì)）攪拌扒渣覆蓋二次靜置過濾鑄造（取樣） 堆垛打捆驗斤入庫第二節(jié) 熔煉熔煉是為了獲得溫度、 化學成分和純凈度都符合要求， 以便鑄成 不同形狀和尺寸的鑄錠熔體。 鋁合金的熔煉是鋁合金加工過程的首道 工序，也是至關重要的環(huán)節(jié)。要生產(chǎn)具有一定的物理、化學和機械性 能的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品， 除需先進的加工工藝外， 首先必須提高鋁合金熔體與 鑄錠的冶金質(zhì)量， 如嚴格保證合金的化學成分、 減少氣體和非金屬夾 雜、獲得均一細小的等軸晶粒以及其它缺陷的消除等， 這些冶金

8、質(zhì)量 的控制完全取決于合金的熔煉工藝。 因為熔煉工藝的不當往往產(chǎn)生后 序加工工藝所無法消除的缺陷，直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量。同時，隨著現(xiàn) 代科學技術的不斷進步， 對材料的組織性能要求越來越苛刻， 這對熔 煉工藝提出了更高的要求。 如杲?jīng)]有先進科學的熔煉工藝， 就不可能 生產(chǎn)出高質(zhì)量的合金材料。用原鋁直接配制 A356.2 鋁合金，避免了二次重熔燒損，有利于 節(jié)能減排。招炫體的特點：電解鋁液的基本特性：（ 1）溫度高（ 2）夾雜多（ 3）氣體含量高，主要是H和少量的CO C02、和N2 H的含量在金屬中隨著溫度的升高而增大。精煉凈化的目的就是清除或盡量降低這些夾雜和氣體，提高金屬的凈化程度。精煉包括除

9、氣和除法兩方面。鋁液凈化的方法常用的有熔劑凈化法和氣體凈化法兩種。鋁熔體的精煉和凈化鋁合金炫煉過程中，除極易與氧生成 AU03外，同時也極易吸收氣體【丨丨】，而且AL203含量越高，【H】的含量也越高。1）氮氣精煉法（分壓差脫氣原理）利用氣體分壓對其溶解度影響的原理， 控制體系中氫的分壓， 造成熔 體中的氣體與外界的氣體存在很大的分壓差， 這樣就產(chǎn)生較大的脫氣 驅(qū)動力，使氛很快排除。2）熔劑增煉法 熔劑增煉法的除渣作用主要是通過與熔體的氧化膜 及其它非金屬夾雜物發(fā)生吸附、溶解和化學作用而實現(xiàn)的。 吸附作用： 當熔劑進入鋁液后便熔化， 熔融狀態(tài)下的熔劑與夾雜物 接觸時，在它們的接觸面上，降低表面

10、能并產(chǎn)生潤濕與吸附。夾雜物 進入熔劑后便較處理前有更大的上升（或下沉）能力，從而將夾雜物 從熔體中分離出來。般是采用與夾雜物界面上的表面張力減小的NaCl+KCl 混合物作熔 劑。 溶解作用：熔劑中加入氯鹽（冰晶石 Na3ALF6，使熔劑具有溶解雜質(zhì)物，特別是氧化鋁的作用。 化學作用： 通常是用氯化鹽作熔劑， 這些熔劑加入熔體后與鋁發(fā)生列置換反在：3MeCl+AlAlCh+3Me生成的A1C13沸點是178183° C,在炫體中呈蒸汽狀態(tài)，溢出時將按精性氣體原理與炫體作用而除氣，被置換出來的元素將進入合金 中；如該合金不含此元素時， 將成為雜質(zhì)？但有些被置換出來的元素 對合金起細化晶

11、粒作用，如 TiAU 等。精煉原理 特效精煉劑是以三元熔劑為基本加入冰晶石等活性吸附劑和六氯乙 烷等造氣劑組成的。生產(chǎn)上采用電磁攪拌技術，用氮氣為載體，熱會 使熔體中的很多可作為晶核的小質(zhì)點熔化， 因而容易產(chǎn)生粗大晶粒組 織，增加鑄錠裂紋的傾向性。靜置時間過長也會促使熔體含氣量增加， 并降低爐子生產(chǎn)率； 當靜置 時間過長時，應再次進行精煉。第三節(jié)鑄造 鑄造方法的分類將熔融的金屬或合金澆入一定形狀和尺寸的鑄模內(nèi)， 冷卻以獲得鑄健的方法，稱為鑄造。鑄造方法大致分為平模鑄造和豎井鑄造兩大類， 其機械性能檢測結(jié)果如下：產(chǎn)品類別低倍針孔度抗拉強度 硬度 延伸率豎井生產(chǎn)A356 1 級228.8Mpa 6

12、7.9HB13.2%平模鑄造A356 1 級158.7Mpa 51.3IIB6.6%第四節(jié)熔鑄工藝鑄造原理 凝固是金屬從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過程， 在一般情況下， 固態(tài)金屬是晶 體（原子在三維空間作有規(guī)則的周期性重復排列的物質(zhì)稱為晶體）， 所以金屬的凝固過程，通常也叫結(jié)晶過程。金屬結(jié)晶時，不斷在液體 中形成一些微小的晶體， 它們能成為核心逐漸長大， 這種作為結(jié)晶核 心的微小晶體， 稱為晶核。 結(jié)晶就是不斷形成晶核和晶核不斷長大的 過程。晶核越多，晶核長大越慢，則凝固后的晶體越小，反之晶粒粗 大。生產(chǎn)中加入一些變質(zhì)劑 （如 Al Ti 中間合金）就是增加晶核數(shù)， 從而使鑄錠組織細密。用連續(xù)鑄造法生產(chǎn)

13、鋁合金鑄錠時， 鑄錠的結(jié)晶過程是從鑄健表面向中 心，由底部向上部逐漸擴展的。金屬溫度降至其熔點以下（即金屬在 過冷狀態(tài)下），才具有結(jié)晶的動力，因此，鑄造時必須進行冷卻。鑄造工藝參數(shù)對鑄健質(zhì)量的影響 鑄造工藝參數(shù)主要有鑄造溫度、鑄造速度、冷卻強度，其次是液位高 度、鑄造開始與結(jié)束條件等。1）鑄造溫度 鑄造溫度通常是指液體金屬從保溫爐通過轉(zhuǎn)注工具注入分流盤的過 程中有良好流動性所需要的溫度。鑄造溫度低，煉體粘度增大，液體 在在凝固時氣體來不及上浮逸出液面，造成氣孔、疏松，還可能產(chǎn)生 夾渣及冷隔等鑄疑質(zhì)量缺陷； 鑄造溫度最高不宜超過熔煉溫度； 提高 鑄造溫度， 使液穴變深通常使裂紋廢品增多。 科學規(guī)

14、范鑄造溫度應指 注入分配器內(nèi)的液體溫度一般情況下鑄造溫度比合金的實際結(jié)晶溫 度高 50UC7( TCa2) 鑄造速度 連續(xù)鑄造時， 單位時間鑄錠成形的長度稱為鑄造速度。 鑄造速度的快 與慢對鑄錠裂紋、鑄錠表面質(zhì)量、鑄錠組織和性能有很大影響，在保 證鑄疑質(zhì)量的前提下， 應采用最高的鑄造速度。 一般規(guī)律是冷裂紋傾 向性較大的合金及鑄錠規(guī)格， 應提高鑄造速度； 而熱裂紋傾向較小的 合金及鑄錠規(guī)格，則應降低鑄造速度。鑄造速度加快，鑄錠的組織和 成分的不均勻性及疏松程度增加，使其機械性能有所下降。3) 冷卻強度冷卻強度也稱為冷卻速度。 冷卻強度不但對鑄捷的裂紋有影響， 而且 對鑄錠的組織影響更大、隨著冷

15、卻強度的增大，鑄健結(jié)晶速度提高， 晶內(nèi)結(jié)構(gòu)更加細化；隨著冷卻強度增大，鑄健液穴變淺。過渡帶尺寸 縮小. 使金屬補縮條件得到改善，減少或消除了鑄錠中的疏松、氣孔 等缺陷. 鑄捷致密度提高。另外還可以細化一次品化合物的尺寸，減 小區(qū)域偏析的程度。 冷卻強度對冷卻水溫度的要求是不可忽視的， 通 常情況下，冷卻水溫設定在 20 度，但是由于地區(qū)氣候條件。供水設 施條件及廠房溫度等不同導致變化較大， 因而出現(xiàn)地區(qū)性或季節(jié)性鑄 健質(zhì)量缺陷。 鑄錠的機械性能一般隨冷卻加快而提高， 這是冷卻速度 加快使形核率增加的緣故。借助于噴粉機， 將特效精煉劑以霧狀噴入鋁熔體， 除保持熔劑良好的 潤濕性，吸附能力，還在氮

16、氣泡周圍形成一層熔劑膜，改善氮氣的去 氣效果。同時氮氣泡將冰晶石等活性熔劑吹入熔池底部， 當其從底部 向上浮起的過程中和氧化物夾雜懸浮體充分接觸， 可吸附造渣， 又可 化合造渣， 其中的六氯乙烷在熔體中毫無浪費地起反應， 充分發(fā)揮氯 氣的優(yōu)良除氣效果。整個精煉程序形成一個三重精煉的優(yōu)良精煉過 程。精煉方法 將所需的精煉劑加入精煉罐內(nèi)蓋好，打開精煉罐開關，通氮氣，待精 煉鐵管內(nèi)有精煉劑噴出時， 即可將之插入爐內(nèi)， 并在爐內(nèi)各處緩慢移 動 2 3 次，罐內(nèi)熔劑全部噴盡時，先把精煉管從鋁液中抽出，然后 關閉氮氣。（附圖） 精煉注意事項 精煉時間隨熔鋁量的增加而延長。 通過開啟精煉罐低部開關的大小來控

17、制送粉速度， 原則是在精煉時 間范圍內(nèi)都有粉噴出。精煉管端頭以插進鋁液深度 2/3 為宜，左右前后移動， 不要破爐壁 和爐底，以防堵管。精煉溫度 710750 度，精煉時間 1525 分鐘，氮氣壓力 1.5 2.5kg/mm2,用量 1.5 3.0kg/T.A1。通過控制氮氣壓力來控制鋁液的翻騰高度， 原則是在不堵管的情況 下，翻騰高度小些為好，最好控制在 15c m以下。3）靜置煉體的靜置也是一種凈化方法， 靜置就是利用液體與夾雜物之間的比重差，使夾雜物下降或上升而達到凈化的效果。一般顆粒越細，則上 浮或下沉的速度愈慢；顆粒呈球狀，下沉速度較大，呈片狀則上浮容 易?？偟恼f來，要保證一定的靜置

18、時間。 A356 合金的靜置時間，約1525分鐘，不宜超過 30 分鐘。4) 過濾過濾就是讓炫體通過中性或活性材料制成的過濾器， 使炫體中處于懸 浮狀態(tài)的夾雜物， 受到過濾器機械地阻隔或與其材料起化學作用而達 到分離排除的目的。由于機械的阻隔，物理和化學吸附，使夾雜物不 能通過，加強了熔體的凈化效杲，使氣體含量降低，也使晶粒長大， 這是因為過濾把部分結(jié)晶核心除掉了的緣故。 生產(chǎn)上一般采用陶瓷過 濾板進行過濾。熔煉工藝參數(shù)對鑄健質(zhì)量的影響 合適的熔煉溫度對生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的鑄錠起著決定性的作用。當熔體過熱 時，含氣量增加，鑄錠組織中的晶界加寬；更重要的是熔體過1) 配料工藝1. 原材料的選擇 配料所需的

19、原料，包括鋁健、鎂健、鈦劑、鋁鍶合金和廢鋁料等必 須有化學成分，并符合該合金對成分的要求方可使用。 所使用原材料必須是清潔、干燥、無泥、無油無污、無腐蝕。 廢鋁料和原鋁的比例，應以保證鋁液溫度為前提。2. 化學成分的控制配料計算時， 首先執(zhí)行公司的內(nèi)控標準， 準確計量，鎂按中、上限配， 硅按中、下限配，鈦和鍶考慮實收率及添加時的溫度。2) 熔煉工藝1. 爐子準備 新爐及大修后的爐子嚴格按工藝規(guī)程進行烘爐， 檢修后需投產(chǎn)使用 的爐子，根據(jù)具體情況，確定烘爐時間。 洗爐：新爐、大、中修后的爐子，要清理干凈，并用純鋁或A356合金廢料洗爐。2. 裝爐 裝爐的原則是要保護爐膛，減少金屬燒損，先加工業(yè)硅

20、和廢鋁料，再 加鋁捷及大塊鋁， 鈥和鎂在精煉前加入， 鍶在氯鹽精煉后加并用電磁 攬拌器攪拌均勻。3. 熔煉 熔煉溫度 T< 760° C 精煉溫度 710750。 C 熔煉時，為防止氧化燒損，需加入覆蓋劑 在熔煉溫度下，取試樣進行光譜分析，根據(jù)結(jié)杲，確定加鎂量和補 硅量及鈥和鍶的添加量。 成分合格后進行精煉，精煉在熔煉溫度下進行。 精煉時要使精煉劑通往整個溶體。 氮氣和精煉劑要保持足夠的純度和干燥度。3)鑄造工藝1. 鑄造工藝準備 檢查機械、電氣、和冷卻水系統(tǒng)是否正常。打渣鏟、鑄模和分流盤預熱良好。 鑄造速度調(diào)到最大，鑄模內(nèi)鋁錠清理干凈。2. 鑄造 過濾箱烘烤溫度 700 度以

21、上。鑄造溫度 680 710。C水壓 0.5 1.0Kg/mm2 冷卻強度開至最大，增強冷卻效杲，減少不脫模鋁錠。根據(jù)鋁液流量、 溫度和外觀質(zhì)量調(diào)整鑄造速度， 要保持分流盤勺金 屬平穩(wěn)。鑄造完后，應將溜槽和其它鑄健工具清理干凈，及時維修，以備下 次再用。4) 取樣工藝1. 化學成分 每 3 5 捆為一個批次，取一組三個試樣，一組化驗用，一組送質(zhì)檢 科，一組封存?zhèn)溆?，分別打上批號。2. 低倍試樣 每 3 5 捆為一個批次，并從該批鑄錠中任取一錠，在洗口對面健長 四分之一處銀切厚度為25mr 30mm勺試樣，將其斷面加工至表面粗糙度Ra值不大于1.6um0并用汽油、酒精或丙酮清洗干凈，在背面打 上

22、批號。第三章A356合金常見缺陷及預防措施第一節(jié)化學成分 化學成分應符合 GB/T87332007 的要求，提高配料質(zhì)量，保證原材 料質(zhì)量穩(wěn)定，使用電磁授：拌器，加強冷卻，進行細化工藝處理，減 輕成分偏析。使 A356 合金炫體的表面氧化膜變得疏松，易開裂，加大了在熔煉過 程中新鮮鋁液暴露在大氣下與水和氧反應的幾率， 降低了原氧化膜的 防二次污染作用。顯然，這是導致熔體氫含量的增加、吸氫傾向加重 的重要原因。鑄錠凝固以后，各個不同部位以及晶粒內(nèi)部， 化學成分不均勾的現(xiàn)象， 稱為偏析。偏析是在合金凝固過程產(chǎn)生的， 主要是由于合金在結(jié)晶過程中溶質(zhì)的 再分布和晶體長大過程結(jié)晶速度大于溶質(zhì)的擴散速度，

23、 從而使得最初 析出的固相與液相的濃度不同所致。 先析出的晶體與后析出的晶體化 學成分不同，甚至同一個晶粒內(nèi)先結(jié)晶出來的部分和后結(jié)晶出來的部 分也有差異，這樣便形成了鑄錠各部分化學成分的不均勻性。偏析分為宏觀偏析和微觀偏析。其中： 微觀偏析：晶內(nèi)偏析和晶界偏析宏觀偏析：比重偏析和區(qū)域偏析 消除偏析可采用均勾化及細化處理工藝， 提高冷卻強度， 適當降低鑄 造溫度和速度。第二節(jié)外觀質(zhì)量 鑄徒表面應整潔，不允許有霉斑、熔渣及外來夾雜物。但允許有輕微 夾渣及修整痕跡或因澆注收縮而引起的輕微裂紋存在。 鑄錠斷口應致 密，不允許有嚴重縮孔、熔渣及夾雜物。第三節(jié)低倍針孔度 在 A356 合金溶體中加 Sr

24、是改善其力學性能的變質(zhì)處理工藝， 但也帶 來一些負面影響。加入 Sr 后，在鋁熔體表面氧化膜中出現(xiàn)有鍶的氧 化物，由于 Sr 的氧化物致密度 <1， 1. 氣孔類別 由于鋁合金具有嚴重的氧化和吸氣傾向， 熔煉過程中又直接與爐氣或 外界大氣相接觸，因此，如熔煉過程中控制稍許不當，鋁合金就很容 易吸收氣體而形成氣孔，最常見的是針孔。所謂針孔，通常是指鑄件 中小于1mm勺析出性氣孔，多呈圓形，不均勾分布在鑄件整個斷面上, 特別是在鑄件勺厚大斷面和冷卻速度較小勺部位。 根據(jù)鋁合金析出性 氣孔的分布和形狀特征，針孔又可以分為三類：1) 點狀針孔：在低倍組織中針孔呈圓點狀， 針孔輪廓清晰且互不 連續(xù)

25、，能數(shù)出每平方厘米面積上針孔勺數(shù)目，并能測得出其直徑。這 種針孔容易與縮孔、縮松等予以區(qū)別開來。2) 網(wǎng)狀針孔：在低倍組織中針孔密集相連成網(wǎng)狀， 有少數(shù)較大勺 孔洞，不便清查單位面積上針孔勺數(shù)目， 也難以測出針孔勺直徑大小。3) 綜合性氣孔：它是點狀針孔和網(wǎng)狀針孔勺中間型， 從低倍組織 上看，大針孔較多，但不是圓點狀，而呈多角形。鋁合金生產(chǎn)實踐證明， 鋁合金因吸氣而形成氣孔勺主要氣體成分是氫 氣，并且其出現(xiàn)無一定勺規(guī)律可循， 往往是一個爐次勺全部或多數(shù)鑄 件均存在有針孔現(xiàn)象。2. 針孔的形成 鋁合金在熔煉和澆注時， 能吸收大量的氫氣， 冷卻時則因溶解度的下 降而不斷析出。 鋁合金中溶解的較多的

26、氫， 其溶解度隨合金液溫度的 升高而增大，隨溫度的下降而減少，由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)時，氫在鋁合 金中的溶解度下降約 19 倍。因此鋁合金液在冷卻的凝固過程中，氫 的某一時刻， 氫的含量超過了其溶解度即以氣泡的形式析出。 因過飽 和的氫析出而形成的氫氣泡， 來不及上浮排出的， 就在凝固過程中形 成細小、分散的氣孔，即平常我們所說的針孔。在相對濕度大的氣氛中溶煉和洗注鋁合金，鑄件中的針孔尤其嚴重。這就是我們在生產(chǎn)中常常有人納悶干燥的季節(jié)總比多雨潮濕的時節(jié) 鋁合金鑄件針孔缺陷少些的原因。3. 形成氣孔的氫氣的來源與析出 鋁合金中氣孔的產(chǎn)生， 是由于鋁合金吸氣而形成的， 但氣體分子狀態(tài) 的氣體一般不能溶解

27、于合金液中，只有當氣體分子分解為活性原子 時，才有可能溶解。合金液中氣體能溶解的數(shù)量多少，不僅與分子是 否容易分解為活性原子有關， 還直接與氣體原子類別有關。 在鋁合金 炫煉過程中，通常接觸的爐氣有：氫氣、氧氣、水蒸氣、二氧化碳如新氧化疏等，這些氣體主要是由燃料燃燒后產(chǎn)生的，而耐火材料、金 屬爐料及熔劑、 與氣體接觸的工具等也可以帶入一定量的氣體， 砌的爐襯、爐子的耐火材料、鑄模等，通常需要使用幾天或幾周的時 間，其化學結(jié)合的氫才能充分從粘結(jié)劑中釋放出來。一般而言，爐氣 成分是由燃料種類以及空氣量來決定的。 對目前大多數(shù)熔煉廠家使用的電爐熔煉來說，爐氣成分主要是氫氣。因此，采用不同的熔煉爐熔

28、煉時，鋁合金的吸氣量和產(chǎn)生氣孔的程度是不同的。鋁合金生產(chǎn)實踐證明，氫是唯一能大量溶解于鋁或鋁合金中的氣體， 是導致鋁合金形成氣孔的主要原因， 是鋁合金中最有害的氣體， 也是 鋁合金中溶解度最大的氣體。氫在液態(tài)鋁或鋁合金中的溶液解度很 大，而幾乎不溶解于固態(tài)鋁（在室溫條件下，其溶解度約在 0.003%以下）。在鋁合金熔煉時， 周圍空氣中的氫氣含量并不多， 氫的最通常的來源 是鋁和水蒸氣的反應， 而水蒸氣主要來源于爐氣中的水分、 設備及工 具吸附的水分、一些材料的結(jié)晶水與鋁銹 Al （0102 分解出來的水分 等，其反應式如下：3H20 (水蒸氣)+2A 卜 A1203+6H (1) 含鎂鋁合金由

29、于還發(fā)生下列反應，更容易吸收氫：H20(水蒸氣)+Mg=MgO+2HK2)另外，金屬爐料或回爐料帶入的油污、有機物、鹽類熔劑等與鋁液反 應也能生成氫：4mAl+3CmHn=mA14C3+3n(H3)鎂、鈉、鋰可以改變鋁的表面的氧化膜，使活性氫原子容易進入；金 屬氟和鈹則能在鋁的表面形成更致密的氧化膜， 降低氫向鋁液或鋁合 金中擴散的速度，對鋁合金起到保護作用。4. 預防鋁合金鑄件針孔形成的主要措施針孔是鋁合金鑄件中容易出現(xiàn)的且對鑄件品質(zhì)造成一定影響的一種鑄造缺陷，氫是造成針孔的主要原因（有的資料介紹，鋁液中所 溶解的氣體中 80% 90%是氫），而氫的主要來源是水蒸氣分解所產(chǎn)生的。鋁合金鑄件容

30、易產(chǎn)生針孔缺陷。它與鋁合金本身特性有關系， 也與一系列的外界因素有關。 為了避免或減少鋁合金在熔煉時產(chǎn)生針 孔，保證鋁合金鑄件具有優(yōu)良品質(zhì)， 可針對性地采取適當?shù)念A防措施 予以預防。4.1 認真做好熔煉澆注時的準備工作 4.1.1 嚴格按工藝規(guī)程要求， 正確處理好爐料。爐料使用前應去除爐料表面的銹跡、泥沙等污物， 并進行爐料預熱，嚴防帶入水分和油污等。4.1.2 溜槽、錠模、熔煉工具，使用前應將表面油污、臟物等清除 干凈。4.1.3 新溜槽、新砌爐子、有銹蝕的舊鑄模，使用前將表面清除干 凈，并進行烘烤處理。4. 1.4 錠模、熔煉工具使用前，均須預熱。4.2 嚴格執(zhí)行工藝規(guī)程，力求做到快速熔煉

31、鋁合金在熔煉時，要力求做到快速熔煉， 縮短高溫下停留的時間。AlMg 合金和其它鋁合金熔化后保持時間過長時，需要用熔劑覆蓋 鋁合金液面，以防止鋁合金吸氣，一旦在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)異常，要及 時與現(xiàn)場技術人員取得聯(lián)系，采取杲斷措施予以處理。根據(jù) QJ118287 標準，每一爐合金從開始炫化到澆注完畢的時間，金屬型鑄造 不得超過6h;合金最高溫度一般不超過760UC4. 3 加強潮濕季節(jié)預防措施在雨季或空氣潮濕時節(jié)鑄造鋁合金， 我們更應該注意采取預防去 氣防護措施，對熔煉用具、健模、原輔料、爐料等都要嚴格按規(guī)范進 行預熱處理，以防帶入過多的水分和油污等，引起各類針孔的產(chǎn)生。4.4 精煉去氣，去除鋁合金中的氣體般情況下，所謂“去氣”（又叫“除氣”）就是去除合金中的氣體，“精煉”就是指去除合金中的夾雜物。因鋁合金熔煉時，除氣 和精煉兩個工序多合并在一起進行， 故在生產(chǎn)實踐中習慣將這兩個工 序稱