鋁合金鑄錠無論是扁錠還是園錠在生產(chǎn)中經(jīng)常會出現(xiàn)氣孔和疏松缺陷問題,氣孔和疏松如同孿生姐妹,常常相伴為生,給鋁加工帶來許多麻煩。鋁合金鑄錠組織中存在圓形孔洞稱為氣孔。它是金屬液體在冷卻期間和凝固過程中,析出的氣體存留在鑄錠中形成的氣泡缺陷。疏松是在鋁合金鑄錠組織在凝固的過程中,由于鋁合金在液態(tài)和凝固態(tài)的過程中,體積在收縮得不到很好的補(bǔ)充而產(chǎn)生出分散孔洞。氣孔形成的主要因素:在溶解中的熔體的氣體處于飽和狀態(tài),溶體中存在大量非金屬夾渣物,氣體在鑄造的過程中上浮速度慢,則氣泡就會停留在鑄錠中產(chǎn)生氣孔。
氣孔的產(chǎn)生原因:
1.原材料潮濕,有油污,水份。
2.熔爐大修或者中修.長期停爐后干燥不徹底。
3.熔體在爐中過熱。
4.熔煉的時間過長。
5.工具末徹底干燥。
6.潤滑油質(zhì)量不好。
7.燃?xì)馑诌^大。
疏松一般分為兩種:一種是收縮間產(chǎn)生的疏松,一種是末去除溶體氣體形成的疏松。疏松的形成主要因素與熔體的氣體含量與鑄錠成形時過度帶的尺寸.形狀以及結(jié)構(gòu)有關(guān)。
在分析疏松的原因有幾種情況:
1.熔體中氣體含量過高。
2.熔體過熱。
3.烘爐不徹底.停爐時間過長。
4.泠卻強(qiáng)度小.鑄造速度過快。
5鑄造溫度過低。
6.工具及精煉氣體.溶劑等潮濕或不徹底。
7.漏斗供流不均勻。
8.高鎂合金覆蓋不好。
鋁合金鑄錠氣孔及疏松是最為常見的缺陷之一,鋁合金熔煉與鑄造技術(shù)(工藝規(guī)程)產(chǎn)生;都是圍繞氣孔和疏松缺陷所制定出來的。如何解決氣孔和疏松缺陷問題?
采取幾項(xiàng)措施:
1.是固體料投放改為液體料投放(縮短熔煉時間)
2.是控制化學(xué)成分雜質(zhì)含量(減少非金屬夾雜物)
3.是加強(qiáng)精煉除氣
4.是將原來小園錠規(guī)格改為大園錠(以降低鑄造速度,改變過度帶尺寸)結(jié)果避免損失。
從上述案例看,雖然事件已過去整整三十多年,但是對于我們鋁加工探索與發(fā)展提供了非常寶貴的數(shù)據(jù)和借鑒。
當(dāng)相對成長著的兩排想鄰的柱狀晶彼此相遇時,交界面上可能會聚積一些易熔雜質(zhì)及非夾雜,出現(xiàn)疏松、氣孔等,降低強(qiáng)度、塑性,使金屬在壓延加工時沿界面開裂,甚至在鑄件快速冷卻時,由于內(nèi)應(yīng)力較大,也會沿這些地方形成裂紋。
等軸晶區(qū)由于在結(jié)晶時沒有擇優(yōu)取向,故不存在柱狀晶區(qū)那樣脆弱的交界面,而且方位不同的晶粒彼此交錯咬合,各方向上的機(jī)械性能都比較好,利于壓力加工,但由于各個等軸晶粒在生長過程中互相交叉,有可能造成許多封閉的小區(qū),將殘留在這些小區(qū)中的液體相互隔絕起來,當(dāng)這些液體結(jié)晶收縮時,由于得不到外界液體的補(bǔ)充,就形成了許多微小的縮孔,致使等軸晶區(qū)組織疏松,降低該區(qū)機(jī)械性能。
(為利于壓力加工,應(yīng)很好的控制合金成分和澆鑄條件,改善這三層組織的相對厚度和晶粒大小,以獲得由兩個或一個晶區(qū)所組成的鑄錠。)
小結(jié):
1.采用液體供料,縮小了金屬在溶爐停留時間,使溶爐內(nèi)的氣體在不飽和的作用下得到釋放和分解。
2.加強(qiáng)成分雜質(zhì)的控制,有效減少非金屬夾渣物的增多。
3.行之有效的除氣精煉。
4.鑄造溫度采用上限。
5.降低鑄造速度改變液穴過渡帶結(jié)構(gòu),讓剩余的氣體有足夠的上浮空間。
6.熔鑄工藝技術(shù)的制定不是一成不變,在特殊的情況下,果斷采用預(yù)案,以防產(chǎn)品質(zhì)量缺陷的發(fā)生。