铝合金金属型铸造气孔如何解决
铝液除气尽量降低铝液浇注温度保持砂芯尽量少的树脂含量以及含水量,保持磨具排气通畅,由于铝比大多数的的金属密度低，组织松软。显得轻。
假如浇注的时候有空气，就会相对与其他金属浇注更容易混入液态铝中，浇注形成气孔缺陷。影响其使用，使铸件报废。
首先是预防，要保持炉料和坩埚已经各种熔炼工具的清洁，熔炼前需要预热。其次是排除气体，待温度提高至730℃左右时，用钟罩加入精练剂(常用的是C2C1），精练剂（C2C1）应分多次加入，防止铝液剧烈翻腾，精练完毕后铝液静置3～8 min，让铝液中的气体、熔渣和夹渣物充分浮出液面。然后扒去铝液表面的渣子，铝液检验合格后浇注铸件。精练剂是去除铝合金铸造气孔的最佳选择了。
预防气孔产生的措施：
一是修改不合理的浇冒口系统，使液流平稳，避免气体卷入。
二是模具与型芯应预先预热，后上涂料，结束后必须要烘透方可使用。
三是设计模具与型芯应考虑足够的排气措施。摘要：越过分析砂型冶炼铝合金铸件桥孔缺陷发生的机理，提出从克制原人才的水分、克制型砂及砂芯的漏气性、精心冶炼等几个范围来消灭该缺陷。
实际生产中，铝合金铸件会出现多种缺陷，桥孔缺陷是砂型冶炼中经常发生的缺陷，是反应铝铸件质量的重要题材。桥孔缺陷常出现在大型铝铸件的厚大地位，以及大小型铝铸件的冒口结合部和加工端面。桥孔的发生除与型砂的水分、漏气性关于外，铸造材料还与合金的冶炼质量及合金的原人才关于，如何消灭该缺陷值得冶炼工作力重视。本文拟探究砂型冶炼中铝合金铸件桥孔发生的原因，提出消灭的措施。
1. 铝合金铸件中发生桥孔的机理
铝合金铸件形成桥孔的主要原因是合金中含有过量的H2，氢含量占所含气体总含量的80%～90% ，其他是N2 、O2 CO等，而H2则根源于气氛及各种五金原人才、熔剂和涂料中的水分受暑解释，在高温环境下出现H2O= 2H + + O2 - 效用，这是一度可逆效用。铸造材料解释出来的氧又困难与五金液生成熔点较高的Al2O3 ，效用方程式为：2Al3 + + 3O2 - = Al2O3 ，这样就促进了水水蒸气的高温解释，氢离子便不断向合金液中扩散。
氢以两种方式存取决铝液中：第一种是解释为原子形状溶解在铝液中，称为溶解型，约占90%；第二种氢则以成员形状卵泡形式吸附于夹杂物的表盘或缝隙中，称为吸附型。由于氢在铝合金液中的溶解度是随量度上升而增大的( 如下图所示) ，铸造材料因为在冶炼过程中合金液将吸入大量的H2 。而在结晶凝固的过程中，由于量度降低，合金液表层首先凝固且合金的粘度增大，虽然氢的溶解度降低需从五金液中析出，但是已经很困难了，这样滞留在合金液中便形成了桥孔缺陷。熔化、保温时期越长，氢含量越高。
氢在合金液中的溶解度除与量度成正比例外，铸造材料还与压力及气氛的湿度即氢分压成正比例。证据西华特定律，氢在铝五金液中的溶解度[H] 与液面上氢分压PH2有如下关系式：
合金元素及其含量对溶解度也有特定的反应，硅、铜含量增多则氢的溶解度降低，镁含量增多则氢的溶解度增多。合金因素不同，合金液中氢的临界含量也不同，ZL104 铝合金为亚共晶型铝硅合金时吸氢量最大。
2. 防止铝合金铸件桥孔缺陷的措施
要防止砂型冶炼中铝合金铸件桥孔缺陷的发生，铸造材料就要采取有效措施过分减少原人才的水分，强化冶炼质量管理，合理选择冶炼工艺，提高铸型的排气能力。具体有以下几个范围：
(1) 所有原人才及冶炼用机器都要仔细清除表盘的旧迹、血污及熔渣等，中间合金和回锅料的质量也要克制好，质量差的回锅料如碎五金屑、浇冒口不宜大量使用。五金原人才、质变剂、精炼剂、浇包和搅拌勺等在使用前都应烘干，而坩埚则应传热至深红色方可参加熔料。通常在五金表盘除了凝聚水外，还有与五金氧化膜作用形成的结晶水，铸造材料在200～300℃低温烘烤只能去除部分凝聚水和溶解水，除非在500 ℃以上性格较困难除了大部分结晶水。
(2) 操作中应过分缩短冶炼时期，减少合金的吸胆量。冶炼量度不宜过高，量度越高，吸胆量越大，一般不超过800℃，冶炼过程要有测温设备克制。此外，还要克制质变时期，质变时期越长，质变量度越高，氧化与吸气越严重。由于铝合金液面的氧化膜有保护作用，象样防止五金液直接与气氛中的水分效用。在冶炼、浇注过程中要过分防止破坏液面的氧化膜，精炼、质变时搅拌勺在液面下平稳搅动，特别是精炼操作要细心，精炼工序是防止桥孔重要的一环。铸造材料五金液浇注时应平稳，速度均匀，浇包和铸型之间保持最小的垂直相距。
(3) 克制砂型的漏气性。砂型的漏气性过高困难使五金液渗入砂粒间而形成机器粘砂，或铸件表盘粗糙度大、分寸超差等缺陷；漏气性过低则形成桥孔缺陷的倾向大。一般砂型面砂的漏气性宜较小，表盘角度较低；而背砂的漏气性应偏高些，同时角度也应高些，以便搬运，有有利保证书铸型的整体漏气性。在不塌箱的大前提下，型砂漏气性一般为80～100 。此外，还要严格克制砂型中的水分含量，一般克制在4%～5% 。砂型水分含量过高，桥孔缺陷加剧。型腔缝补时，刷水不能太多。浇注场地不宜撒水，保持气氛凉爽是一度不能疏忽的题材。
(4) 在砂型的上型及下型应扎通桥孔，以增大在浇注过程中气体的排放。桥孔的顶端与型壁应有特定的相距，一般为4～6mm，相距太大顺利排气。大型铸件的下型排气更为重要，除扎出桥孔外，还可将铸型用砂垫高。同样，型砂也要保持干净，铸造材料回用砂及原砂中的杂质要及时清理。
(5) 增强砂芯的排气能力。大型单纯铝合金铸件免不了要放砂芯，由于砂芯中的粘结剂在高温浇注时会发生一容量的气体，要设法排放。通常的方法是在砂芯中安装排气道、埋放蜡线、扎桥孔等，容积较大的砂芯可填放钢渣或焦炭块，这些措施都非常有效。此外，在砂芯的芯头处应配有桥孔排气，如果砂芯的芯头与砂型的间隙较大，可用石棉绳阻拦五金液，防止五金液堵住排桥孔。大型单纯铝铸件在浇注时还应在排气系统输出处烧火“引气”，以减少排出的压力，有助于气体的排放。砂芯中粘结剂及添
加剂的用量应合理。粘结剂的发胆量一般很大，在保证书砂芯使用性能的大前提下应过分减少参加量。对于桐油砂芯，桐油参加量一般为2% ～3%。为提高砂芯的湿强度和表盘角度，参加糊精的量一般为1%～2% ，糊精的发胆量很大，铸造材料因此参加量要严格克制。于是，砂芯在使用前应长时期烘烤，待冷却前方可放入铸型。
(6) 增强冷铁排气。为形成顺序凝固，有些铸件会停放冷铁以提高冷凝速度，而冷铁的排气性较差。为好转冷铁的排气性，可在冷铁上开通气槽并涂上耐火涂料。
3. 序言
砂型冶炼中铝合金铸件的桥孔缺陷克制是一度单纯的题材，欲望从多范围入手，除操作者要严格、精心操作外，工艺措施要恰当，并增强管理，强化工艺过程中的质量调查，缺陷是能够消灭的。
1．气孔类别
由于铝合金具有严重的氧化和吸气倾向，熔炼过程中又直接与炉气或外界大气相接触，因此，如熔炼过程中控制稍许不当，铝合金就很容易吸收气体而形成气孔，最常见的是针孔。针孔（gas porosity/pin-hole），通常是指铸件中小于1mm的析出性气孔，多呈圆形，不均匀分布在铸件整个断面上，特别是在铸件的厚大断面和冷却速度较小的部位。根据铝合金析出性气孔的分布和形状特征，针孔又可以分为三类①，即：(1) 点状针孔：在低倍组织中针孔呈圆点状，针孔轮廓清晰且互不连续，能数出每平方厘米面积上针孔的数目，并能测得出其直径。这种针孔容易与缩孔、缩松等予以区别开来。
(2) 网状针孔：在低倍组织中针孔密集相连成网状，有少数较大的孔洞，不便清查单位面积上针孔的数目，也难以测出针孔的直径大小。
(3) 综合性气孔：它是点状针孔和网状针孔的中间型，从低倍组织上看，大针孔较多，但不是圆点状，而呈多角形。
铝合金生产实践证明，铝合金因吸气而形成气孔的主要气体成分是氢气，并且其出现无一定的规律可循，往往是一个炉次的全部或多数铸件均存在有针孔现象；材料也不例外，各种成分的铝合金都容易产生针孔。
2．针孔的形成：铝合金在熔炼和浇注时，能吸收大量的氢气，冷却时则因溶解度的下降而不断析出。有的资料介绍②，铝合金中溶解的较多的氢，其溶解度随合金液温度的升高而增大，随温度的下降而减少，由液态转变成固态时，氢在铝合金中的溶解度下降19倍。（氢在纯铝中的溶解度与温度的关系见图1③）。因此铝合金液在冷却的凝固过程中，氢的某一时刻，氢的含量超过了其溶解度即以气泡的形式析出。因过饱和的氢析出而形成的氢气泡，来不及上浮排出的，就在凝固过程中形成细小、分散的气孔，即平常我们所说的针孔（gas porosity）。在氢气泡形成前达到的过饱和度是氢气泡形核的数目的函数，而氧化物和其他夹杂物则在起气泡核心的作用
在一般生产条件下，特别是在厚大的砂型铸件中很难避免针孔的产生。在相对湿度大的气氛中溶炼和浇注铝合金，铸件中的针孔尤其严重。这就是我们在生产中常常有人纳闷干燥的季节总比多雨潮湿的时节铝合金铸件针孔缺陷少些的原因。
一般说来，对铝合金而言，如果结晶温度范围较大，则产生网状针孔的机率也就大得多③。这是因为在一般铸造生产条件下，铸件具有宽的凝固温度范围，使铝合金容易形成发达的树枝状结晶。在凝固后期，树枝状结晶间隙部分的残留铝液可能相互隔绝，分别存在于近似封闭的小小空间之中，由于它们受到外界大气压力和合金液体的静压作用较小，当残留铝液进一步冷却收缩时能形成一定程度的真空（即补缩通道被阻塞），从而使合金中过饱和的氢气析出而形成针孔。
3．形成气孔的氢气的来源与析出
铝合金中气孔的产生，是由于铝合金吸气而形成的，但气体分子状态的气体一般不能溶解于合金液中，只有当气体分子分解为活性原子时，才有可能溶解。合金液中气体能溶解的数量多少，不仅与分子是否容易分解为活性原子有关，还直接与气体原子类别有关。在铝合金熔炼过程中，通常接触的炉气有：氢气、氧气、水蒸气、二氧化碳、二氧化硫等，这些气体主要是由燃料燃烧后产生的，而耐火材料、金属炉料及熔剂、与气体接触的工具等也可以带入一定量的气体，如新砌的炉衬、炉子的耐火材料、坩埚等，通常需要使用几天或几周的时间，其化学结合的氢才能充分从粘结剂中释放出来。一般而言，炉气成分是由燃料种类以及空气量来决定的。普通焦炭坩埚炉，炉气成分主要为二氧化碳、二氧化硫和氮气；煤气、重油坩埚炉主要为水蒸气、氮气；而对目前大多数熔炼厂家使用的电炉熔炼来说，炉气成分主要是氢气。因此，采用不同的熔炼炉熔炼时，铝合金的吸气量和产生气孔的程度是不同的。
铝合金生产实践证明，氢是唯一能大量溶解于铝或铝合金中的气体，是导致铝合金形成气孔的主要原因，是铝合金中最有害的气体，也是铝合金中溶解度最大的气体。在铸件凝固过程中由于氢的析出而产生的孔隙，不仅减少了铸件的实际截面积而且是裂纹源。惰性气体不能溶于铝或铝合金，其他气体一般与铝或铝合金反应形成铝的化合物，如Al2O3、AlCl3、AlN、Al4C3等等。由图1可知，氢在液态铝或铝合金中的溶液解度很大，而几乎不溶解于固态铝（在室温条件下，其溶解度约在0.003﹪以下）。
在铝合金熔炼时，周围空气中的氢气含量并不多，氢的最通常的来源是铝和水蒸气的反应，而水蒸气主要来源于炉气中的水分、设备及工具吸附的水分、一些材料的结晶水与铝锈Al(OH)2分解出来的水分等，其反应式如下：3H2O(水蒸气)+2Al=Al2O3+6[H](1)
含镁铝合金由于还发生下列反应，更容易吸收氢：
H2O(水蒸气)+ Mg=MgO+2[H](2)
另外，金属炉料或回炉料带入的油污、有机物、盐类熔剂等与铝液反应也能生成氢：
4mAl+3CmHn=mAl4C3+3n[H] (3)
镁、钠、锂可以改变铝的表面的氧化膜，使活性氢原子容易进入；金属氟和铍则能在铝的表面形成更致密的氧化膜，降低氢向铝液或铝合金中扩散的速度，对铝合金起到保护作用。形成氢化物的元素，如钙、钛、锂、铯等金属均能强烈地扩大氢在铝液中的溶解度。不同温度下活性氢原子在铝液或铝合金中的溶解度见表1。
4．气孔对铝合金铸件性能的影响
针孔对铝合金性能的影响主要表现在能使铸件组织致密度降低，力学性能下降。为此，在铝合金
铸件生产实践中，加强对气孔等级对力学性能的影响研究，通过控制针孔等级来保证铝合金铸件品质是非常重要的。针孔等级评定，低倍检验按GB10851-89进行，当有争议时按表2规定执行；X射线照相按GB11346-89铝合金铸件针孔分级标准执行，该标准选用目前工业生产中常用的两种合金ZL101（Al-Si-Mg系）和ZL201（Al-Cu-Mn系）, 并在T4状态测定бb和σ5的试验结果表明（ZL101T4、ZL201ST4各种针孔试样的力学性能分别见表3、表4）：铸件力学性能与针孔等级之间是线性相关关系，随着针孔等级级别增加，力学性能逐步下降；针孔等级每增加一级，力学性бb下降3%左右，σ5下降5%左右。对铝合金铸件切取性能试样要求，铸件允许存在的针孔级别详见GB9438-8
这里应当指出的是，由于铸件壁厚效应的影响，即使针孔严重程度相同，壁厚大的部位力学性能下降，壁厚小的则较高。由于铸件的力学性能取决于多种因素，不仅与针孔等级有关，还与合金的化学成分的波动、铸件的凝固速度、热处理效果、其他缺陷的存在因素有关，所以同一级别的针孔试样，力学性能将在一个相当大的范围内波动。
5．铝合金铸件针孔形成的主要因素
综上所述，针孔是铝合金铸件中容易出现的且对铸件品质造成一定影响的一种铸造缺陷，氢是造成针孔的主要原因（有的资料介绍，铝液中所溶解的气体中80%-90%是氢），而氢的主要来源是水蒸气分解所产生的。因此，铝合金在熔炼过程中造成水蒸气产生的原因，也就是直接影响针孔形成的主要因素。影响针孔形成的主要因素有：
5.1 原材料、辅助材料的影响
在铝合金熔炼浇注过程中，所使用的原材料、辅助材料、一些材料中的结晶水和铝锈AL（OH）2分解会产生水分，造型材料中有多种有机和无机辅料带有的水分，铸型材料中的辅料、涂料等因为预热不良含有的水分等等，在铝合金熔炼浇注时，会因水蒸气的分解而产生大量的气体，这些气体都有可能导致铸件产生气孔。涂料中粘结剂，虽然可以增加涂层厚度，但也相应增大了发气量。
5.2 熔炼设备及工具的影响
不同熔炼设备熔化铝合金时，铝合金的吸气量和形成气孔的程度是不同的。新坩埚及有锈蚀、污物的旧坩埚，使用前应吹砂或用其他方法清除干净，并加热至700℃-800℃，保温2h-4 h，以去除坩埚所吸附的水分和其它化学物质，否则会因含有水分而在熔炼浇注时产生水蒸气而导致形成气孔。新砌的炉子，通常也需要使用几天或几周的时间进行烘炉干燥处理，否则耐火材料中含有的水分及化学结合的氢就无法释放而导致熔炼时形成气孔。
熔炼用的工具如浇包、除气用的钟罩等，使用前应将表面残余的金属、氧化皮等污物清除干净；铝镁合金使用的工具，使用前则要求放在光卤石等熔剂中洗涤干净。然后涂上防护涂料并进行预热烘干。如果预热不良，表面吸咐的水分，会在熔炼浇注过程因加热形成水蒸气而产生大量的气体，导致铸件针孔的形成。
5.3 气候的影响
一般情况下，周围空气中的氢气含量并不多，但空气中如果相对湿度大，则会增加合金液中气体的溶解
度，形成季节性气孔，如在雨季，由于空气湿度大，铝合金熔炼时针孔产生的现象就严重些。当然，空气湿度大时，铝合金锭、熔炼设备、工具等也会因空气潮湿而增加表面水分的吸附量，因此更应注意采取有力预热烘干防护措施，以减少气孔的产生。
5.4 熔化操作的影响
铝合金熔炼时，由于氢气溶解到铝液中需要一个过程，因此加强熔炼过程的控制，对控制铝合金吸气量是大有文章可做的。生产实践表明，铝液吸氢是在表面进行的，它不仅与铝液表面的分压有关，还与合金熔炼温度、熔炼时间等有较大的关系。合金熔化温度越高，熔化时间和熔化后铝液保持时间越长，氢在铝液中扩散就越充分，铝液吸氢量就越大，出现针孔的几率就越大。有人曾做试验，铝液存放时间越长，铝合金内含气量近似成比例增加。因此，我们在大量生产条件下，为了减少铝合金熔炼时吸收氢气，一定要严格执行铝合金熔炼工艺规程，一般铝合金熔化后保持时间不能超过3h-5h，铝合金熔化温度也不能过高，一般控制在760℃以下，最高初始熔炼温度不应超过920℃。
5.5 砂型铸造铸型的影响
铸型含水量高，铝合金中含氢量就越高。有人用同炉合金浇入不同含水量的铸型，经测定合金中氢气含量有很大区别③：铸型含水量为5%时，铸型中含氢量为1.5ml/100g；铸型含水量为6%时，铸型中含氢量为2.5ml/100g；铸型含水量为8%时，铸型中含氢量为3.0ml/100g。因此砂型铸造铝合金时，最好采用干燥或表面干燥型，如用湿型，含水量应控制在6%以下。这是因为湿型铸造时，由于水分的汽化温度低，当加热到铝液熔化温度时，砂型中会产生大量的气体，随着压力增大，体积发生膨胀，压力大的气体就会进入型腔或型腔中的铝液，导致侵入性气孔的形成。
5.6 金属型铸造型腔的影响
由于金属型铸造没有退让性和无透气性等特点，金属型在充填和浇注过程中，型腔内的气体一方面随着铝液金属的充填被压缩；另一方面又被迅速强烈加热，引起压力升高，结果造成充型反压力，阻碍铝液金属充填型腔，当压力超过一定极限时，气体就可能冲破金属液流束的表层，通过内浇口向外逸出，破坏金属液连续流动，并造成强烈氧化，在气体穿越金属液时，如果受到初晶或凝固层的阻挡，便会留在金属液中形成气孔。当带有砂型的金属型铸造时，液体金属在充填过程中，砂型受到粘结剂分解以及涂料未烘干或金属型预热不充分的影响，都会增加型腔内的气体量，当型腔内的气体不能充分排出时，气体便滞留于铸件形成气孔，而部分残留气体则富集于铸型壁与金属液之间形成“气阻”，这些气阻则使铸件出现浇不足或冷隔缺陷。
6．预防铝合金铸件针孔形成的主要措施
由以上分析可知，铝合金铸件容易产生针孔缺陷。它与铝合金本身特性有关系，也与一系列的外界因素有关。为了避免或减少铝合金在熔炼时产生针孔，保证铝合金铸件具有优良品质，可针对性地采取适当的预防措施予以预防。
6.1 认真做好熔炼浇注时的准备工作
6.1.1 严格按工艺规程要求，正确处理好炉料。炉料使用前应用吹砂或其它方法去除炉料表面的锈迹、
泥沙等污物，并进行炉料预热，预热温度：350℃-450℃，保持3h以上，严防带入水分和油污等。按QJ169-75要求的I类铸件，只允许使用一级回炉料，Ⅱ、Ⅲ类铸件允许使用二级回炉料，但Ⅱ类铸件回炉料的总量不允许超过70%，三级回炉料不允许用于基本产品的生产。
6.1.2 坩埚、锭模、熔炼工具，使用前应将表面油污、脏物等清除干净。并预热至120℃-250℃，涂以防护涂料。
6.1.3 新坩埚、新砌炉子、有锈蚀的旧坩埚，使用前应用吹砂其他方法将表面清除干净，并进行烘炉处理。一般应加热至700℃-800℃，保温2h-4h，以去除坩埚所吸附的水分及其它化学物质。
6.1.4 已经涂料的坩埚、锭模、熔炼工具使用前，均须预热，坩埚应预热至暗红色（500℃-600℃）；熔炼工具应预热至200℃-400℃，保持2h以上（除使用感应炉熔炼合金时，坩埚可不预热外。）
6.2 严格执行工艺规程，力求做到快速熔炼
铝合金在熔炼时，要力求做到快速熔炼，缩短高温下停留的时间。Al-Mg合金和其它铝合金熔化后保持时间过长时，需要用熔剂覆盖铝合金液面，以防止铝合金吸气，一旦在生产过程中出现异常，要及时与现场技术人员取得联系，采取果断措施予以处理。根据QJ1182-87标准，每一炉合金从开始熔化到浇注完毕的时间，砂型铸造不得超过4h；金属型铸造不得超过6h；压铸不得超过8h；合金最高温度一般不超过760℃，坩埚底部涂料厚度不得小于６0ｍｍ。
6.3 加强潮湿季节预防措施
在雨季或空气潮湿时节铸造铝合金，我们更应加注意采取预防去气防护措施，对熔炼用具、锭模、坩埚、炉料等都要严格按规范进行预热处理，以防带入过多的水分和油污等，引起各类针孔的产生。
6.4 精炼去气，去除铝合金中的气体
一般情况下，所谓“去气”（又叫“除气”）就是去除合金中的气体，“精炼”就是指去除合金中的夹杂物。因铝合金熔炼时，除气和精炼两个工序多合并在一起进行，故在生产实践中习惯将这两个工序称为精炼。由于铝合金中的气体主要是氢气，去气也就是主要去除氢气。目前去气的主要办法是在铝合金中通过精炼除气剂制造大量的气体（气泡中的气体可能是铝液内部经化学反应产生的，也可能性是经由部分精炼除气剂加入直接带入的），利用分压原理，让溶解于铝液中的氢原子向气泡扩散（此时气泡的分压为零），由于气泡比重轻，当气泡上浮到铝液表面时，气泡破裂，氢气逸入大气之中，最终达到去除氢气的目的（氯气及氯盐去气原理示意图见图２）。
目前，为了消除铝合金铸件针孔，最常用的办法是在熔化过程中用氯盐和氯化物除气，用氯气、氮气除气，用真空除气，用超声波除气，过滤除气等方法。，常用精炼除气剂的用途见表5。采用氯盐和氯化物除气剂除气时，要用钟罩将除气剂压入坩埚底部100mm，沿坩埚直径1/3处（距坩埚内壁）的圆周匀速移动。为了不使铝液大量喷溅，除气剂可分批加入，除气结束除渣，并按表6规定的时间进行静置。6.5 增加气体在合金中的溶解度
采用快速或高压下凝固的方法，提高气体在铝合金中的溶解度，促进气体来不及或不能析出，从而达到消除针孔的目的。具体方法限于篇幅，在此不做过多阐述。
6.6 采用工艺方法进行除气
通常情况下，砂型铸造也可以采用静置、多扎出气孔和加大冒口等方法进行去气。这里仅以金属型铸造去气预防措施为例做一简易介绍。由于金属型铸造具有无透气性特点，在设计金属型时就必须有排气预防措施，其生产中常用的排气方式有：
（1）利用分型面或型腔零件的组合面的间隙进行排气：因为金属型零件在组合时，总会有间隙，一般分型间隙在0.08mm-0.15mm之间，活动零件间隙在0.1mm-0.2mm之间，利用这些间隙可用来排气，但不允许为了排气而过分扩大间隙，造成金属液阻塞，从而使铸件上毛刺增加，降低铸件尺寸精度。（2）开排气槽：即在分型面或型腔零件的组合面上，芯座与顶杆表面上做排气槽，这样既能排气，又能蓄气，阻止液体金属流入，故在金属型铸造和金属型低压铸造时被广泛采用。
（3）设排气孔：排气孔一般开设在金属型的最高处，或金属型内可能产生“气阻”的地方。
（4）设计排气塞：排气塞是金属型常用的排气设施。在一平面上需要设制数个排气塞时，可用一个排气环来代替，将它设计在型腔的“气阻”处，或型腔的大平面上，以便排气畅通。如在铸件肥厚部分设计排气塞，排气塞可用导热性好的铜制作，同时还可以起到加强铸件冷却的作用。排气塞安装的位置和数量，常在金属型修正时确定。在金属型小批量生产时，为简化排气塞的制作，常在需要设置排气塞的地方，钻ф5-10毫米的小孔，孔内塞以水玻璃砂，也可以起到排气塞的作用。
7.预防铝合金铸件气孔形成应遵循的工艺原则
以上分析了铝合金铸件气孔形成的主要因素，并针对性地论述了一系列相应的预防措施，目的就是要在铸件中防止生成气孔和夹杂，获得优良品质的铸件。从铸造工艺角度综合分析，预防气孔的生成，消除气孔和氧化夹杂，我们可以用“防”、“排”、“溶”三字工艺原则来概括。
“防”：就是要防止水分及各种污物进入坩埚或熔炉中。
“排”：就是要排除铝液中的氧化夹杂和氢气，因为只有有效去除悬浮在铝液中的弥散状的夹杂物（主要是Al2O3），才能防止铝液增氢，消除去氢障碍，从而获得纯净的铝液，浇出合格的铸件。“渣既尽，气必除”说的就是这个意思。
“溶”：就是要使铝液中的氢在凝固时能部分地或者全部地固溶在合金组织中，不致在铸件中形成气孔。因此，在铝合金熔炼安排和选择“防”、“排”、“溶”三套工艺措施时，我们必须遵循“以防为主，以排为辅”的工艺原则，但最佳的熔炼或重熔方法，着眼点应仍放在“防”字上。
当然，铝合金熔炼或重熔时，贯彻“以防为主，以排队为辅”的原则，正确实施“防”、“排”、“溶”三套工艺措施，还必须具有过硬的熔炼操作基本功，熔炼操作基本功包括：精炼设备、熔炉炼工具的准备和处理，溶剂、变质剂的预制，精炼、变质除渣的技巧，搅拌操作的技巧和合理浇注等等，我们只有具备了过硬的操作基本功，才能真正有效地预防铝合金铸件气孔的形成。
A356铸造铝合金生产工艺流程 目录 第一章概述 第一节铝合金的定义、性质和用途 第二节铝合金的分类及表示方法 第三节 A356合金的成分、组织和性能 第四节 A356合金的生产设备 第二章 A356合金的生产工艺 第一节 A356合金的生产工艺流程第二节熔炼 （1）铝熔体的特点 （2）铝熔体的精炼与净化 （3）熔炼工艺参数对铸锭质量的影响 第三节铸造 （1）铸造方法的分类 （2）铸造原理 （3）铸造工艺参数对铸锭质量的影响 第四节熔铸工艺 （1）配料工艺 （2）熔炼工艺 （3）铸造工艺 （4）取样工艺
第三章 A356合金常见缺陷及预防措施 第一节化学成分 第二节外观质量 第三节低倍针孔度 （1）针孔的定义与分类 （2）针孔形成的原因 （3）形成气孔的H2来源 （4）预防针孔形成的工艺措施 第一章概述 第一节铝合金的定义、性质和用途 所谓铝合金就是在工业纯铝中加入适量的其他元素，使铝的本质得到该善，以满足工业上和人们生活中的各种需要。由于其比重小，比强度高，具有良好的综合性能，因此，被广泛用于航空工业、汽车制造业、动力仪表、工具及民用器皿制造等方面。 第二节铝合金的分类及表示方法 铝合金可分为两大类：变形铝合金和铸造铝合金，变形铝合金要先铸成锭，用于压延或拉伸，如：管、棒和板等；铸造铝合金，用于铸造固定铸件，如：活塞、汽缸和支架等。 变形铝合金牌号的表示方法大致有两种： 1、国家标准
用第一个字母L表示工业纯铝或铝合金，（取铝的汉语拼音第一个字母）。 第二个字母表示铝合金类别，下面几个字母分别表示： G——工业高纯铝 F——防锈铝合金 Y——硬铝合金 C——超硬铝合金 D——锻造铝合金 T——特殊铝合金 字母后面的数字表示该类合金的序号。如LF3表示3号防锈铝合金；LD2表示2号锻造铝合金；LY12表示12号硬铝合金；LC4表示4号超硬铝合金；LT21表示21号特殊铝合金。 2、引用美国四位数铝合金牌号表示方法，作为国家标准第一位数字表示铝合金系列，如： 1XXX 表示纯铝 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－Zn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 最后两位数字表示某种具体的铝合金或铝的纯度，第二位数字表示对原来的合金或杂质范围的修改。 铸造铝合金牌号的表示方法：
侵入气孔、析出气孔、针状气孔产生的原因有哪些? 侵入气孔产生的原因是:型砂中的水分与粘结剂中的挥发物，都会因受热变成气体。如果型砂(或芯砂)透气性差，或浇注系统设计不合理，或砂型紧实度过高.或砂型排气不良以及气道堵塞，都会使铸型中所产生的气休(浇注时)不能及时排出，就可能冲破金属表面凝固膜，而钻进铁水里去，若不能上浮排出，便留在铸件中形成气孔。因此应尽量减少铸型中的气体来源和增加铸型的排气能力。其具体措施有: (1)严格控制型砂的水分，同时起膜与修型时，不宜刷水过多。煤粉等加入量不宜过多，从而减少发气量。一般型砂中水<6%，煤<7%。 (2)干型要保证烘干的质量，烘干后停放时间不宜过长，以免返潮。 (3)适当地提高浇注温度，浇注时缓慢平稳，保征型腔内原有气体来得及排出。 (4)铸型紧实度要适当，保持良好的透气性。同时还要开气冒口，扎气眼；泥芯要有通气道等。 (5)浇注系统的设置要合理，要考虑型腔内排气畅通及金属液平稳地流入铸型。 (6)合箱时要注意封死芯头间隙，以免铁水钻入而堵塞通气道。 (7)对于大平面铸件，最好采用倾斜浇注，出气孔处高势，以利排气。 (8)泥芯撑和冷铁必须干净无锈 (9)适当减少粘结剂，可附加一些透气性材料，如木屑等。 (10)可选用圆性砂粒，增加型砂的透气性。 析出气孔产生的原因是：气体在金属中的溶解度随温度下降而急剧减少。在熔炼过程中，金属吸收了较多的气体，而在冷却凝固过程中，析出的气体若不能排出型外，则留在铸件中成为气孔。因此，要尽量减少铁水在熔炼和浇注时的吸气和减少铁水的粘度，以便气泡上浮排除。其具体措施有： （1）使用干燥炉料，并限制含气量较多的回炉料的用量。对锈蚀严重成表面有油的炉料要经过热处理后再使用，对本身含气量高的炉料，应重熔再生后再使用。 （2）尽量减少炉料与炉气接触：在金属液表面复盖溶剂，采用快速熔炼工艺，严格控制风量和风压等。 （3）浇包要完全烘干。 （4）进行脱气处理:方法是加入合金不溶性气体，把溶于金属液中的气体带出。如炼钢中加铁矿石沸腾而除去氢气、氮气等。 （5）采用真空熔炼，以清除金属液中气体或使用金属液在压力下结品，使已溶于金属的气体未来得及析出就已凝固。 （6）增加型砂的透气性:紧实度要合适，扎气眼，水分适宜。 （7）适当提高浇注温度，以降低金属液枯度。让气体易于排除。 （8）炉缸、前炉和铁水包需烘干后再使用。 （9）浇注时要避免断流，从而做到连续浇注。 （10）浇注时，必须点火引气。 针状气孔小，细而长，如针状，主要由氢和氧生成。其中氢可能以分子状态存在，也可能以原子状态存在。以分子状态存在时，如钢中有足够的氧化亚铁，则氢与氧化亚铁中的氧化合而成水蒸气，这种水蒸气可以直接生成针孔，也可以作为针孔的核心，周围的氢向其扩散，聚集而长大，终于生成针孔。以原子状态存在时，则熔解于钢水(或铁水)中，随着温度下降，氢被析出，并迅速扩散，或扩散到已有核心处，聚集长大，或扩散到已有析出氧的地方，与氧化合而成水蒸汽，从而生成针孔。在所有情况下，氢的扩散都要受到相邻金属品粒的阻碍，被迫向细长方向发展而成为针状。氧多以分子状态存在，并
铝铸件常见缺陷及整改办法 铝铸件常见缺陷及整改办法 1、欠铸（浇不足、轮廓不清、边角残缺）： 形成原因： （1）铝液流动性不强，液中含气量高，氧化皮较多。 （2）浇铸系统不良原因。内浇口截面太小。 （3）排气条件不良原因。排气不畅，涂料过多，模温过高导致型腔内气压高使气体不易排出。 防止办法： （1）提高铝液流动性，尤其是精炼和扒渣。适当提高浇温和模温。提高浇铸速度。改进铸件结构，调整厚度余量，设辅助筋通道等。 （2）增大内浇口截面积。 （3）改善排气条件，增设液流槽和排气线，深凹型腔处开设排气塞。使涂料薄而均匀，并待干燥后再合模。 2、裂纹： 特征：毛坯被破坏或断开，形成细长裂缝，呈不规则线状，有穿透和不穿透二种，在外力作用下呈发展趋势。冷、热裂的区别：冷裂缝处金属未被氧化，热裂缝处被氧化。 形成原因： （1）铸件结构欠合理，收缩受阻铸造圆角太小。 （2）顶出装置发生偏斜，受力不匀。
（3）模温过低或过高，严重拉伤而开裂。 （4）合金中有害元素超标，伸长率下降。 防止方法： （1）改进铸件结构，减小壁厚差，增大圆角和圆弧R，设置工艺筋使截面变化平缓。 （2）修正模具。 （3）调整模温到工作温度，去除倒斜度和不平整现象，避免拉裂。 （4）控制好铝涂成份，成其是有害元素成份。 3、冷隔： 特征：液流对接或搭接处有痕迹，其交接边缘圆滑，在外力作用下有继续发展趋势。 形成原因： （1）液流流动性差。 （2）液流分股填充融合不良或流程太长。 （3）填充温充太低或排气不良。 （4）充型压力不足。 防止方法： （1）适当提高铝液温度和模具温度，检查调整合金成份。（2）使充填充分，合理布置溢流槽。 （3）提高浇铸速度，改善排气。 （4）增大充型压力。
铝合金铸造工艺简介 一、铸造概论 在铸造合金中，铸造铝合金的应用最为广泛，是其他合金所无法比拟的，铝合金铸造的种类如下： 由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可围减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。 1、铝合金铸造工艺性能 铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。 (1) 流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。 影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的高低。 实际生产中，在合金已确定的情况下，除了强化熔炼工艺（精炼与除渣）外，还必须改善铸型工艺性（砂模透气性、金属型模具排气及温度），并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度，保证合金的流动性。 (2) 收缩性 收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。 铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。 ①体收缩 体收缩包括液体收缩与凝固收缩。 铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起
铝压铸件产生气孔的可能原因(供参考) 一. 人的因素: 1. 脱模剂是否噴得太多? 因脱模济发气量大，用量过多时，浇注前未燃尽，使挥发气体被包在铸件表层。所以在同一条件下,某些工人操作时会产生较多的气孔的原因之一。 选用发气量小的脱模济，用量薄而均匀，燃净后合模。 2 未经常清理溢流槽和排气道？ 3 开模是否过早? 是否对模具进行了预热?各部位是否慢慢均匀升温，使型腔、型芯表面温度为150℃～200℃。 4 刚开始模温低时生产的产品有无隔离? 5 如果无预热装置时是否使用铝合金料慢速推入型腔预热或用其它方法 加热？ 6 是否取干净的铝液，有无将氧化层注入压室？ 7 倒料时，是否将勺子靠近压室注入口，避免飞溅、氧化或卷入空气降 温等。 8 金属液一倒入压室，是否即进行压射，温度有无降低了？。 9 冷却与开模，是否根据不同的产品选择开模时间？ 10 有无因怕铝液飞出（飞水），不敢采用正常压铸压力？更不敢偿试 适当增加比压。？ 11 操作员有无严格遵守压铸工艺？ 12 有无采用定量浇注？如何确定浇注量? 二. 机(设备、模具、工装)的因素: 主要是指模具质量、设备性能。 1 压铸模具设计是否合理,会否导致有气孔？ 压铸模具方面的原因： 1．浇口位置的选择和导流形状是否不当，导致金属液进入型腔产生正面撞击和产生旋涡。（降低压射速度，避免涡流包气） 2．浇道形状有无设计不良? 3．内浇口速度有无太高，产生湍流? 4．排气是否不畅? 5．模具型腔位置是否太深? 6．机械加工余量是否太大?穿透了表面致密层，露出皮下气孔？ 压铸件的机械切削加工余量应取得小一些，一般在0.5mm左右，既可减轻铸件重量、减少切削加工量以降低成本，又可避免皮下气孔露出。余量最好不要大于0.5mm,这样加工出来的面基本看不到气孔的，因为有硬质层的保护。 2 排气孔是否被堵死，气排不出来？ 3 冲头润滑剂是否太多，或被烧焦？这也是产生气体的来源之一。 4 浇口位置和导流形状,有无金属液先封闭分型面上的排溢系统？ 5 内浇口位置是否不合理，通过内浇口后的金属立即撞击型壁、产生涡 流，气体被卷入金属流中? 6 排气道位置不对，造成排气条件不良？
国兴金属制品有限公司教育训练教材 铝合金铸造技术篇 一、前言： 铝合金为目前使用极为广泛的一种金属。在铸造上而言，不论重力铸造，砂模铸造、压铸精密铸造┄等各种铸造方法均可见到大量的铝合金铸件，由于这些方法铸造，其原因乃在于铝合金具有质量轻、机械质优良、耐腐蚀、美观以及机械加工容易等优点。因而不仅大量使用于一般生活用品，例如：运输工具、通信器材、运动器材料、家庭五金┄等商业用途上，亦大量使用于航空太空载具及武器系统等军事装备。 铝合金铸造技术的发展时间，已有数十年历史，由于机械设计及加工观念的改变与要求以及机械设计的日趋复杂，加上新的合金不断的被发展出来，部份的铸造用铝合金机械强度甚至超过一些锻造用铝合金，如A201、A206等，因而铸造的重要性再度被肯定,在铸造一般生活用品时,铝合金的铸造并非一困难工作，但要铸造高品质的铸件时，则铝合金的铸造就非想象中的容易。 影响铸件品质的要素有八点，例如：铸造方案的设计，材料的选择以及铝水的品 质等，其中铝水的品质，则系熔炼的工作。 二、熔炼设备 熔炉: 铝合金熔炼用的炉子，以热源区分，可分为两个主要的种类：燃料及电力。 在使用燃料的熔炉中，则又分为油炉及瓦斯两种。 而电力炉则可区分为反应炉及电阻炉。 在选择炉子时，值得考虑的因素甚多，例如：熔解量的多寡；能源的价格；原始设备的成本，安装的价格，设备维护的难易，厂房设施配合；以及产品的种类。就一般铝合金铸造的：由于铝件的重量有限，为求操作上的方便，以及成本的考虑，绝大部份均系采用坩锅炉（目前已大量改用连续炉）。 以不同加热方式的炉子而言，使用油炉或气炉，或可降低成本。但是，不论油炉或电炉，均有机会增加铝水中的氢气量。一般而言，在使用油炉时，所使用的燃油中带含有10-20%的水气，对气炉而言，例如瓦斯不包含空气之中，因温度而含的水分，而仅计算燃烧所产生水蒸气，至少在消耗气体量的两倍以上。而不论使用燃油或瓦斯气体为热源时，燃烧后产生的水气，必然是包围着熔解炉。因此，可想而知的是氢气 的来源必然可观。 三、铝汤处理之目的： 在铝汤有由原材料在熔解过程中发生的氢气或氧化物等非金属介在物之外，尚含钠碱
铸铁件氮气孔产生的原因分析及特征 特征：枝晶间裂隙状氮气孔 这种缺陷呈裂隙状多角形或断续裂纹状，跟其它的气孔类缺陷大不相同，从外观上看没有明显的气体痕迹，但能明显看到粗大的树枝晶，跟缩孔、缩松缺陷有点类似，所以在有些较厚大件上，经常被误认为是缩孔、缩松。值得一提的是，这种气孔在铸件断面上呈大面积分布，有的也分布在较大的平面处，在铸件最后凝固如冒口附近，热节中心最为密集，这类气孔常发生在同一炉或同一浇包浇注的全部或大部分铸件中。由于是在凝固过程晚期形成的，因而气孔孔洞形状不是圆球形的，而改变为多角形或枝晶间裂隙状的，这说明气泡生成及长大时，其周边被固体的枝晶壁所包围，而不能形成圆球形的气孔。 来源：液态金属所吸收的氮来自多种途径，主要有两大类，一是浇注前金属液本身所含的氮;二是树脂砂中所含的氮。 对于冲天炉熔炼的灰铸铁，炉料中的废钢是氮的重要来源，碱性电弧炉废钢，其含氮量可达 60ppm～140ppm，废钢多于35%，就有可能产生氮气孔，树脂砂中所含的氮来源于树脂及固化剂、再生砂中积累的氮、型砂中的含氮附加物及涂料中的氮沥青焦炭含氮量高，作为增碳剂使用时容易产生氮气孑L，必须引起高度重视。而电极电墨作为增碳剂，则由于其含氮量低而不容易发生氮气孑L。此外，在熔炼过程中即使加入含氮量高的增碳剂，如沥青焦炭，也只有在刚加入铁液时含氮量急剧增加，当铁液保温十多分钟后，含氮量逐渐恢复到加增碳剂前的水平。 机理： 用树脂砂生产铸铁件更容易产生氮气孔，这是因为当铁液浇人铸型后，含N的树脂受热分解出NH3，NH3又在金属液表面离解，NH3一[N]+3/2H2，[N]原子相当一部分进入铸型金属界面尚处于熔融
铝合金铸造工艺 一、铸造概论 铝合金铸造的种类如下： 由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。 1、铝合金铸造工艺性能 铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。 (1)流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。 影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的高低。 (2)收缩性 收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷 到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性 对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。
铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。 ①体收缩 体收缩包括液体收缩与凝固收缩。 铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中，并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而细小，大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。 缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一，产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现，铸造铝合金凝固范围越小，越易形成集中缩孔，凝固范围越宽，越易形成分散性缩孔，因此，在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则，即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充，是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。对易产生分散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比集中缩孔要多，并在易产生疏松处设置冷铁，加大局部冷却速度，使其同时或快速凝固。 ②线收缩 线收缩大小将直接影响铸件的质量。线收缩越大，铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺寸及形状变化也越大。 对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率，即使同一合金，铸件不同，收缩率也不同，在同一铸件上，其长、宽、高的收缩率也不同。应根据具体情况而定。 (3)热裂性 铝铸件热裂纹的产生，主要是由于铸件收缩应力超过了金属晶粒间的结合力，大多沿晶界产生从裂纹断口观察可见裂纹处金属往往被氧化，失去金属光泽。裂纹沿晶界延伸，形状呈锯齿形，表面较宽，内部较窄，有的则穿透整个铸件的端面。
第一章铝合金低压铸造知识整理 2.1低压铸造概论 2.1.1低压铸造定义 铸型一般安置在密封的坩埚上方，坩埚中通入压缩空气，在熔融金属的表面上造成低压力(0.06～0.15MPa)，使金属液由升液管上升填充铸型和控制凝固的铸造方法。 2.1.2基本原理 在密闭的保持炉的熔汤表面上施加0.01~0.05Mpa的空气压力或惰性气体压力，熔汤通过浸放在熔汤里的给汤管上升，被充填进连接着的炉子上方的模具内。因此熔汤是从型腔的下部慢慢开始充填，保持一段时间的压力后凝固。凝固是从产品上部开始向浇口方向转移，浇口部分凝固的时刻就是加压结束的时间。然后冷却至可以取出产品的强度后从模具中脱离。于是就凭借浇口的方向性凝固和从浇口开始的冒口压力效果得到了完美的铸件。 低压铸造装置如图1所示。 缓慢地向坩埚炉内通入干燥的压缩空气，金属液受气体压力的作用，由下而上沿着升液管和浇注系统充满型腔，如图1b所示。开启铸型，取出铸件，如图1c所示。 图1 2.1.3与其他铸造法的比较 与压力铸造比较： 1）低压铸造适用的合金范围广，而压力铸造一般只适用于铸造性能较好的合金；2）压力铸造一般用于生产批量大的中小铸件，而低压铸造可适用于不同大小，
不同批量的铸件； 3） 压力铸造是在高速高压下充型，型腔中的气体不易被排除，易于产生气孔， 而低压铸造则与此相反； 4） 低压铸造的设备比压力铸造的设备简单，制造容易； 5） 低压铸造比压力铸造生产效率低。 与金属型铸造比较： 1） 低压铸造可以大大简化浇注系统； 2） 低压铸造更易于实现机械化自动生产； 3） 低压铸造的设备比金属型铸造稍高。 与一般砂型重力铸造比较 1） 低压铸造浇包中的合金液自下而上的从底部注入型腔，浇注平稳，因此成品 率比砂型铸造高； 2） 低压铸造是在低压下充型，又在较高的压力下结晶凝固，使铸件的组织、机 械性能、气密性、耐压性能均比砂型重力铸造好； 3） 低压铸造浇注系统比砂型重力铸造简单，并可以大大减小冒口，有的铸件甚 至可以不设置冒口，从而简化了工艺，节省了金属材料； 2.2 铝合金低压铸造工艺 铝合金低压铸造的工艺过程如图2所示。 图2
本文从铝合金铸件气孔类别分析入手，指出铝合金铸件气孔可分为点状针孔、网状针孔、综合性针孔三类；氢是造成铝合金铸件针孔的主要原因，而氢的主要来源则是由于水蒸气分解所产生的。因此，铝合金在熔炼过程中造成水蒸气产生的原因，也就是直接影响针孔形成的主要因素。由于铝合金铸件气孔对铸件的品质尤其是对其力学性能产生不良的影响，作者在文中论述了铝合金铸件气孔形成的主要因素，并针对铝合金铸件气孔形成的主要因素提出了相应的预防措施，文章最后扼要总结了预防铝合金铸件针孔必须遵守的“防”、“排”、“溶”工艺原则。 引言： 在纯铝中加入一些金属或非金属元素所熔制的铝合金是一种新型的合金材料，由于其比重小，比强度高，具有良好的综合性能，因此被广泛用于航空工业、汽车制造业、动力仪表、工具及民用器具制造等方面。随着国民经济的发展以及经济一体化进程的推进，其生产量和耗用量大有超过钢铁之势。 加强对铝合金材料性能的研究，保证铝合金铸件具有优良品质，既是我们每一个科技工作者义不容辞的责任，也是同我们的日常生活息息相关的头等大事。本文结合作者铝合金铸件生产实践经验谈谈铝合金铸件气孔与预防问题。 1．气孔类别 由于铝合金具有严重的氧化和吸气倾向，熔炼过程中又直接与炉气或外界大气相接触，因此，如熔炼过程中控制稍许不当，铝合金就很容易吸收气体而形成气孔，最常见的是针孔。针孔（gas porosity/pin-hole），通常是指铸件中小于1mm的析出性气孔，多呈圆形，不均匀分布在铸件整个断面上，特别是在铸件的厚大断面和冷却速度较小的部位。根据铝合金析出性气孔的分布和形状特征，针孔又可以分为三类①，即： (1) 点状针孔：在低倍组织中针孔呈圆点状，针孔轮廓清晰且互不连续，能数出每平方厘米面积上针孔的数目，并能测得出其直径。这种针孔容易与缩孔、缩松等予以区别开来。 (2) 网状针孔：在低倍组织中针孔密集相连成网状，有少数较大的孔洞，不便清查单位面积上针孔的数目，也难以测出针孔的直径大小。 (3) 综合性气孔：它是点状针孔和网状针孔的中间型，从低倍组织上看，大针孔较多，但不是圆点状，而呈多角形。 铝合金生产实践证明，铝合金因吸气而形成气孔的主要气体成分是氢气，并且其出现无一定的规律可循，往往是一个炉次的全部或多数铸件均存在有针孔现象；材料也不例外，各种成分的铝合金都容易产生针孔。 2．针孔的形成 铝合金在熔炼和浇注时，能吸收大量的氢气，冷却时则因溶解度的下降而不断析出。有的资料介绍②，铝合金中溶解的较多的氢，其溶解度随合金液温度的升高而增大，随温度的下降而减少，由液态转变成固态时，氢在铝合金中的溶解度下降19倍。（氢在纯铝中的溶解度与温度的关系见图1③）。因此铝合金液在冷却的凝固过程中，氢的某一时刻，氢的含量超过了其溶解度即以气泡的形式析出。因过饱和的氢析出而形成的氢气泡，来不及上浮排出的，就在凝固过程中形成细小、分散
压铸件气孔的成因和解决办法 铝压铸是将铝液快速高压充填到模具型腔的铸造。铝液充填压铸模型腔的时间极短，一般为百分之几秒或千分之几秒。压铸过程中形成的气孔有光滑的表面，形状多为圆形或椭圆形，其多存在于铸件的表面或皮下针孔，也可能在铸件内部。气孔的来源主要为压铸过程中卷入的气体或铝液析气。 一、压铸过程中卷气。 1、压铸机压铸现在基本上采取三级压射，在第一级压射时，压射冲头以较慢的速度推进（通常在0.3m/s以内），这有利于将压室中的气体挤出；第二级压射则是按压铸件的结构、壁厚选择适当的流速，内浇口速度极快（一般冲头速度为1~6m/s，薄壁件、高气密性件、镁合金件有可能达到8m/s以上的速度），将铝液把型腔基本充满。这一级是压铸件产生气孔的关键，速度越高越易产生涡流而形成气孔。这一过程里，控制压铸件气孔主要通过控制一、二级压射速度和一、二级切换点来实现。一、二级速度尽量低一点（但太低会影响铸件成型或表面质量，要根据实际情况而定）；二级压射的起点可选择在不允许有铸件气孔的部位之后，不同的铸件我们可选择不同的起点。同时随着压铸机射出速度、增压建压时间、提速时间等工作性能的不断提高和完善，铸件气孔将会越来越少。 2、一套好的压铸模应具备良好的浇注系统、排溢系统。在压铸过程中要尽量使多股浇道，铝液流与铸件方向保持一致，尽量不互相碰撞而产生涡流及因充填混乱造成卷气；另外使多股浇道充填型腔要注意做到同时填充，不能让一股或几股铝液先到最后端死角后再返回产生涡流。压铸模上的集渣包和排气道分布要合理。 3、压铸模具的温度对铸件的质量和气孔也有着关键的影响。当模温过高时，脱模剂在高温下挥发不能形成致密的皮膜，易造成粘膜；而模温过低，则脱模剂形成的皮膜有未挥发的水分，使脱模效果差，导致铸件气孔。通常模具预热温度为150℃~180℃，工作保持温度为220℃~280℃。 4、涂料产生的气体 a、首先是涂料的性能：挥发点太高，发气量大对铸件气孔有直接影响。 b、从喷涂工艺上看：喷涂使用量过多，喷涂时间过长，易造成气体挥发量大，还会使模具表面温度过低，模具表面水气一时无法蒸发，合模后型腔产生大量气体。生产过程中我们要选择性能好的涂料，挥发点要低，产生气体量要小。 5、最后由于压铸的特点是以很快的速度充填型腔，铝液在模具内快速凝固形成产品，所以铸件内部一定会有因铝液卷气产生的气孔。但铸件表层也会因快速凝固形成细晶粒的致密层，这些细晶粒具有较高的机械性能，只要铸件的加工余量尽量小一点，铸件的物理性能也可以得到保证。过大的加工余量就会把表面致密层加工掉，从而引起内部气孔暴露，铸件的物理性能降低。 下面举例说说我们生产的铝不粘锅的工艺： 1、产品名称：铝不粘锅，铸件轮廓尺寸为Φ250×180的圆锅，壁厚2.5mm。 2、材料：ADC12。 3、压铸机：650T。 4、产品要求：表面质量要求光滑，需在430℃高温下进行特氟隆处理，如果铸件有气孔，表面会鼓包，因此铸件不能有气孔、缩松、夹杂。
离心铸造 一、概述 离心铸造是将液体金属浇入旋转的铸型中，使液体金属在离心力的作用下充填铸型和凝 固形成的一种铸造方法。 为实现上述工艺过程，必须采用离心铸造机创造使铸旋转的条件。根据铸型旋转轴在空间位置的不同，常用的有立式离心铸造机和卧式离心铸造机两种类型。 立式离心铸造机上的铸型是绕垂直轴旋转的（图1），它主要用来生产高度小于直径的圆环类铸件，有时也可用此种离心铸造机浇注异形铸件。 卧式离心铸造机的铸型是绕水平轴旋转的（图2），它主要用来生产长度大于直径的套 类和管类铸件。 图1 立式离心铸造示意图 图1 立式离心铸造示意图 1-浇包 2-铸型 3-液体金属 4-皮带轮和皮带 5-旋转轴 6-铸件 7-电动机 图2 卧式离心铸造示意图 1-浇包 2-浇注槽 3-铸型 4-液体金属 5-端差 6-铸件 由于离心铸造时，液体金属是在旋转情况下充填铸型并进行凝固的，因而离心铸造便具有下 述的一些特点：
1）液体金属能在铸型中形成中空的圆柱形自由表面，这样便可不用型芯就能铸出中空的 铸件，大大简化了套筒，管类铸件的生产过程； 2）由于旋转时液体金属所产生的离心力作用，离心铸造工艺可提高金属充镇铸型的能力，因此一些流动性较差的合金和薄壁铸件都可用离心铸造法生产； 3）由于离心力的作用，改善了补缩条件，气体和非金属夹杂也易于自液体金属中排出，因此离心铸件的组织较致密，缩孔（缩松）、气孔、夹杂等缺陷较少； 4）消除或大大节省浇注系统和冒口方面的金属消耗； 5）铸件易产生偏析，铸件内表面较粗糙。内表面尺寸不易控制。 离心铸造的第一个专利是在1809年由英国人爱尔恰尔特（Erchardt）提出的，直到二十世纪初期这一方法在生产方面才逐步地被采用。我国在三十年代也开始利用离心管、筒类铸件如铁管、铜套、缸套、双金属钢背铜套等方面，离心铸造几乎是一种主要的方法；此外在耐热钢辊道、一些特殊钢无缝纲管的毛坯，造纸机干燥滚筒等生产方面，离心铸造法也用得很有成效。目前已制出高度机械化、自动化的离心铸造机，已建起大量生产的机械化离心铸管车间。 几乎一切铸造合金都可用于离心铸造法生产，离心铸件的最小内径可达8毫米，最大直径可达3m，铸件的最大长度可达8m，离心铸件的重量范围为几牛至几万牛（零点几公斤至十多 吨）。 二、离心铸造工艺 1）离心铸型转速的选择 选择离心铸型的转速时，主要应考虑两个问题：（1）离心铸型的转速起码应保证液体金属在进入铸型后立刻能形成圆筒彩，绕轴线旋转；（2）充分利用离心力的作用，保证得到良好的铸件内部质量，避免铸件内产生缩孔、缩松、夹杂和气孔。 采用砂型离心铸造时，也要注意忽使液体金属对型壁具有太大的离心压力而引起铸件粘 砂胀砂等的缺陷。 2）离心铸造用铸型 离心铸造时使用的铸型有两大类，即金属型和非金属型。非金属型可为砂型、壳型、熔模壳型等。由于金属型在大量生产、成批生产时具有一系列的优点，所以在离心铸造时广泛地采 用金属型。 卧式悬臂离心铸造机上的金属型按其主体的结构特点可分为单层金属型和双层金属型两种。在单层金属型中，型壁由一层组成，单层金属型结构简单，操作方便，但它损坏后需要制作新的铸型才能开始生产，在此铸型中只能浇注单一外径尺寸的铸件。而在双层金属型中，型壁由两层组成，铸件在内型表面成形。双层金属型结构虽复杂性，但只要改变内型的工作表面尺寸就可浇注多种外径尺寸的离心铸件。长期工作后，只需更换结构较简单的内型就可把旧铸型当作新 的铸型使用。
铝合金轮毂基础知识 一、轮毂的概念及工作状况 ●轮毂的概念： 轮毂又叫轮圈，在行业外也有一些不同的叫法：车轮、轮辋等。它作为整车行驶部分的主要承载件，是左右整车性能最重要的安全部件，在OE主机厂被定为A级安全件。 ●轮毂的受力状况： 轮毂通常会受到两个力的作用：一是要承受静态时车辆本身垂直方向的自重载荷；二是要经受车辆行驶中来自各个方向因起动、制动、转弯、石块冲击、路面凹凸不平等各种动态载荷所产生的不规则应力。 轮毂的静态应力分布 轮毂被安装到车上后，车轮便承受着整车垂直方向的自重力。其中轮辋部分是通过轮胎的充气压力传递而来的，轮辐部分的力是通过轮辋传递来的车辆自重力，这些力都属于静态应力。 二、轮毂的工艺介绍及材质优缺点 ●轮毂的材质分类及应用车型： 轮毂通常使用的材料有钢材和铝合金材料两大类，即钢圈和铝轮。钢圈多应用于卡车、货车和大客车等；铝轮已普通应用于轿车、SUV/MPV等(不过有的汽车厂为降低成本给轿车配的备胎还有使用钢圈)。 ●“钢圈”的工艺介绍及材质优缺点： 生产工艺：是用合金钢板材通过轧辊和冲压制成轮辋、轮辐(或钢丝)的坯料，再经铆接、点焊、二氧化碳电弧焊、挤压等工序装配组合而成。 材质优缺点： 优点：制造工艺简单，生产成本低、价格便宜，抗金属疲劳能力强不易变形等。 缺点：外形不美观造型单一，重量大耗油，惯性阻力大，散热性较差，易生锈等。 ●“铝轮”的工艺介绍及材质优缺点： 生产工艺：是将铝合金锭熔化成铝液后进行精炼变质、除气扒渣处理形成较纯净的铝液，铝液再进行铸造浇铸(重力或低压)成白毛坯之后去除浇口、帽口再进行热处理（固熔→淬火→时效），再通过数控车床和加工中心做机械加工形成半成品，再进行粗打磨、前处理清洗、吹水烘干、喷粉+烘烤固化形成粉坯，再进行精打磨、喷色漆、喷透明漆(或透明粉)+烘烤固化后形成最终成品。 ●“铝轮”的工艺介绍及材质优缺点： 材质优缺点： 优点：外观美观造型丰富，重量轻省油，惯性阻力小增加改动机寿命，散热性较好提高轮胎寿命，制造精度高平衡性佳/舒适度好等，漆层附着不易生锈。 缺点：制造工艺复杂，生产成本高，价格较贵，材质较脆抗金属疲劳能力一般容易变形开裂(受严重撞击时易断裂)等。 三、铝合金轮毂的材料介绍 ●铝合金轮毂所应用的材料型号： 轮毂在铸造铝合金方面，目前行业里广泛使用的材料是A356.2铝合金(是属于美国ASTM标准里的
气孔形成的原因及解决的措施 杨群收汇编在工厂的生产实践中，人们对气孔的叫法不一样。有的叫气眼、气泡、气窝，丛生气孔，划为一体统称为“气孔”。 气孔是铸件最常见的缺陷之一。在铸件废品中，气孔缺陷占很大比例，特别是在湿模砂铸造生产中，此类缺陷更为常见，有时会引起成批报废。球墨铸铁更为严重。气孔是在铸件成型过程中形成的，形成的原因比较复杂，有物理作用，也有化学作用，有时还是两者综合作用的产物。有些气孔的形成机理尚无统一认识，因为其形成的原因可能是多方面的。 各类合金铸件，产生气孔缺陷有其共性，但又都是在特定条件下生成的，因此又都具有特殊性。所以要从共性中分析产生气孔的一般规律，也要研究特性中的特有规律，以便采取有效的针对性措施，防止气孔缺陷的产生。 一、气孔的特征 气孔大部分产生在铸件的内表面或内部、砂芯面以及靠近芯撑的地方。形状有圆形的、长方形的以及不规则形状，直径有大的、小的也有似针状丛生孔形。气孔通常具有干净而光滑的内孔面，有时被一层氧化皮所覆盖。光滑的孔内颜色一般是白色，或带有一层暗蓝色，有的气孔内壁还有一个或几个小铁豆豆，常把这种气孔称作“铁豆气孔”。距铸件表面很近的气孔，又叫“皮下气孔”，往往通过热处理、清滚或者机械加工后才被发现。还有一种常见
的气孔，叫做“气缩孔”，是气体和铸件凝固时的收缩而共同促使其产生的，形状又有其特殊性。铸钢和高牌号铸铁都常出这种名称的缺陷，但形成的机理有所差异。 气孔和缩孔是可以区别开的，一般说来气孔是圆形或梨形的孔洞，内壁光滑。而不像缩孔那样内表面比较粗糙。 二、气体的来源 各类铸造合金在熔炼及成型过程中，总要和气体相接触的，气体就会进入并以各种形式存在于合金中，气体来源是多方面的，归纳起来，主要来自以下几个方面： 1、原材料带进的。各种铁类、铁合金、燃料、熔剂等，自身就含有气体，有的带有雨雪潮湿，有的锈蚀，有的带有浊污，在熔炼过程中都有可能产生气体，其中一部分就会滞留在合金液中。有人提出：炉料上带的雨水、雪湿、浊污随炉料进入炉内，在炉料还是固态仅发红时，它们就已蒸发或烧掉，怎么会留存在铁水里呢？在资料里，用语言详细解释的不多，但在实践中，只要炉料（生铁、废钢、回炉料）受雨雪淋湿，湿着入炉，铁水一定会氧化，这确是事实。潮湿炉料在炉内的变化是无法看到的，但是废钢、生铁夏天被雨淋后，其表面很快就会有一层黄色的锈，这则是常见的！这层黄色的锈就是铁氧化的象征。 [Fe]+[H2O]——[FeO]+2[H]↑ 另外我们还会常见到这种现象，露天堆放的生铁、废钢经雨雪淋后，冬天生锈发黄的时间慢，夏天生锈发黄的时间快，夏天经雨淋后
气孔形成的原因及解决的措施（二） 三、产生气孔的原因前面叙述的是气体的主要来源和部分形成气孔的经过。其实在具体生产作业过程中，形成气孔的原因还很多，为了便于在实践中直接操作应用，把各工序在操作中易产生气孔的具体因素归纳如下：（1）冶炼过程中，金属液氧化，溶解有大量气体。金属液溶解的气体量与所熔炉料的质量，以及熔化设备，炉工操作技术有很大的关系。如炉料氧化，锈蚀严重，带有油污和焦炭带有水、雨、雪潮湿。熔化操作不当，底焦太高，过热区越大，铁水氧化越严重，风压风量太大，使金属液大量吸气而过分氧化。（2）浇注时或金属液凝固过程中，由外界侵入的气体。需要说明的是，由这种气体形成的气孔往往是单独存在的，气体来源型（芯）中的水分，附加材料燃烧挥发产生的气体，浇注中金属液形成涡流，将气体旋入而产生的气孔。由经验可知这种气孔大部呈梨形状，如果梨形孔的尖部指向泥芯（图1），那么这种气孔有可能是因芯子而造成的。如果尖部指向外型（图2），则有可能是因外型而造成的。如果通过气孔形状判断不出气体来源，就只有根据气孔所在的位置来决定，如果气孔在芯子附近，该气孔则有可能是由芯子而造成的。如果发生在外型附近，这种气体则有可能是由外型而造成的。但气孔发生在中部就难以判断了。在这种情况下，就必须从铸
造全部工艺过程来分析和判断了。（实践中常遇到这样的情况，在分析废品原因时，找到了一个认为可能是产生废品的原因，马上就被自己又否认掉，甚至找到几个可能的原因，但又都被推翻，确定不下来。可见废品分析的困难度。某工厂生产HT250汽车制动鼓，造型工艺没有改变，化学成分 和以前的一样，但是有一段时间生产出的铸件却白口，找不出真正原因，只能认为可能是废钢中含有微量反石墨化元素。许昌一位老板，铸造专业毕业二十多年了，现办有两个铸造工厂，他说：下辈子说啥也不搞铸造了，太难，正干的好好的，说出废品就是一批，原因就不好找。）（3）所用的原砂 过细。山西晋城一铸造厂，因型砂过细，衬板上表面出现丛生气孔，在不能及时更换型砂的情况下，只有采用多扎气眼，型砂适当干点的措施来解决。（4）型砂透气性不好，含水分太大，或型砂中发气物质如煤粉及有机物太多或质量不好；粘结剂及附加物用量太大；舂箱太紧，起模、修型时局部刷水过多，至使浇注时产生了大量的气体而又不能顺利排出。（5）砂型或砂芯子的烘烤时间短，烘烤温度低，保温时间短，型（芯）烘烤的不干，或外干内湿没有烘透（烘烤不 透的型（芯）拉出烘干窑后，上面冒烟；用手指弹铸型，是否烘透声音不一样）。（6）砂型或砂芯上的涂料质量不好， 涂料方法不正确（涂料过稀，涂量过大，厚深不均），涂后 没有烘干。（7）使用的芯撑或芯铁不干净，上面有锈或者潮
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 有色冶金基础知识 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-8587-72 有色冶金基础知识 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1铸造铝合金 （1）铝合金的性能及应用 铸造铝合金的密度比铸铁和铸钢小，而比强度则较高。因此在承受同样载荷条件下采用铝合金铸件，可以减轻结构的重量，故在航空工业及动力机械和运输机械制造中，铝合金铸件得到广泛的应用。 铝合金有良好的表面光泽，在大气及淡水中具有良好的耐腐蚀性，故在民用器皿制造中，具有广泛的用途。纯铝在硝酸及醋酸等氧化性酸类介质中具有良好的耐蚀性，因而铝铸件在化学工业中也有一定的用途。纯铝及铝合金有良好的导热性能，放在化工生产中使用的热交换装置，以及动力机械上要求具有良好导热性能的零件，如内燃机的汽缸盖和活塞等，也适于用铝合金来制造。
铝合金具有良好的铸造性能。由于熔点较低（纯铝熔点为660.230C，铝合金的浇注温度一般约在730～750oC左右），故能广泛采用金属型及压力铸造等铸造方法，以提高铸件的内在质量，尺寸精度和表面光洁程度以及生产效率。铝合金由于凝固潜热大，在重量相同条件下，铝液的凝固过程时间延续比铸钢和铸铁长得多，放流动性良好，有利于铸造薄壁和结构复杂的铸件。 （2）铸法铝合会的分类、牌号 铝合金按照加工方法的不同分为两大类，即压力加工铝合金和铸造铝合金（分别以YL和ZL表示）。在铸造铝合金中又依主要加入的合金元素的不同而分为四个系列，即铸造铝硅合金、造铝铜合金、铸造铝镁合金和铸造铅锌合金（分别以ZL1X X，ZL2 X X，ZL3 X X和ZL4 X X表示），在每个系列中又按照化学成分及性能的不同而分为若干牌号。表3中列出了铸造铝合金国家标准所包括的几种铝合金的牌号。 表3铸造铝合金的牌号
铝合金基础知识 一、常用术语 1.1合金：由基体元素、合金元素和杂质元素组成的一种金属物质。 1.2杂质：存在于金属中但并非是有意加入或保留的金属或非金属元素。 1.3变形铝合金：主要通过塑性变形加工成产品的合金。 1.4纯铝：铝含量至少为99.0%且Si和Fe含量不大于1%，其余元素含量不大于0.1%。 1.5型材：延其纵向全长，横断面均一，且横断面形状不同于棒材、管材、线材、板材 等压力产品，型材又可分为空心型材和实心型材。 1.6热处理：将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内 部的金相组织结构来控制其性能的一种热加工工艺。 1.7加工硬化：金属材料在再结晶温度以下发生塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和 韧性降低的现象。 1.8变质处理：在铝合金液中加入微量钠或钠盐作为变质剂，进行变质处理，细化晶粒 可以显著提高其强度和塑性。 1.9淬火：将加热到高温的合金置入液态或气态介质中或与固体相接触，使合金快速冷 却的一种热处理方法。 1.10固溶处理：通过高温加热使铝合金中的强化相溶入基体，随后快速冷却以抑制 强化相在冷却过程中重新析出，以获得铝基过饱和固溶体的过程。 1.11均质（均匀化退火）：均匀化退火是通过高温下常时间保温，原子充分扩散而使 铸锭枝晶偏析消除达到成分、组织均匀，改善室温下塑性以及冷、热加工工艺性能，降低铸锭热轧开裂的危险。同时，均匀化退火可降低变形抗力，提高设备生产效率。 均匀化退火的工艺制度，包括退火温度、加热速度、保温时间及冷却速度。 1.12时效处理：在一定的温度下，保持一定的时间，过饱和固溶体发生分解(称为 脱溶)，引起铝合金强度和硬度大幅度提高，这种热处理过程称之为时效。在室温下自然停放一定的时间，铝合金强度及硬度提高的方法称为自然时效。人为的将铝合金制品在高于室温下的某一温度，保温一定的时间，以提高铝合金强度及硬度的方法称人工时效。时效强化的实质是从过饱和固溶体中析出许多非常细小的沉淀物颗粒(一般是金属化合物，也可能是过饱和固溶体中的溶质原子在许多微小地区聚集)，形成一些体积很小的溶质原子富集区。
6063铝合金铸锭的生产工艺及详细流程 一．Al-Mg-Si系合金的基本特点： 6063铝合金的化学成份在GB/T5237-93标准中为0．2-0．6％的硅、 0．45-0．9％的镁、铁的最高限量为0. 35％，其余杂质元素(Cu、Mn、 Zr、Cr等)均小于0．1％。这个成份范围很宽，它还有很大选择余地。 6063铝合金是属铝-镁-硅系列可热处理强化型铝合金，在AL-Mg-Si 组成的三元系中，没有三元化合物，只有两个二元化合物Mg2Si和M g2Al3，以α(Al)-Mg2Si伪二元截面为分界，构成两个三元系，α(Al)- Mg2Si-(Si)和α(Al)-Mg2Si-Mg2Al3，如图一、田二所示： 在Al-Mg-Si系合金中，主要强化相是Mg2Si，合金在淬火时，固溶 于基体中的Mg2Si越多，时效后的合金强度就越高，反之，则越低， 如图2所示，在α(Al)-Mg2Si伪二元相图上，共晶温度为595℃，Mg 2Si的最大溶解度是1．85％，在500℃时为1. 05％，由此可见，温 度对Mg2Si在Al中的固溶度影响很大，淬火温度越高，时效后的强 度越高，反之，淬火温度越低，时效后的强度就越低。有些铝型材厂 生产的型材化学成份合格，强度却达不到要求，原因就是铝捧加热温 度不够或外热内冷，造成型材淬火温度太低所致。 在Al-Mg-Si合金系列中，强化相Mg2Si的镁硅重量比为1．73，如 果合金中有过剩的镁(即Mg：Si＞1. 73)，镁会降低Mg2Si在铝中的 固溶度，从而降低Mg2Si在合金中的强化效果。如果合金中存在过剩 的硅，即Mg：Si＜1．73，则硅对Mg2Si在铝中的固溶度没有影响， 由此可见，要得到较高强度的合金，必须Mg：Si＜1．73。 二．合金成份的选择 1．合金元素含量的选择 6063合金成份有一个很宽的范围，具体成份除了要考虑机械性能、加 工性能外，还要考虑表面处理性能，即型材如何进行表面处理和要得 到什么样的表面。例如，要生产磨砂料，Mg/Si应小一些为好，一般 选择在Mg/Si=1-1．3范围，这是因为有较多相对过剩的Si，有利于 型材得到砂状表面；若生产光亮材、着色材和电泳涂漆材，Mg/Si在 1．5-1．7范围为好，这是因为有较少过剩硅，型材抗蚀性好，容易 得到光亮的表面。 另外，铝型材的挤压温度一般选在480℃左右，因此，合金元素镁硅 总量应在1．0％左右，因为在500℃时，Mg2Si在铝中的固溶度只有 1．05％，过高的合金元素含量会导致在淬火时Mg2Si不能全部溶入 基体，有较多的末溶解Mg2Si相，这些Mg2Si相对合金的强度没有 多少作用，反而会影响型材表面处理性能，给型材的氧化、着色(或涂