铝合金圆铸锭质量缺陷分析

铝合金铸锭气孔及疏松缺陷的剖析（一）铝合金铸锭无论是扁锭还是园锭在生产中经常会出现气孔和疏松缺陷问题，气孔和疏松如同孪生姐妹，常常相伴为生，给铝加工带来许多麻烦。

铝合金铸锭组织中存在圆形孔洞称为气孔。

它是金属液体在冷却期间和凝固过程中，析出的气体存留在铸锭中形成的气泡缺陷。

疏松是在铝合金铸锭组织在凝固的过程中，由于铝合金在液态和凝固态的过程中,体积在收缩得不到很好的补充而产生出分散孔洞。

（待续）气孔形成的主要因素：在溶解中的熔体的气体处于饱和状态，溶体中存在大量非金属夹渣物，气体在铸造的过程中上浮速度慢，则气泡就会停留在铸锭中产生气孔。

气孔的产生原因：1.原材料潮湿.有油污.水份。

2.熔炉大修或者中修.长期停炉后干燥不彻底。

3.熔体在炉中过热。

4.熔炼的时间过长。

5.工具末彻底干燥。

6.润滑油质量不好.7.燃气水分过大。

疏松一般分为两种：一种是收缩间产生的疏松，一种是末去除溶体气体形成的疏松。

疏松的形成主要因素与熔体的气体含量与铸锭成形时过度带的尺寸.形状以及结构有关。

在分析疏松的原因有几种情况：1.熔体中气体含量过高；2.熔体过热；3.烘炉不彻底.停炉时间过长；4.泠却强度小.铸造速度过快；5铸造温度过低；6.工具及精炼气体.溶剂等潮湿或不彻底；7.漏斗供流不均匀；8.高镁合金覆盖不好。

（待续）铝合金铸锭气孔及疏松是最为常见的缺陷之一，铝合金熔炼与铸造技术（工艺规程）产生；都是围绕气孔和疏松缺陷所制定出来的。

如何解决气孔和疏松缺陷问题？下面就几个案例或许会给你一些启示。

案例1.北方有一铝加工企业，在炉子中修烘炉时由于热电偶失灵，误认为已经达到烘炉时间，提前投入生产，结果造成4炉产品全部报废，原因很简单（气孔.疏松），为了减少损失熔铸技术员们集思广益采取几项措施：1是固体料投放改为液体料投放（缩短熔炼时间）2.是控制化学成分杂质含量（减少非金属夹杂物）3.是加强精炼除气4.是将原来小园锭规格改为大园锭（以降低铸造速度，改变过度带尺寸）结果避免损失。

铸造铝合金缺陷及分析一氧化夹渣缺陷特征：氧化夹渣多分布在铸件的上表面,在铸型不通气的转角部位;断口多呈灰白色或黄色,经x光透视或在机械加工时发现,也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现产生原因：1．炉料不清洁,回炉料使用量过多2.浇注系统设计不良3．合金液中的熔渣未清除干净4．浇注操作不当,带入夹渣5.精炼变质处理后静置时间不够防止方法：1．炉料应经过吹砂,回炉料的使用量适当降低2．改进浇注系统设计,提高其挡渣能力3.采用适当的熔剂去渣4．浇注时应当平稳并应注意挡渣5．精炼后浇注前合金液应静置一定时间二气孔气泡缺陷特征：三铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形,具有光滑的表面,一般是发亮的氧化皮,有时呈油黄色;表面气孔、气泡可通过喷砂发现,内部气孔气泡可通过X光透视或机械加工发现气孔气泡在X光底片上呈黑色产生原因：1．浇注合金不平稳,卷入气体2．型芯砂中混入有机杂质如煤屑、草根马粪等3．铸型和砂芯通气不良4．冷铁表面有缩孔5．浇注系统设计不良防止方法：1．正确掌握浇注速度,避免卷入气体;2．型芯砂中不得混入有机杂质以减少造型材料的发气量3．改善芯砂的排气能力4．正确选用及处理冷铁5．改进浇注系统设计三缩松缺陷特征：铝铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处;在铸态时断口为灰色,浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍断口等检查方法发现<br>产生原因：1．冒口补缩作用差2．炉料含气量太多3．内浇道附近过热4．砂型水分过多,砂芯未烘干5．合金晶粒粗大6．铸件在铸型中的位置不当7．浇注温度过高,浇注速度太快防止方法：1．从冒口补浇金属液,改进冒口设计2．炉料应清洁无腐蚀3．铸件缩松处设置冒口,安放冷铁或冷铁与冒口联用4．控制型砂水分,和砂芯干燥5．采取细化品粒的措施6．改进铸件在铸型中的位置降低浇注温度和浇注速度四裂纹缺陷特征:1．铸造裂纹;沿晶界发展,常伴有偏析,是一种在较高温度下形成的裂纹在体积收缩较大的合金和形状较复杂的铸件容易出现2．热处理裂纹：由于热处理过烧或过热引起,常呈穿晶裂纹;常在产生应力和热膨张系数较大的合金冷却过剧;或存在其他冶金缺陷时产生产生原因：1．铸件结构设计不合理,有尖角,壁的厚薄变化过于悬殊2．砂型芯退让性不良3．铸型局部过热4．浇注温度过高5．自铸型中取出铸件过早6．热处理过热或过烧,冷却速度过激防止方法:1．改进铸件结构设计,避免尖角,壁厚力求均匀,圆滑过渡2．采取增大砂型芯退让性的措施3．保证铸件各部分同时凝固或顺序凝固,改进浇注系统设计4．适当降低浇注温度5．控制铸型冷却出型时间6．铸件变形时采用热校正法7．正确控制热处理温度,降低淬火冷却速度气孔分析压铸件缺陷中,出现最多的是气孔;气孔特征;有光滑的表面,形状是圆形或椭圆形;表现形式可以在铸件表面、或皮下针孔、也可能在铸件内部;1气体来源1 合金液析出气体—a与原材料有关b与熔炼工艺有关2 压铸过程中卷入气体¬—a与压铸工艺参数有关b与模具结构有关3 脱模剂分解产生气体¬—a与涂料本身特性有关b与喷涂工艺有关2原材料及熔炼过程产生气体分析铝液中的气体主要是氢,约占了气体总量的85%;熔炼温度越高,氢在铝液中溶解度越高,但在固态铝中溶解度非常低,因此在凝固过程中,氢析出形成气孔;氢的来源：1 大气中水蒸气,金属液从潮湿空气中吸氢;2 原材料本身含氢量,合金锭表面潮湿,回炉料脏,油污;3 工具、熔剂潮湿;3压铸过程产生气体分析由于压室、浇注系统、型腔均与大气相通,而金属液是以高压、高速充填,如果不能实现有序、平稳的流动状态,金属液产生涡流,会把气体卷进去;压铸工艺制定需考虑以下问题：1 金属液在浇注系统内能否干净、平稳地流动,不会产生分离和涡流;2 有没有尖角区或死亡区存在3 浇注系统是否有截面积的变化4 排气槽、溢流槽位置是否正确是否够大是否会被堵住气体能否有效、顺畅排出应用计算机模拟充填过程,就是为了分析以上现象,以作判断来选择合理的工艺参数;4涂料产生气体分析涂料性能：如发气量大对铸件气孔率有直接影响;喷涂工艺：使用量过多,造成气体挥发量大,冲头润滑剂太多,或被烧焦,都是气体的来源;5解决压铸件气孔的办法先分析出是什么原因导致的气孔,再来取相应的措施;1 干燥、干净的合金料;2 控制熔炼温度,避免过热,进行除气处理;3 合理选择压铸工艺参数,特别是压射速度;调整高速切换起点;4 顺序填充有利于型腔气体排出,直浇道和横浇道有足够的长度>50mm,以利于合金液平稳流动和气体有机会排出;可改变浇口厚度、浇口方向、在形成气孔的位置设置溢流槽、排气槽;溢流品截面积总和不能小于内浇口截面积总和的60%,否则排渣效果差;5 选择性能好的涂料及控制喷涂量;解决缺陷的思路由于每一种缺陷的产生原因来自多个不同的影响因素,因此在实际生产中要解决问题,面对众多原因到底是非功过先调机还是先换料或先修改模具建议按难易程度,先简后复杂去处理,其次序：1 清理分型面,清理型腔,清理顶杆；改善涂料、改善喷涂工艺；增大锁模力,增加浇注金属量;这些靠简单操作即可实施的措施;2 调整工艺参数、压射力、压射速度、充型时间、开模时间,浇注温度、模具温度等;3 换料,选择质优的铝合金锭,改变新料与回炉料的比例,改进熔炼工艺;4 修改模具,修改浇注系统,增加内浇口,增设溢流槽、排气槽等;例如压铸件产生飞边的原因有：1 压铸机问题：锁模力调整不对;2 工艺问题：压射速度过高,形成压力冲击峰过高;。

铝合金压铸件所有缺陷及对策大全一、化学成份不合格主要合金元素或杂质含量与技术要求不符，在对试样作化学分析或光谱分析时发现。

1、配料计算不正确，元素烧损量考虑太少，配料计算有误等；2、原材料、回炉料的成分不准确或未作分析就投入使用；3、配料时称量不准；4、加料中出现问题，少加或多加及遗漏料等；5、材料保管混乱，产生混料；6、熔炼操作未按工艺操作，温度过高或熔炼时间过长，幸免于难烧损严重；7、化学分析不准确。

对策：1）、对氧化烧损严重的金属，在配料中应按技术标准的上限或经验烧损值上限配料计算；配料后并经过较核；2）、检查称重和化学分析、光谱分析是否正确；3）、定期校准衡器，不准确的禁用；4）、配料所需原料分开标注存放，按顺序排列使用；5）、加强原材料保管，标识清晰，存放有序；6）、合金液禁止过热或熔炼时间过长；7）、使用前经炉前分析，分析不合格应立即调整成分，补加炉料或冲淡；8）、熔炼沉渣及二级以上废料经重新精炼后掺加使用，比例不宜过高；9）、注意废料或使用过程中，有砂粒、石灰、油漆混入。

二、气孔铸件表面或内部出现的大或小的孔洞，形状比较规则；有分散的和比较集中的两类；在对铸件作X光透视或机械加工后可发现。

1、炉料带水气，使熔炉内水蒸气浓度增加；2、熔炉大、中修后未烘干或烘干不透；3、合金液过热，氧化吸气严重；4、熔炉、浇包工具氧等未烘干；5、脱模剂中喷涂过重或含发气量大；6、模具排气能力差；7、煤、煤气及油中的含水量超标。

对策：1）、严禁把带有水气的炉料装入炉中，装炉前要在炉边烘干；2）、炉子、坩埚及工具未烘干禁止使用；3）、注意铝液过热问题，停机时间要把炉调至保温状态；4）、精炼剂、除渣剂等未烘干禁止使用，使用时禁止对合金液激烈搅拌；5）、严格控制钙的含量；6）、选用挥发性气体量小的脱模剂，并注意配比和喷涂量要低；7）、未经干燥的氯气等气体和未经烘干的氯盐等固体不得使用。

三、涡流孔铸件内部的细小孔洞或合金液流汇处的大孔洞。

铝合金压铸件常见缺陷及改进方案铝合金压铸件作为一种高强度、高韧性的材料，被广泛应用于工业制造和家用电器等领域。

然而，由于不同生产厂家的生产工艺和技术水平不同，压铸件在生产中容易出现一些常见的缺陷。

本文将介绍铝合金压铸件常见的缺陷，并提出相应的改进方案。

一、铝合金压铸件常见缺陷1.气孔在铝合金压铸件的制造过程中，容易在铸件内部形成气孔，这是由于铸造中熔铸金属与模具表面接触时产生的气体无法完全排除而形成的。

气孔会降低铸件的强度和韧性，甚至会在使用过程中产生裂纹。

2.缩孔与气孔相似，缩孔是由于熔铸金属冷却收缩后引起的。

缩孔也会降低铸件的强度和韧性。

缩孔缺陷通常存在于压铸件的壁厚和角部。

3.毛刺毛刺是由于铸模不当或模具磨损所引起的，通常发生在铝合金压铸件的壁薄处或边缘。

毛刺会影响铸件的外观和功能，甚至会划伤使用者的手部。

4.裂纹裂纹是由于铝合金压铸件在制造和使用过程中所受到的应力超过了材料的耐受能力所引起的。

这种缺陷通常在压铸件的角部和连接处发生，会导致铸件失去强度和稳定性。

二、铝合金压铸件改进方案1.优化材料制备为了避免铸件在制造和使用过程中的开裂、气孔等缺陷，可以通过优化材料制备的过程来提高铸件的质量。

当前，用于铝合金压铸件制造的材料通常采用钙处理、收尾处理和特殊合金添加等改进技术，这些改进技术可以大幅减少气孔、缩孔和裂纹等缺陷的出现。

2.改进模具设计压铸模具的设计是影响压铸件质量的关键因素之一。

为了避免铸件的毛刺和纹路等缺陷，可以采用最新的3D打印技术设计模具，并优化模具的表面质量和耐磨性，从而确保铝合金压铸件的成形质量。

3.控制铸造过程铝合金压铸件的铸造工艺也是影响铸件质量的关键因素之一。

为了达到较好的铸造效果，可以优化铸造过程参数，例如控制铸造温度、在压铸件内部加压、运用真空铝合金熔铸等技术，以减少缺陷的出现。

4.采用热处理技术热处理可改变铝合金压铸件的微观组织和物理性能，从而使之具有更好的耐热性、耐蚀性和机械性能。

铝合金压铸产品铸造缺陷、产生原因及处理办法一、表面铸造缺陷1. 拉伤a特征：①沿开模方向铸件表面呈线条状的拉伤痕迹，有一定深度，严重时为整面拉伤；②金属液与模具表面粘和，导致铸件表面缺料。

b产生原因：①顶出不平衡；②模具型腔表面有损伤；③出模方向无斜度或斜度过小；④模具松动：⑤浇铸温度过高或过低，模具温度过高导致合金液粘附；⑥铝合金成分含铁量低于0.8％；⑦脱模剂使用效果不好；⑧冷却时间过长或过短。

c处理方法：①修理模具表面损伤；②控制合理的浇铸温度和模具温度1 80-250；③调整顶杆，使顶出力平衡；④紧固模具；⑤更换脱模剂；⑥修正斜度，提高模具表面光洁度；⑦调整铝合金含铁量；⑧调整冷却时间；⑨修改内浇口，改变铝液方向。

2. 裂纹a特征：①铸件表面有呈直线状或波浪形的纹路，狭小而长，在外力作用下有发展趋势；②冷裂隙开裂处金属没被氧化；③热裂一开裂处金属已被氧化。

b产生原因：①铸件壁厚、薄存有剧烈变化之处收缩受阻，尖角位形成应力；②合金中铁含量过高或硅含量过高；③铝硅铜合金含锌量过高或含铜量过低；④模具，特别是模腔整体温度太低；⑤合金有害杂质的含量过高，降低了合金的塑性；⑥留模时间过长，应力大；⑦顶出时受力不均匀。

c处理方法：①正确控制合金成分，在某些情况下可在合金中加纯铝锭以降低合金中含镁量或铝合金中加铝硅中间合金以提高硅含量；②缩短开模及抽芯时间提高模温，保持模具热平衡；③变更或增加顶出位置，使顶出受力均匀；④改变铸件结构，加角，改变出模斜度，减少壁厚差。

3. 气泡a特征：铸件表面有米粒大小的隆起表皮下形成的空洞.b产生原因：①合金液在压室充满度过低，易产生卷气，压射速度过高；②熔液未除气，熔炼温度过高；③模具排气不良；④脱模剂太多；⑤模温过高，金属凝固时间不够，强度不够，而过早开模顶出铸件，受压气体膨胀起来；⑥内浇口开设不良，充填方向交接。

①改小压室直径，提高金属液充满度；②延长压射时间，降低第一阶段压射速度，改变低速与高速压射切换点；③增设排气槽、溢流槽，充分排气，及时清除排气槽上的油污、废料；④降低模温，保持热平衡；⑤调整熔炼工艺，进行除气处理；⑥留模时间适当延长；⑦减少脱模剂用量。

铝合金铸锭主要缺陷特征、形成原因及防止、补救方法1、化学成份不合格▲缺陷特征及发现方法最终分析结果主要合金元素或杂质含量超标●形成原因1、配料中宜烧损元素取值不合适或计算有误；2、中间合金不符合标准；3、清炉、洗炉不彻底残留有上炉的铝合金及杂质；4、不同合金料相混；5、加镁后停留时间过长，并且无覆盖剂保护、使合金液氧化烧损严重；6、没有彻底搅拌，成分不均匀，导致取样不能反应出真实情况；7、炉前分析不正确。

★防止办法及补救措施1、在配料中，易烧损元素取技术标准上限或经验烧损值的上限，并经过仔细校对，；2、选用符合标准的成分分析值准确的中间合金配料；3、转炉前彻底清炉、洗炉，清洗浇包及工具；4、检查和鉴定炉前分析仪表是否有故障，如有故障，应送有关计量部门或出产厂家或其他维修站修复鉴定；5、严禁加镁后停留时间超过十分钟，并用保护性覆盖剂；6、按分析化验取样技术要求规定取样，取样前要充分搅拌合金液；7、严禁使用混装的废料和不明成份的炉料。

2、气孔▲缺陷特征及发现方法铸锭表面或内部出现的大或小的孔洞，形状比较规则；有分散的和比较集中的两类；在对铸锭作外观检查或机械加工后可发现。

●形成原因1、炉料带水气，使熔炉内水蒸气浓度增加；2、熔炉大、中修后未烘干或烘干不透；3、合金液没有覆盖保护或过热；4、熔炉、浇包工具等未烘干；5、浇注时合金液流动不连续平稳、产生涡流，卷入了气体；6、合金液精去气不充分；7、煤、煤气及油中的含水量超标。

★防止办法及补救措施1、严禁把带有水气的炉料装入炉中，装炉前要在400度左右温度下烘烤2H；2、严格按工艺对大修、中修后的炉子进行烘烤；3、熔化前按工艺要求对熔炉、浇注工具、熔剂等进行烘烧，然后才可使用；4、选用合适的精炼方法和效果好的精炼剂充分精炼合金液，精炼后加覆盖剂保护。

如果精炼后静置时间超过6H，则要进行二次精炼方可浇注或使用；5、控制浇注时液流连续均匀地浇注，未注完锭模不要中断；6、使用含水量符合要求的煤或煤气、油等燃料熔化合金液。

铝合金的铸造缺陷及其解决方案关键信息项：1、铝合金铸造缺陷的类型名称：＿___________________________描述：＿___________________________2、造成铸造缺陷的原因因素：＿___________________________详细解释：＿___________________________3、解决方案的具体措施方法：＿___________________________实施步骤：＿___________________________4、预防铸造缺陷的策略策略：＿___________________________执行要点：＿___________________________11 铝合金铸造缺陷的类型111 气孔气孔是铝合金铸造中常见的缺陷之一。

气孔通常呈圆形或椭圆形，其尺寸大小不一。

112 缩孔和缩松缩孔是由于铸件在凝固过程中，金属液补缩不足而形成的较大孔洞。

缩松则是分散的细小缩孔。

113 夹渣夹渣指在铸件内部或表面存在的非金属夹杂物。

114 裂纹裂纹分为热裂纹和冷裂纹。

热裂纹在凝固末期高温下形成，冷裂纹则在较低温度下产生。

12 造成铸造缺陷的原因121 熔炼工艺不当熔炼过程中，如果温度控制不合理、熔炼时间过长或过短、搅拌不均匀等，都可能导致合金成分不均匀，气体和夹杂物含量增加。

122 浇注系统设计不合理浇注系统的结构和尺寸如果设计不当，可能导致金属液的流动不畅，产生卷气、冲砂等问题，从而形成气孔、夹渣等缺陷。

123 模具问题模具的温度不均匀、模具的排气不畅、模具的表面粗糙度不合适等，都可能影响铸件的质量，导致缺陷的产生。

124 铸造工艺参数不合理包括浇注温度、浇注速度、冷却速度等参数，如果选择不当，会直接影响铸件的凝固过程，从而引发各种缺陷。

13 解决方案的具体措施131 优化熔炼工艺严格控制熔炼温度和时间，采用合适的搅拌方式，确保合金成分均匀，减少气体和夹杂物的含量。

变形铝及铝合金铸锭组织缺陷一、概述随着工业的发展，铝合金材料不仅在航空，航天领域占有重要地位，而且在汽车，电力，民用产品等各领域的应用也越来越广泛。

铝合金材料在冶炼，铸造，加工过程中与其它金属材料一样，往往会因工艺参数的波动，操作方法的变化，原辅材料的更换等外界条件的影响，而产生宏观和微观的组织缺陷导致产品的质量下降。

铝合金在冶炼过程中会吸入气体产生氧化物，铸造过程中会产生夹渣，气孔，白点，疏松，裂纹，偏析等缺陷。

铝合金显微组织中的偏析，各种脆性化合物的存在都对材料性能有较大影响。

在工业生产中虽经严格的检验，但仍会有极少量缺陷遗留进入后续工业生产领域，这些缺陷的存在，严重影响了材料性能，降低了使用材料的安全性。

2 铝合金的力学性能不但与化学成分、宏观组织、微观组织、晶体结构和晶体缺陷等紧密相关。

也受到生产方法，加工工艺及使用环境等因素的影响。

金相工作的任务就是要研究这些内在联系，以指导材料的生产和使用。

所以研究铝合金生产过程中产生的各种缺陷，分析铝合金材料使用过程中出现的质量问题，分析材料失效的原因和影响因素，避免铸锭组织缺陷的产生，掌握各种组织缺陷的特征，性质及形成原因，正确识别判断，有针对性的解决生产中出现的各类问题，从而改进生产工艺，提高产品性能与质量，延长材料使用寿命。

达到节约材料，提高经济效益的目的。

3铸锭材料中的组织缺陷与内部构造是相当复杂的，使用不同的仪器和方法进行研究，其认识的深度是不同的。

宏观组织检查的范围大，是铝及铝合金铸锭，加工制品进行质量控制常用的一中方法。

而显微检查范围较小，生产中主要用于显微组织过烧的检查，相分析等，超声波，涡流探伤分别可对铸锭和加工制品进行无损检测，但也存在一定弱点，即对合金中的缺陷种类，性质不易做出准确识别。

对有特殊要求或重要用途的铝合金材料组织的检验，可同时采用几种检测方法，达到互相补充的目的，必要时可采用现代金相技术，使用扫描电子显微镜，电子探针等检测手段。