铝合金压铸件气孔缺陷产生原因及解决方法

周升霞66

金压铸件在生产过程中常常因为操作不当或者工艺不娴熟，出现气孔缺陷。一旦出现气孔，往往会造成铸件因质量问题报废，提高生产成本。但造成铝合金铸件产生气孔缺陷的原因有很多，很多企业遇到问题时总会觉得不知所措，无从下手。本文将从铝合金压铸件气孔产生原因入手，分析气孔缺陷解决方法。



一般针对铝合金压铸件的气孔缺陷，其产生原因大致有以下几类：

1.精炼除气质量不良产生的气孔

在铝合金压铸生产中，熔化了的铝液浇注温度 一般常在610～660℃，在此温度下，铝液中溶解有 大量的气体(主要是氢气)，铝合金氢气的溶解度与铝合金的温度密切相关，在660℃左右的液态铝液 中约为0.69cm3/100g，而在660℃左右的固态铝合 金中仅为0.036cm3/100g，此时液态铝液中含氢量 约为固态的 19 ～20 倍。所以当铝合金凝固时，便有大量的氢析出以气泡的形态存在于铝合金压铸件 中。

减少铝液中的含气量，防止大量的气体在铝合 金凝固时析出而产生气孔，这就是铝合金熔炼过程 中精炼除气的目的。如果在铝液中本来就减少了气 体的含量，那么凝固时析出气体量就会减少，因而产生的气泡也显著减少。因此，铝合金的精炼是非常 重要的工艺手段，精炼质量好，气孔必然少，精炼质 量差，气孔必然多。保证精炼质量的措施是选用良好的精炼剂，良好的精炼剂是在660℃ 左右可以起 反应产生气泡，所产生气泡不太剧烈，而是均匀不断 的产生气泡，通过物理吸附作用，这些气泡与铝液充 分接触，吸附了铝液中的氢将其带出液面。因此冒泡时间不宜过短，一般要有6～8min的冒泡时间。

当铝合金冷却到300℃时，氢在铝合金中的溶解度仅为0.001cm3/100g以下，此时仅为液态时的1/700，这种凝固后氢气析出而产生的气孔是分散 的，细小的针孔，这不影响漏气和加工表面，肉眼基本看不见。

在铝液凝固时因氢气析出所产生的气泡比较 大，多在铝液最后凝固的心部，虽然也分散，但这些气泡常常导致渗漏，严重时常导致工件报废。

2.因排气不良产生的气孔

在铝合金压铸中，因模具的排气通道不畅，模具 排气设计结构不良，压铸时型腔内的气体无法完全 顺畅排出，造成在产品某些固定部位存在气孔。这 种由模具型腔中气体形成的气孔时大时小，气孔的 内壁呈铝与空气氧化的氧化色，与氢气析出产生的 气孔不同，氢气析出气孔内壁不如空气孔光滑，没有氧化色，而是灰亮的内壁。对于因排气不良而产生 的气孔，应改进模具的排气通道，及时清理模具排气 通道上的残留铝皮就可以避免。

3.因压铸参数不当造成卷气产生的气孔

在压铸生产中压铸参数选择不当，铝液压铸充 型速度过快，使型腔中气体不能完全及时平稳的挤出型腔，而被铝液的液流卷入铝液中，因铝合金表面 快速冷却，被包在凝固的铝合金外壳中，无法排出形 成了较大的气孔。这种气孔往往在工件表面之下， 铝液进口比最后汇合处少，呈梨形或椭圆状，在最后 凝固处又多又大。对于这种气孔应调整充型速度， 使铝合金液流平稳推进，不产生高速流动而卷气。

4.铝合金的缩气孔

铝合金同其它材料一样，在凝固时产生收缩，铝 合金的浇铸温度愈高，这种收缩就愈大，单一的因体 积收缩产生的气孔是存在于合金最后凝固部位，呈 不规则形状，严重时呈网状。往往在产品中，它与凝 固时因氢气析出的气孔同时存在，在氢析出气孔或 卷气孔的周围存在缩气孔，在气泡周围有伸向外部 的丝状或网状气孔。

对于这种气孔，应从浇铸温度着手解决，在压铸 工艺条件允许的情况下，尽量降低压铸时的铝液浇 铸温度。这样可以减少铸件的体积收缩，减少缩气 孔及缩松。如果常在加热部位出现这种气孔，可以 考虑增加抽芯或冷铁，使其改变最后凝固部位，解决 渗漏缺陷问题。

5.因产品壁厚差过大而引起的气孔

产品形状常有壁厚差过大问题，在壁厚中心是 铝液最后凝固的地方，也是最易产生气孔的部位，这 种壁厚处的气孔是析出气孔和收缩气孔的混合体， 不是一般措施所能防止的。

对产品的形状在设计时就应考虑尽量减少壁厚 不均匀，或过厚的问题，采取空心结构，在模具设计 上应考虑增设抽芯或冷铁，或水冷，或增加模具此处 的冷却速度。在压铸生产中，要注意厚度大部位的 过冷量，适当降低浇注温度等。

从上述气孔的分类可知，在铝合金压铸生产中 产品产生气孔的原因很多，必须找出原因对症下药 才能解决问题。防止气孔缺陷的措施和途径主要有:

(1)保证铝合金熔炼的精炼除气质量，选用好 的精炼剂、除气剂，减少铝液中的含气量，及时清除 液面浮渣、泡子之类氧化物，防止再次带入气体进入 压铸件中。

(2)选择良好的脱模剂，所选用的脱模剂应是 在压铸中不产生气体的，又有良好脱模性能的。

(3)保证模具排气通畅不堵死，排气顺畅，保证 模具中的气体完全排出，尤其是在铝液最后聚合处 排气通道必须通畅。

(4)调整好压铸件参数，充型速度不可过快，防止卷气。浇铸温度也要控制好。

(5)产品设计和模具设计中应注意抽芯和冷却 的使用，尽量减少壁厚差过大。

(6)对常在固定部位出现的气孔，应从模具和设计上改善。