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(shè)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(diǎn)（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(yù)防措施第一節(jié)化學(xué)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（2）針孔形成的原因（3）形成氣孔的H

2、2來源（4）預(yù)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(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)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個字母）。第二個字母

3、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(biāo)準(zhǔn)第一位數(shù)字表示鋁合金系列，如：1XXX表示純鋁2XXX表示ALCu系合金3XXX表示ALMn系合金4XXX表示ALSi系合金5XXX表示ALMg系合金6XXX表示ALMgSi系合金7XXX表示ALZn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

4、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(biāo)準(zhǔn)ALSiZLD101-111ALCuZLD202203ALMgZLD302ALZnZLD4012、A356.2是等效采用美國ASTMB17996標(biāo)準(zhǔn)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3xxC.x表示鋁硅（加鎂）鑄造鋁合金卽嘔a其中：3表示合金組別01表示順序號C表示標(biāo)識代號.1表示由于雜質(zhì)含量的改進(jìn)或優(yōu)質(zhì)合金的同一組別的不同合金第三節(jié)A356合金的成分、組織和性能A356合金的化學(xué)成分如下：牌號SiMgFeCuMnZnTi

5、其它A356.06.57.50.250.450.200.200.100.100.200.15A356.16.57.50.300.450.150.200.100.100.200.15A356.26.57.50.300.450.120.100.050.050.200.15A356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(qiáng)度可達(dá)到150Mpa以上，硬度HB50以上，延伸率在5%以上。主要用來制作汽車輪轂；同時，本產(chǎn)品還廣泛應(yīng)用于電器、建筑、航空航天、交通運(yùn)輸及生活用品、包裝材料等行業(yè)。A356合金中各種化學(xué)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(diǎn)。Mg生成2能大大提

6、高抗拉和屈服強(qiáng)度。Fe生成ALFeSi惡化機(jī)械性能。922Sr提高鑄件的強(qiáng)度和硬度，破壞氧化膜。Ti調(diào)整欽含量，細(xì)化晶粒起異質(zhì)晶核的作用。第四節(jié)A356合金的生產(chǎn)設(shè)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(qiáng)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(jī)用來吊運(yùn)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(xì)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（

7、取樣）堆垛打捆驗(yàn)斤入庫第二節(jié)熔煉熔煉是為了獲得溫度、化學(xué)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(guān)重要的環(huán)節(jié)。要生產(chǎn)具有一定的物理、化學(xué)和機(jī)械性能的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，除需先進(jìn)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(yán)格保證合金的化學(xué)成分、減少氣體和非金屬夾雜、獲得均一細(xì)小的等軸晶粒以及其它缺陷的消除等，這些冶金質(zhì)量的控制完全取決于合金的熔煉工藝。因?yàn)槿蹮捁に嚨牟划?dāng)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(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)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

8、先進(jìn)科學(xué)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(diǎn)：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?dú)饩珶挿ǎǚ謮翰蠲摎庠恚├脷怏w分壓對其

9、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(xué)作用而實(shí)現(xiàn)的。 吸附作用：當(dāng)熔劑進(jìn)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，降低表面能并產(chǎn)生潤濕與吸附。夾雜物進(jìn)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。一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。

10、化學(xué)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)生下列置換反在：3MeCl+AlAlCh+3Me生成的A1C13沸點(diǎn)是178183C,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(jìn)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(xì)化晶粒作用，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(shù)，用氮?dú)鉃檩d體，熱會使熔體中的很多可作為晶核的小質(zhì)點(diǎn)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(dāng)靜置時間

11、過長時，應(yīng)再次進(jìn)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(jī)械性能檢測結(jié)果如下：產(chǎn)品類別低倍針孔度抗拉強(qiáng)度硬度延伸率豎井生產(chǎn)A3561級228.8Mpa67.9HB13.2%平模鑄造A3561級158.7Mpa51.3IIB6.6%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(fù)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

12、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AlTi中間合金）就是增加晶核數(shù),從而使鑄錠組織細(xì)密。用連續(xù)鑄造法生產(chǎn)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(kuò)展的。金屬溫度降至其熔點(diǎn)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(jìn)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(qiáng)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。

13、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?？茖W(xué)規(guī)范鑄造溫度應(yīng)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(shí)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(yīng)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(yīng)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(yīng)降低鑄造速度。鑄造速度加快，鑄錠的組

14、織和成分的不均勻性及疏松程度增加，使其機(jī)械性能有所下降。3) 冷卻強(qiáng)度冷卻強(qiáng)度也稱為冷卻速度。冷卻強(qiáng)度不但對鑄捷的裂紋有影響，而且對鑄錠的組織影響更大、隨著冷卻強(qiáng)度的增大，鑄健結(jié)晶速度提高，晶內(nèi)結(jié)構(gòu)更加細(xì)化；隨著冷卻強(qiáng)度增大，鑄健液穴變淺。過渡帶尺寸縮小.使金屬補(bǔ)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(xì)化一次品化合物的尺寸，減小區(qū)域偏析的程度。冷卻強(qiáng)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(shè)定在20度，但是由于地區(qū)氣候條件。供水設(shè)施條件及廠房溫度等不同導(dǎo)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(jī)械性能一般隨冷卻加快而提高，這

15、是冷卻速度加快使形核率增加的緣故。借助于噴粉機(jī)，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?dú)馀葜車纬梢粚尤蹌┠?，改善氮?dú)獾娜庑Ч?。同時氮?dú)馀輰⒈然钚匀蹌┐等肴鄢氐撞?，?dāng)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(fèi)地起反應(yīng)，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(guān)，通氮?dú)?，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23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(guān)閉氮?dú)?。（附圖）

16、精煉注意事項(xiàng) 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(guān)的大小來控制送粉速度,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(jìn)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?dú)鈮毫?.52.5kg/mm2，用量1.53.Okg/T.A1。 通過控制氮?dú)鈮毫砜刂其X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15cm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(dá)到凈化的效果。一般顆粒越細(xì)，則上浮或下沉的速度愈慢；顆粒呈球狀，下沉速度較大，呈

17、片狀則上浮容易?？偟恼f來，要保證一定的靜置時間。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(jī)械地阻隔或與其材料起化學(xué)作用而達(dá)到分離排除的目的。由于機(jī)械的阻隔，物理和化學(xué)吸附，使夾雜物不能通過，加強(qiáng)了熔體的凈化效杲，使氣體含量降低，也使晶粒長大，這是因?yàn)檫^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(jìn)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(dāng)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

18、擇 配料所需的原料，包括鋁健、鎂健、鈦劑、鋁鍶合金和廢鋁料等必須有化學(xué)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(yīng)以保證鋁液溫度為前提。2. 化學(xué)成分的控制配料計算時，首先執(zhí)行公司的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確計量，鎂按中、上限配，硅按中、下限配，鈦和鍶考慮實(shí)收率及添加時的溫度。2) 熔煉工藝1. 爐子準(zhǔn)備 新爐及大修后的爐子嚴(yán)格按工藝規(guī)程進(jìn)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(hù)爐膛，減少金屬燒損，先加工業(yè)硅

19、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T760C 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(jìn)行光譜分析，根據(jù)結(jié)杲，確定加鎂量和補(bǔ)硅量及鈥和鍶的添加量。 成分合格后進(jìn)行精煉，精煉在熔煉溫度下進(jìn)行。 精煉時要使精煉劑通往整個溶體。 氮?dú)夂途珶拕┮３肿銐虻募兌群透稍锒取?) 鑄造工藝1. 鑄造工藝準(zhǔn)備 檢查機(jī)械、電氣、和冷卻水系統(tǒng)是否正常。 打渣鏟、鑄模和分流盤預(yù)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度以上。 鑄造溫度680710。C水壓0.5

20、1.0Kg/mm2 冷卻強(qiáng)度開至最大，增強(qiáng)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，要保持分流盤的金屬平穩(wěn)。 鑄造完后，應(yīng)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(xué)成分每35捆為一個批次，取一組三個試樣，一組化驗(yàn)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35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25mm30mm的試樣，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，在背面打上批號。第三章A356合金常見缺陷及預(yù)防措施第一節(jié)化學(xué)成分化學(xué)成分應(yīng)符合GB

21、/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(qiáng)冷卻，進(jìn)行細(xì)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(yīng)的幾率，降低了原氧化膜的防二次污染作用。顯然，這是導(dǎo)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(xué)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(kuò)散速度，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(xué)成分不同，甚至同一個晶粒內(nèi)先結(jié)

22、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(xué)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(xì)化處理工藝，提高冷卻強(qiáng)度，適當(dāng)降低鑄造溫度和速度。第二節(jié)外觀質(zhì)量鑄徒表面應(yīng)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(yīng)致密，不允許有嚴(yán)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是改善其力學(xué)性能的變質(zhì)處理工藝，但也帶來一些負(fù)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

23、別由于鋁合金具有嚴(yán)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(dāng)，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的析出性氣孔，多呈圓形，不均勾分布在鑄件整個斷面上,特別是在鑄件的厚大斷面和冷卻速度較小的部位。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(diǎn)狀針孔：在低倍組織中針孔呈圓點(diǎn)狀，針孔輪廓清晰且互不連續(xù)，能數(shù)出每平方厘米面積上針孔的數(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)較大的孔洞，不便清查單位面積上針孔的數(shù)目

24、，也難以測出針孔的直徑大小。（3）綜合性氣孔：它是點(diǎn)狀針孔和網(wǎng)狀針孔的中間型，從低倍組織上看，大針孔較多，但不是圓點(diǎn)狀，而呈多角形。鋁合金生產(chǎn)實(shí)踐證明，鋁合金因吸氣而形成氣孔的主要?dú)怏w成分是氫氣，并且其出現(xiàn)無一定的規(guī)律可循，往往是一個爐次的全部或多數(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

25、形成的氫氣泡，來不及上浮排出的，就在凝固過程中形成細(xì)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(yán)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于合金液中，只有當(dāng)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(guān)，還直接與氣體原子類別有關(guān)。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、二氧化疏等，這些氣體主要是由燃料

26、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，如新砌的爐襯、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(xué)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(shí)踐證明，氫是唯一能大量溶解于鋁或鋁合金中的氣體，是導(dǎo)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

27、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(yīng)，而水蒸氣主要來源于爐氣中的水分、設(shè)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(yīng)式如下：3H20（水蒸氣）+2A卜A1203+6H（1）含鎂鋁合金由于還發(fā)生下列反應(yīng)，更容易吸收氫：H20（水蒸氣）+Mg=MgO+2H（2）另外，金屬爐料或回爐料帶入的油污、有機(jī)物、鹽類熔劑等與鋁液反應(yīng)也能生成氫：4mAl+3CmHn=mA14C3+3nH（3）鎂、鈉、鋰可以改變鋁的表面的氧化膜，使活性氫原子容易進(jìn)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

28、合金中擴(kuò)散的速度，對鋁合金起到保護(hù)作用。4. 預(yù)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。鋁合金鑄件容易產(chǎn)生針孔缺陷。它與鋁合金本身特性有關(guān)系，也與一系列的外界因素有關(guān)。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(dāng)?shù)念A(yù)防措施予以預(yù)防。4.1認(rèn)真做好熔煉澆注時的準(zhǔn)備工作4.1.1嚴(yán)格按工藝規(guī)程要求，正確處理好爐料。爐料使用前應(yīng)去除爐料表面的銹跡、泥沙等污物，并進(jìn)行爐料預(yù)熱，嚴(yán)防帶入水分和油

29、污等。4.1.2溜槽、錠模、熔煉工具，使用前應(yīng)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(jìn)行烘烤處理。4.1.4錠模、熔煉工具使用前，均須預(yù)熱。4.2嚴(yán)格執(zhí)行工藝規(guī)程，力求做到快速熔煉鋁合金在熔煉時，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(shù)人員取得聯(lián)系，采取杲斷措施予以處理。根據(jù)QJ118287標(biāo)準(zhǔn)，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760UC。4.3加強(qiáng)潮濕季節(jié)預(yù)防措施在雨季或空氣潮濕時節(jié)鑄造鋁合金，我們更應(yīng)該注意采取預(yù)防去氣防護(hù)措施，對熔煉用具、健模、原輔料、爐料等都要嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行預(yù)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一般情況下，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(jìn)行，故在生產(chǎn)實(shí)踐中習(xí)慣將這兩個工序稱為精煉。由于鋁合金中的氣體主要是氫