在鋁合金鑄造殼體的生產(chǎn)過程中,如果鋁合金鑄造殼體出現(xiàn)大量皮下氣孔,且該處氣孔的特征為球狀,單獨或幾個集聚在一起,孔的內(nèi)壁較光滑。經(jīng)分析后,該處氣孔極有可能是由于以下原因引起:
(1)金屬型澆鑄系統(tǒng)設計不良,澆口杯尺寸過大,金屬液澆鑄時產(chǎn)生渦流,卷入大量氣體。
(2)該部位殼芯在高溫金屬液的作用下形成的氣體。
(3)金屬液中吸入或反應產(chǎn)生的氣體。
若這幾種氣體分子在此處受到阻礙而不能順利從冒口或分型面逸出,繼續(xù)留在合金液里,在高溫下形成較大氣泡,留存于鑄件中。待鑄件凝固后,便由于體積差而在鑄件上形成內(nèi)壁光滑的球狀氣孔。
通過對鋁合金鑄造殼體的結(jié)構(gòu)和模具結(jié)構(gòu)進行分析,由于鑄件上部有細頸,氣體難以由底部向冒口逸出。又由于受模具結(jié)構(gòu)限制,在此位置開設排氣槽更難實現(xiàn),故只有從這幾方面采取措施:
(1)調(diào)整鑄件澆鑄工藝,將原來的水平澆鑄改為傾轉(zhuǎn)30°澆鑄。傾轉(zhuǎn)澆鑄有利于合金液由低向高平穩(wěn)地充滿型腔,不會產(chǎn)生紊流,盡量少地卷入氣體,并有利于鑄件內(nèi)氣體向上緩慢逸出。具體操作方法是,將合金液平穩(wěn)的鑄入澆杯內(nèi),待合金液上升到鑄件高度的2/3時,再將模具放平。再從冒口補澆合金液,翻轉(zhuǎn)速度不宜過快,系統(tǒng)壓力控制在6~8MPa較好。
(2)殼芯烘烤制度由原來220℃烘烤1.5h,提高到240℃烘烤2.0h。減少殼芯水分和發(fā)氣量。
(3)將原材料盡量烘干、烘透,吹砂并保持清潔,所有的熔煉工具嚴格噴涂料和預熱,盡量縮短合金液的熔煉和澆鑄時間,減少合金液吸氣量。
在采取以上措施并通過生產(chǎn)驗證后,氣孔缺陷得到解決。