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(duì)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(duì)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(dòng)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(hào)的表示方法大致有兩種：1、國家標(biāo)準(zhǔn)用第一個(gè)字母L表示工業(yè)純鋁或鋁合金， （取鋁的漢語拼音

3、第一 個(gè)字母）。第二個(gè)字母表示鋁合金類別，下面幾個(gè)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(hào)。如LF3表示3號(hào)防銹鋁合 金；LD2表示2號(hào)鍛造鋁合金；LY12表示12號(hào)硬鋁合金；LC4表示4號(hào)超硬鋁合金；LT21表示21號(hào)特殊鋁合金。2、引用美國四位數(shù)鋁合金牌號(hào)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

4、它元素的合金9XXX表示尚未使用的系列最后兩位數(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(duì)原來的合金或雜質(zhì)范圍的修改。鑄造鋁合金牌號(hào)的表示方法：1、部頒標(biāo)準(zhǔn)ALSi ZLD101- 111 ALCu ZLD202- 203ALMg ZLD302 ALZn ZLD4012、A356.2是等效采用美國ASTMB1796標(biāo)準(zhǔn)中合金錠牌號(hào)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(hào)表示方法3xxC.x表示鋁硅（加鎂）鑄造鋁合金卻吃E其中：3表示合金組別01表示順序號(hào)C表示標(biāo)識(shí)代號(hào).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

5、性能A356合金的化學(xué)成分如下:牌號(hào)SiMgFeCuMnZnTi其它A356.06.57.5 0.250.45 0.20 ().200.10 0.10 0.20 0.15A356.16.57.5 0.300.45 0.15 ().200.10 0.10 0.20 0.15A356.26.57.5 0.300.45 0.12 ().100.050.C5 0.20 0.15A356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鳩上。主 要用來制作汽車輪轂；同時(shí)，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)

6、。A356合金中各種化學(xué)元素及其作用Si使鋁的流動(dòng)性增加，改善鑄造性能，降低熔體的熔點(diǎn)。Mg生成Mg2Si能大大提高抗拉和屈服強(qiáng)度。Fe生成AL9Fe2Si2惡化機(jī)械性能。Sr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(dòng)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)A3

7、56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（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?/p>

8、藝的不當(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(shí)，隨著現(xiàn) 代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步， 對(duì)材料的組織性能要求越來越苛刻， 這對(duì)熔 煉工藝提出了更高的要求。 如杲?jīng)]有先進(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COC02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

9、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(shí)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?（分壓差脫氣原理）利用氣體分壓對(duì)其溶解度影響的原理，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(dòng)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。1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(shí)，在它們的接觸面上，降低表面能并產(chǎn)生潤(rùn)濕與吸附。夾雜物 進(jìn)入熔劑后便較處理前有

10、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NaCI+KCI混合物作熔劑。2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。3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(shí)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(shí)， 將成為雜質(zhì)？但有些被置換出來的元素 對(duì)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

11、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(huì) 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(shí)間過長(zhǎng)也會(huì)促使熔體含氣量增加， 并降低爐子生產(chǎn)率； 當(dāng)靜置 時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，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(cè)結(jié)果如下：第四節(jié)熔鑄工藝產(chǎn)品類別 低倍針孔度抗拉強(qiáng)度 硬度 延伸率豎井生產(chǎn)A356 1級(jí)228.8Mpa 67.9HB13.2%平模鑄造A356 1級(jí)158.7

12、Mpa 51.3IIB6.6%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(shí)，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(zhǎng)大， 這種作為結(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(zhǎng)大的 過程。晶核越多，晶核長(zhǎng)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(shí)， 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。

13、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(dòng)力，因此，鑄造時(shí)必須進(jìn)行冷卻。鑄造工藝參數(shù)對(duì)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(dòng)性所需要的溫度。鑄造溫度低，煉體粘度增大，液體 在在凝固時(shí)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。 科學(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

14、度高50UC7（TCa2）鑄造速度 連續(xù)鑄造時(shí)， 單位時(shí)間鑄錠成形的長(zhǎng)度稱為鑄造速度。 鑄造速度的快 與慢對(duì)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(duì)鑄捷的裂紋有影響，而且 對(duì)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。

15、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(duì)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(rùn)濕性，吸附能力，還在氮?dú)馀葜車纬梢粚尤蹌┠?，改善氮?dú)獾娜?氣效果。同時(shí)氮?dú)馀輰⒈然钚匀蹌┐等肴鄢氐撞浚?當(dāng)其從

16、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(gè)精煉程序形成一個(gè)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)猓珶掕F管內(nèi)有精煉劑噴出時(shí)， 即可將之插入爐內(nèi)， 并在爐內(nèi)各處緩慢移 動(dòng)23次，罐內(nèi)熔劑全部噴盡時(shí)，先把精煉管從鋁液中抽出，然后 關(guān)閉氮?dú)?。（附圖）精煉注意事項(xiàng)1精煉時(shí)間隨熔鋁量的增加而延長(zhǎng)。2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(shí) 間范圍內(nèi)都有粉噴出。3精煉管端頭以插進(jìn)鋁液深度2/3為宜，左右前后移動(dòng)， 不

17、要破爐壁 和爐底，以防堵管。4精煉溫度710750度，精煉時(shí)間1525分鐘，氮?dú)鈮毫?.52.5kg/mm2,用量1.53.0kg/T.A1。5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15c m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，呈片狀則上浮容 易?？偟恼f來，要保證一定的靜置時(shí)間。A356合金的靜置時(shí)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，

18、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(zhǎng)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(duì)鑄健質(zhì)量的影響 合適的熔煉溫度對(duì)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(shí)，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.原材料的選擇1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(duì)成分的要求方可使用。2所使用原材料必須是清潔、干燥、無泥、

19、無油無污、無腐蝕。3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(jì)算時(shí)， 首先執(zhí)行公司的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)， 準(zhǔn)確計(jì)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(shí)的溫度。2)熔煉工藝1.爐子準(zhǔn)備1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(shí)間。2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1熔煉溫度T 760C2精煉溫度71075

20、0。C3熔煉時(shí)，為防止氧化燒損，需加入覆蓋劑4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。5成分合格后進(jìn)行精煉，精煉在熔煉溫度下進(jìn)行。6精煉時(shí)要使精煉劑通往整個(gè)溶體。7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1檢查機(jī)械、電氣、和冷卻水系統(tǒng)是否正常。2打渣鏟、鑄模和分流盤預(yù)熱良好。3鑄造速度調(diào)到最大，鑄模內(nèi)鋁錠清理干凈。2.鑄造1過濾箱烘烤溫度700度以上。2鑄造溫度680710。C水壓0.51.0Kg/mm23冷卻強(qiáng)度開至最大，增強(qiáng)冷卻效杲，減少不脫模鋁錠。4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)。

21、5鑄造完后，應(yīng)將溜槽和其它鑄健工具清理干凈，及時(shí)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(gè)批次，取一組三個(gè)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(hào)。2.低倍試樣每35捆為一個(gè)批次，并從該批鑄錠中任取一錠，在洗口對(duì)面健長(zhǎng)四分之一處銀切厚度為25mm30mmi勺試樣，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(hào)。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/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A3

22、56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(gè)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(zhǎng)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(gè)晶粒內(nèi)先結(jié)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

23、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，

24、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勺析出性氣孔，多呈圓形，不均勾分布在鑄件整個(gè)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 氣孔勺分布和形狀特征，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勺數(shù)目，并能測(cè)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)較大勺 孔洞，不便清查單位面積上針孔勺數(shù)目， 也難以測(cè)出針孔勺直徑大小。（3）綜合性氣孔：它是點(diǎn)狀針孔

25、和網(wǎng)狀針孔勺中間型， 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勺主要?dú)怏w成分是氫 氣，并且其出現(xiàn)無一定勺規(guī)律可循， 往往是一個(gè)爐次勺全部或多數(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(shí)， 能吸收大量的氫氣， 冷卻時(shí)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(shí)，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(shí)刻，氫的含量超過了其溶解度即以氣泡的形式析出。 因過飽 和的氫析出而形成的氫氣泡， 來不及上浮

26、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(duì)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?cè)谏a(chǎn)中常常有人納悶干燥的季節(jié)總比多雨潮濕的時(shí)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(shí)，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

27、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(shí) 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(duì)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(shí)，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

28、態(tài)鋁(在室溫條件下，其溶解度約在0.003%以下)。在鋁合金熔煉時(shí)， 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二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+3n(H3)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

29、的表面形成更致密的氧化膜， 降低氫向鋁液或鋁合 金中擴(kuò)散的速度，對(duì)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(duì)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(shí)產(chǎn)生針 孔，保證鋁合金鑄件具有優(yōu)良品質(zhì)， 可針對(duì)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(shí)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

30、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(shí)，要力求做到快速熔煉， 縮短高溫下停留的時(shí)間。AlMg合金和其它鋁合金熔化后保持時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，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(shí)與現(xiàn)場(chǎng)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(shí)間，金屬型鑄造 不得超過6h;合金最高溫度一般不超過760UC4. 3加強(qiáng)潮濕季節(jié)預(yù)防措施在雨季或空氣潮濕時(shí)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(duì)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(shí)，除氣 和精煉兩個(gè)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(gè)工 序稱為精煉。 由于鋁合金中的氣體主要是氫氣