铝铸件缩孔缩松形成和气孔缺陷原因分析

铝铸件除含有游离硅之外，还有金属之间的多种化合物以及其他夹杂物。且由于铝铸件组织疏松，因此有可能存在化学成分偏析不均匀等现象，同时在浇铸后冷却时未加工的面会形成致密的氧化膜。碱蚀时间短，则铝铸件有可能不能除尽，且由于碱蚀时铸铝的溶解速度比较快，碱蚀后往往会由此而造成铝铸件的过腐蚀，从而引起公差尺寸的变化，甚至会造成产品报废。

鉴于上述这一情况的存在，可采取改变碱蚀程序来解决，即铸造成型后行碱蚀处理。按此工艺程序操作既可预防因碱蚀而引起制件报废等问题的发生，又有利氧化后的表面质量。采取上述碱蚀方法可避免制件被过腐蚀，碱蚀后还可利用1：1的盐酸进行2~3s的出光，代替毒性较大的氢氟酸，既有利环境保护，劳动条件，又可降低生产成本。

铝铸件缩孔和缩松的形成：

浇入铸型中的液态合金，在随后的冷却和凝固过程中，若其液态收缩和凝固收缩引起的容积缩减得不到补充，则在铸件上后凝固的部位形成一些孔洞。其中容积较大的孔洞叫缩孔，细小且分散的孔叫缩松。

1、缩孔

一般出现在铸件上部或后凝固的部位，形状多呈倒圆锥形，内表面粗糙，通常隐藏在铸件的内层。

结晶温度范围愈窄的铸造合金，愈倾向于逐层凝固，也就愈容易形成缩孔。先液态合金充满铸型，由于铸型的冷却作用，使靠近铸型表面的一层液态合金很快凝固，而内部仍然处于液态；随着铸件温度的继续下降，外壳的厚度不断加厚，内部的液态合金因自身的液态收缩和补充外壳的凝固收缩，使其体积减小，从而引起液面下降，使铸件内部出现空隙。如此下去，铸件逐层凝固，直到凝固，在其上部形成缩孔；继续冷却至室温，固态收缩会使铸件的外形尺寸略有缩小。

总之，铸造合金的液态收缩和凝固收缩愈大，缩孔的体积就愈大。

2、缩松

缩松是铸件后凝固的区域没能液态合金的补造成的分散、细小的缩孔。

根据的分布形态，缩松分为宏观缩松和微观缩松两类：

（1）宏观缩松指用肉眼或放大镜可以看到的细小孔洞。通常出现在缩孔的下方。

（2）微缩缩松是指分布在枝晶间的微小孔洞，在显微镜下才能看到。这种缩松的分布面大，甚至遍及铸件整个截面，也很难避免。对于一般铸件也不作为缺陷对待，除非一些对致密性和机械性能要求很高的铸件。

总之，倾向于逐层凝固的合金，如属、共晶成分的合金或结晶温度范围窄的合金，形成缩孔的倾向大，不易形成缩松；而另一些倾向于糊状凝固的合金如结晶温度范围宽的合金，产生缩孔的倾向小，却极易产生缩松。因此缩孔和缩松可在范围内互相转化。

3、缩孔和缩松的防止

采用适当的工艺措施，使铸件实现“顺序凝固”，即可获得无缩孔的铸件。

所谓顺序凝固是指，采用一些适当的工艺措施，使铸件远离冒口或浇口的部位先凝固。这样，铸件先凝固部位I的由冷却和凝固引起的体积缩减，可由较后凝固的部位II的液态合金补充；部位II的收缩由部位III的液态合金补充；后部位III的收缩由冒口中的液态合金来补充，使铸件各部位的收缩均能补充，将缩孔转移至冒口中。去除冒口，获得致密的铸件。

铝铸件产生气孔缺陷的原因：

1、精炼除气质量不良产生的气孔

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。

2、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顺畅排出，造成在产品某些固定部位存在气孔。

3、压铸参数不当

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。

4、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。

5、壁厚差过大

壁厚中心是铝液凝固的地方，也是   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。