?鋁合金鑄造廠家在鋁合金鑄造中氣孔缺陷（由氣體卷入或析出形成）會(huì)導(dǎo)致鑄件力學(xué)性能下降、氣密性差，甚至報(bào)廢。以下是氣孔產(chǎn)生的常見原因及針對(duì)性解決措施，結(jié)合工藝、設(shè)備、材料等維度提供系統(tǒng)解決方案：
一、氣孔產(chǎn)生的主要原因
氣體來源
金屬液吸氣：鋁液易與空氣中的水分（H?O）反應(yīng)生成氫氣（2Al + 3H?O → Al?O? + 6H），氫在液態(tài)鋁中溶解度高（約 0.6ml/100g），凝固時(shí)驟降至 0.03ml/100g，析出形成氣孔。
鑄型發(fā)氣：砂型 / 砂芯中的水分、有機(jī)物（粘結(jié)劑、脫模劑）在高溫下分解產(chǎn)生 CO?、H?、NH?等氣體，侵入金屬液。
模具 / 工具帶氣：未烘干的澆包、模具表面吸附的水分或油污受熱揮發(fā)。
工藝缺陷
熔煉溫度過高：溫度越高，鋁液吸氫量越大（氫溶解度隨溫度升高呈指數(shù)增長(zhǎng)）。
澆注速度不當(dāng)：流速過快導(dǎo)致金屬液飛濺、卷氣（形成裹氣型氣孔）；流速過慢導(dǎo)致金屬液提前氧化，阻礙氣體排出。
排氣設(shè)計(jì)不足：砂型 / 金屬型中排氣通道不暢，氣體無法及時(shí)排出型腔。
材料與模具問題
原材料潮濕：廢鋁、回爐料表面附著油污、水分，熔煉時(shí)釋放氣體。
模具表面粗糙：粗糙表面易滯留氣體，或脫模劑噴涂過厚、未烘干，高溫分解產(chǎn)氣。
二、解決氣孔問題的關(guān)鍵措施
（一）熔煉環(huán)節(jié)：控制氣體來源
嚴(yán)格原材料管理
確保鋁錠、廢鋁、合金元素（如 Si、Mg）干燥清潔，使用前預(yù)熱烘干（150~200℃，2~4 小時(shí)），去除表面水分和油污。
回爐料需分類處理，避免混入含油、含水的廢料（如切削液污染的鋁屑）。
優(yōu)化熔煉工藝
控制熔煉溫度：避免過高溫度（如鋁合金常規(guī)熔煉溫度控制在 700~750℃，避免超過 800℃），縮短鋁液在高溫下的停留時(shí)間。
加強(qiáng)除氣精煉：
通入惰性氣體：熔煉后期向鋁液中通入氬氣（Ar）或氮?dú)猓∟?），氣泡上浮時(shí)吸附氫氣帶出（吹氬時(shí)間 5~10 分鐘，流量 0.1~0.3m3/h）。
使用精煉劑：添加C?Cl?、ZnCl?等氯鹽類精煉劑（用量 0.2%~0.5%），與鋁反應(yīng)生成 HCl 氣體，與氫氣形成氣泡排出；或使用 ** 無鈉精煉劑（如 Al-5Ti-B）** 減少腐蝕。
旋轉(zhuǎn)噴吹法：通過石墨轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)（200~300rpm）噴入氣體，增強(qiáng)除氣效率（適用于大批量生產(chǎn)）。
靜置扒渣：精煉后靜置 10~15 分鐘，使夾雜物和氣泡充分上浮，扒除液面浮渣后再澆注。
覆蓋劑隔離空氣
熔煉過程中向鋁液表面撒干燥的鋁礬土（Al?O??nH?O）或木炭，形成致密覆蓋層，隔絕空氣并減少水分侵入。
（二）造型與模具環(huán)節(jié)：減少氣體侵入
砂型鑄造優(yōu)化
控制型砂濕度：砂型含水率控制在 4%~6%，過高易產(chǎn)生水蒸氣；使用樹脂砂或水玻璃砂時(shí)，粘結(jié)劑用量需精準(zhǔn)（如呋喃樹脂用量 1.5%~2%），避免發(fā)氣過多。
增強(qiáng)透氣性：
在砂型 / 砂芯中開設(shè)排氣槽、排氣孔（直徑 2~5mm，間距 50~100mm），或在分型面鋪設(shè)透氣氈。
采用中空砂芯或陶瓷排氣針，加速氣體排出。
砂型充分烘干：粘土砂型需在 180~250℃烘干 4~8 小時(shí)，樹脂砂型烘干溫度 150~200℃，時(shí)間 2~4 小時(shí)，確保水分完全蒸發(fā)。
金屬型鑄造優(yōu)化
模具預(yù)熱與清潔：澆注前將模具預(yù)熱至 150~250℃（根據(jù)合金類型調(diào)整），避免鋁液驟冷產(chǎn)生氣孔；模具表面需徹底清理油污、氧化皮，并用壓縮空氣吹凈。
合理噴涂脫模劑：使用水基脫模劑（避免油基揮發(fā)產(chǎn)氣），噴涂后需充分干燥（如吹風(fēng)機(jī)吹干或預(yù)熱蒸發(fā)水分），厚度控制在 0.01~0.03mm，避免局部堆積。
（三）澆注環(huán)節(jié)：防止卷氣與氧化
控制澆注速度與方式
采用底注式澆注系統(tǒng)（金屬液從型腔底部平穩(wěn)流入），避免頂注時(shí)高速?zèng)_擊產(chǎn)生飛濺和卷氣；澆口截面積需匹配鋁液流量，流速控制在 0.5~1.5m/s。
對(duì)于復(fù)雜鑄件，可設(shè)置穩(wěn)流澆道或過濾網(wǎng)（如陶瓷網(wǎng)格），過濾夾雜物并穩(wěn)定液流。
減少澆包帶氣
澆包使用前需徹底烘干（200~300℃，2 小時(shí)以上），避免殘留水分與鋁液反應(yīng)；舀取鋁液時(shí)應(yīng)平穩(wěn)，避免劇烈攪動(dòng)卷入空氣。
（四）工藝參數(shù)與設(shè)備升級(jí)
真空鑄造技術(shù)
在真空環(huán)境（0.1~10kPa）下進(jìn)行澆注，降低型腔氣壓，減少氣體溶解度和侵入風(fēng)險(xiǎn)，適用于高要求鑄件（如航空航天零件）。
壓力鑄造改良
采用低壓鑄造或差壓鑄造，通過底部緩慢充型和施加壓力（0.01~0.1MPa），促進(jìn)氣體排出并壓實(shí)鑄件，尤其適合氣密性要求高的零件（如汽車輪轂）。
3D 打印砂型 / 模具
使用樹脂砂 3D 打印技術(shù)制作高精度砂型，減少砂型間隙和發(fā)氣量，同時(shí)可設(shè)計(jì)復(fù)雜排氣通道，提升排氣效率。
（五）其他輔助措施
超聲波除氣：熔煉后期對(duì)鋁液施加超聲波振動(dòng)（頻率 20~40kHz），利用空化效應(yīng)破碎氣泡，促進(jìn)氣體聚合排出。
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)整：使用 ** 氫含量測(cè)試儀（如 Leco H-826）** 在線檢測(cè)鋁液氫含量，確保澆注前氫含量低于 0.1ml/100g（視合金而定）。
鑄件焊補(bǔ)管控：若氣孔缺陷需焊補(bǔ)，需采用 ** 氬弧焊（TIG）** 并嚴(yán)格清理焊區(qū)，避免二次產(chǎn)氣。