铸铝件在生产中出现侵入气孔针状气孔产生的原因有哪些?
侵入气孔产生的原因是:型砂中的水分与粘结剂中的挥发物,都会因受热变成气体。如果型砂(或芯砂)透气性差,或浇注系统设计不合理,或砂型紧实度过高.或砂型排气不良以及气道堵塞,都会使铸型中所产生的气休(浇注时)不能及时排出,就可能冲破金属表面凝固膜,而钻进铁水里去,若不能上浮排出,便留在铸件中形成气孔。因此应尽量减少铸型中的气体来源和增加铸型的排气能力。其具体措施有:
(1)严格控制型砂的水分,同时起膜与修型时,不宜刷水过多。煤粉等加入量不宜过多,从而减少发气量。一般型砂中水<6%,煤<7%。
(2)干型要保证烘干的质量,烘干后停放时间不宜过长,以免返潮。
(3)适当地提高浇注温度,浇注时缓慢平稳,保征型腔内原有气体来得及排出。
(4)铸型紧实度要适当,保持良好的透气性。同时还要开气冒口,扎气眼;泥芯要有通气道等。
(5)浇注系统的设置要合理,要考虑型腔内排气畅通及金属液平稳地流入铸型。
(6)合箱时要注意封死芯头间隙,以免铁水钻入而堵塞通气道。
(7)对于大平面铸件,最好采用倾斜浇注,出气孔处高势,以利排气。
(8)泥芯撑和冷铁必须干净无锈
(9)适当减少粘结剂,可附加一些透气性材料,如木屑等。
(10)可选用圆性砂粒,增加型砂的透气性。
析出气孔产生的原因是:气体在金属中的溶解度随温度下降而急剧减少。在熔炼过程中,金属吸收了较多的气体,而在冷却凝固过程中,析出的气体若不能排出型外,则留在铸件中
成为气孔。因此,要尽量减少铁水在熔炼和浇注时的吸气和减少铁水的粘度,以便气泡上浮排除。其具体措施有:
(1)使用干燥炉料,并限制含气量较多的回炉料的用量。对锈蚀严重成表面有油的炉料要经过热处理后再使用,对本身含气量高的炉料,应重熔再生后再使用。
(2)尽量减少炉料与炉气接触:在金属液表面复盖溶剂,采用快速熔炼工艺,严格控制风量和风压等。
(3)浇包要完全烘干。
(4)进行脱气处理:方法是加入合金不溶性气体,把溶于金属液中的气体带出。如炼钢中加铁矿石沸腾而除去氢气、氮气等。
(5)采用真空熔炼,以清除金属液中气体或使用金属液在压力下结品,使已溶于金属的气体未来得及析出就已凝固。
(6)增加型砂的透气性:紧实度要合适,扎气眼,水分适宜。
(7)适当提高浇注温度,以降低金属液枯度。让气体易于排除。
(8)炉缸、前炉和铁水包需烘干后再使用。
(9)浇注时要避免断流,从而做到连续浇注。
(10)浇注时,必须点火引气。
针状气孔小,细而长,如针状,主要由氢和氧生成。其中氢可能以分子状态存在,也可能以原子状态存在。以分子状态存在时,如钢中有足够的氧化亚铁,则氢与氧化亚铁中的氧化合而成水蒸气,这种水蒸气可以直接生成针孔,也可以作为针孔的核心,周围的氢向其扩散,聚集而长大,终于生成针孔。以原子状态存在时,则熔解于钢水(或铁水)中,随着温度下降,氢被析出,并迅速扩散,或扩散到已有核心处,聚集长大,或扩散到已有析出氧的地方,与氧化合而成水蒸汽,从而生成针孔。在所有情况下,氢的扩散都要受到相邻金属品粒的阻碍,被迫向细长方向发展而成为针状。氧多以分子状态存在,并
与钢,卜的铁化合而成A化业铁,氧化亚铁又与钢中的碳化合而成一氧化碳(CO),这些CO可直接生成针孔。