在精密铸造过程中,气孔问题较为常见,它会降低铸件的强度与致密性,影响产品质量。想要有效解决这一问题,需从多个环节深入分析并采取针对性措施。
原材料的选择与处理对减少气孔至关重要。金属原材料中若含有过多气体或杂质,在铸造过程中易形成气孔。因此,要严格把控原材料质量,选择气体含量低、纯度高的金属材料。以铝合金铸造为例,使用前可对铝锭进行精炼处理,通过添加精炼剂,使其中的气体和杂质上浮并去除。同时,造型材料如型砂和芯砂的性能也有影响。若型砂透气性差,金属液注入型腔后,型腔内的气体无法及时排出,就会被困在铸件中形成气孔。应选用透气性良好的型砂,并合理控制型砂的含水量,避免水分在高温下气化产生大量气体。比如,在生产大型铸件时,适当增加型砂中煤粉等发气物质的含量,改善型砂的透气性。
工艺控制环节对解决气孔问题起着关键作用。浇注温度和速度需要合理设置。浇注温度过高,金属液会吸收更多气体,且冷却速度变慢,气体不易排出;浇注温度过低,金属液流动性差,也容易导致气体无法排出。不同的金属材料有其适宜的浇注温度范围,像铸铁件,浇注温度一般控制在 1300℃ - 1400℃较为合适。浇注速度过快,会使金属液在型腔内产生紊流,卷入大量气体;浇注速度过慢,金属液在浇注过程中提前凝固,同样不利于气体排出。应根据铸件的结构和尺寸,选择合适的浇注速度,对于形状复杂的铸件,可采用低速慢浇的方式。此外,在造型和制芯过程中,要保证紧实度均匀。紧实度过高,型砂透气性下降;紧实度过低,型砂强度不足,容易出现塌箱等问题。通过控制合适的紧实度,既能保证型砂的强度,又能使气体顺利排出。
设备的维护和使用也与气孔问题相关。熔炼设备如熔炉若密封不严,会导致外界空气进入,使金属液吸收过多气体。要定期检查熔炉的密封性,及时修复损坏的部位。同时,对熔炼设备进行定期清理,去除内部残留的杂质和氧化物,防止其在熔炼过程中产生气体。在使用压铸机等设备时,要确保模具的排气系统正常工作。模具排气槽设计不合理或堵塞,会使型腔内气体无法排出。需检查模具排气槽的尺寸和分布,必要时进行修整和清理,保证气体能够顺畅排出。
当精密铸造出现气孔问题时,从原材料、工艺控制、设备维护等多方面入手,全方面排查原因并采取相应措施,才能有效减少气孔的产生,提高精密铸造件的质量 。