5154花紋板

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對鋁合金擠壓制品的需要越來越大，尤其是在通信設(shè)備與家用電器等制造過程中鋁合金擠壓鑄件的用量日益增多。但是，由于鋁合金擠壓鑄件缺陷的產(chǎn)生，直接影響其使用性能，進(jìn)而限制了鋁合金擠壓鑄件的進(jìn)一步推廣與應(yīng)用。本文主要是對鋁合金擠壓鑄件的一些典型缺陷進(jìn)行探討分析，并提出相應(yīng)的預(yù)防和控制策略。

在冶金領(lǐng)域中，擠壓鑄造屬于是一種便捷、優(yōu)質(zhì)、高效的工藝方法，通過該工藝得出的成品通常是表面光潔、內(nèi)部組織致密、力學(xué)性能優(yōu)良，因而，其應(yīng)用范圍越來越廣泛。但是，在實(shí)際生產(chǎn)中，由于各方面的影響因素使得鋁合金擠壓鑄件往往仍會出現(xiàn)各種類型的缺陷。例如，晶粒粗大、不均勻縮松、澆不足、非金屬夾渣物、偏析及裂紋等諸多缺陷，從而影響到鋁合金擠壓鑄件的推廣與應(yīng)用。因此，對鋁合金擠壓鑄件典型缺陷進(jìn)行預(yù)防和控制意義重大。

一、氣孔缺陷

對于鋁合金擠壓鑄件的生產(chǎn)，氣孔是較為常見的缺陷之一。一般情況，擠壓鑄件中氣孔可以分為析出氣孔、侵人氣孔以及反應(yīng)氣孔這三種類型，其中，析出氣孔和侵人氣孔是主要的。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于在擠壓鑄件內(nèi)形成的縮松過程大都伴隨有合金中氣體的析出，從而導(dǎo)致鋁合金擠壓鑄件內(nèi)出現(xiàn)縮松、縮孔和氣孔等缺陷。一旦在液體金屬充型過程中侵人氣體過多或者鋁合金中氣體含量過高，都會進(jìn)一步加劇氣孔金屬缺陷的出現(xiàn)。由此可見，重視對鋁合金金屬液進(jìn)行除氣處理對于鋁合金擠壓鑄造工藝具有重要意義。

預(yù)防措施：要保證在擠壓過程中金屬液由下向上平穩(wěn)充填，速度不能太快或者太慢，同時(shí)，要合理設(shè)計(jì)壓鑄模具，確保型腔內(nèi)沒有死角，從而避免由卷氣或憋氣引起的氣孔。在澆筑過程中，還要合理地控制的是金屬液的含氣量，防止形成析出性氣孔。

二、縮松、縮孔缺陷

與普通的壓鑄件相比，由于擠壓鑄件的壁厚尺寸更大，澆筑時(shí)所需的金屬液量較多，因而，在生產(chǎn)過程中不可避免地出現(xiàn)縮孔和縮松缺陷，尤其是在型腔與內(nèi)澆口相連處等厚大部位或最后凝固的部位。在鋁合金擠壓鑄件的制造中，若金屬液的凝固收縮與之前設(shè)計(jì)的不符，或者補(bǔ)縮能力或控制不當(dāng)?shù)榷紩斐煽s孔、縮松缺陷。此外，澆注溫度過高、合金成分變化、凝固過程中擠壓壓力作用不到位等，也會引起凝固溫度區(qū)間變大，使得合金過冷的變小，最終產(chǎn)生縮松、縮孔缺陷。

預(yù)防措施：在鋁合金擠壓鑄件生產(chǎn)中要嚴(yán)格監(jiān)控合金成分和澆注溫度，并根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況及時(shí)作出調(diào)整。須不斷改變擠壓方式和擠壓鑄型設(shè)計(jì)。在工藝上，必須嚴(yán)格按照原先設(shè)計(jì)的澆筑程序進(jìn)行，同時(shí)加強(qiáng)對型芯的冷卻功效，降低金屬液冷卻時(shí)的過冷度，將充型速度的切換位置后移一段距離，冷卻方式盡可能使用水淬。此外，在型腔內(nèi)所有部位金屬液凝固的全過程中使來自沖頭的擠壓壓力，從而確保金屬液由型腔遠(yuǎn)端向內(nèi)澆口的順序凝固。

三、擠壓鑄造異常偏析缺陷

擠壓鑄造異常偏析缺陷也是鋁合金擠壓鑄件缺陷中常見的一種，該類型缺陷與其他缺陷的區(qū)別主要是在微觀方面，往往是由于異常加重而產(chǎn)生的正偏析。其特征是：澆筑過程中，冷卻速度不均勻使得合金元素在鑄件內(nèi)部某些晶粒周圍富集，從而降低鋁合金的擠壓鑄件的表面張力。而對于在普通的重力鑄造條件下，異常偏析缺陷非常不明顯，幾乎可以忽略。但是，金屬液體在擠壓條件下結(jié)晶時(shí)，各部位受力不均勻，往往會使正在成長的枝晶間還沒來得及均勻凝固就結(jié)晶，使金屬液體發(fā)生離異共晶反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致異常偏析缺陷的形成。此種偏析大都與合金種類和擠壓方式等有關(guān)，尤其是在直接沖頭擠壓和柱塞擠壓條件下，或者金屬液結(jié)晶間隔寬的合金中容易產(chǎn)生。

預(yù)防措施：不斷改變擠壓方式及鑄型設(shè)計(jì)，引進(jìn)國外先進(jìn)的型腔設(shè)計(jì)理念，在生產(chǎn)中應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)，在滿足產(chǎn)品性能要求的前提下盡可能使用較低的擠壓壓力。

四、夾渣類缺陷

夾渣類缺陷主要是在鋁合金擠壓鑄件生產(chǎn)過程中由合金液澆注帶入、在充型過程中帶入或者是由擠壓料缸(壓室)帶入的夾渣，從而不同程度地影響到鋁合金擠壓鑄件的力學(xué)性能。因?yàn)?，在設(shè)計(jì)鋁合金擠壓鑄件的鑄型時(shí)，通常不會留有澆冒口等排渣系統(tǒng)，在澆筑時(shí)金屬液中的物體（包括夾渣）都會在型腔中凝固，不能有效地清除掉。同時(shí)，液態(tài)金屬澆人料缸后，在壓力的作用下很快就會形成結(jié)殼，如果澆注液態(tài)金屬上表面有浮渣，將會被壓碎并隨同中間未凝固金屬一道進(jìn)人鑄型型腔之中并形成夾渣。此外，由于鋁合金擠壓鑄件的內(nèi)澆道較長，從而使得液態(tài)金屬在充型過程中不斷被氧化，產(chǎn)生氧化物廢料，隨后跟液態(tài)金屬一起被卷人型腔中而形成鑄件的內(nèi)部夾渣。

預(yù)防措施：盡可能地采用純度較高的金屬液進(jìn)行澆注，在合金液的澆注時(shí)要注意防止夾渣帶入型腔內(nèi)，在澆注前還需確保鑄型型腔須清理干凈，并將涂料吹干。在擠壓過程中，金屬液澆人料缸后，必須采用專門的渣勺將浮渣撈起，從而減少廢渣被帶入到液態(tài)金屬中，提高熔融鋁合金金屬液的純度，最終提高鋁合金擠壓鑄件的質(zhì)量。