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鋁鑄件應(yīng)用的廣泛及如何避免形成針孔
鋁鑄件的重量和尺寸范圍都很寬，重量 輕的只有幾克， 重的可達(dá)到400噸，壁厚 薄的只有0.5毫米， 厚可超過1米，長度可由幾毫米到十幾米，可滿足不同工業(yè)部門的使用要求。鑄造生產(chǎn)中，要對鋁鑄件的質(zhì)量進(jìn)行控制與檢驗(yàn)。首先要制定從原材料、輔助材料到每種具體產(chǎn)品的控制和檢驗(yàn)的工藝守則與技術(shù)條件。對每道工序都嚴(yán)格按工藝守則和技術(shù)條件進(jìn)行控制和檢驗(yàn)。對成品鋁鑄件作質(zhì)量檢驗(yàn)。要配備合理的檢測方法和合適的檢測人員。一般對鋁鑄件的外觀質(zhì)量，可用比較樣塊來判斷鋁鑄件表面粗糙度；表面的細(xì)微裂紋可用著色法、磁粉法檢查。對鋁鑄件的內(nèi)部質(zhì)量，可用音頻、超聲、渦流、X射線和γ射線等方法來檢查和判斷。
鋁鑄件是一種壓力鑄造的零件，是使用裝好鑄件模具的壓力鑄造機(jī)械壓鑄機(jī)，將加熱為液態(tài)的鋁或鋁合金澆入壓鑄機(jī)的入料口，經(jīng)壓鑄機(jī)壓鑄，鑄造出模具限制的形狀和尺寸的鋁零件或鋁合金零件，這樣的零件通常就被叫做鋁壓鑄件。鋁壓鑄件在不同的地方有不同的叫法，如鋁壓鑄零件、壓鑄鋁零件、壓鑄鋁件、壓鑄鋁、鋁鑄件、鋁合金壓鑄零件等。
由于金屬鋁及鋁合金具有很好的流動性和可塑性，而且鑄造加工是在有壓力的壓鑄機(jī)中鑄造，因此鋁鑄件可以做出各種較復(fù)雜的形狀，也可作出較高的精度和光潔度，從而很大程度的減少了鑄件的機(jī)械加工量和金屬鋁或鋁合金的鑄造余量，不僅節(jié)約了電力、金屬材料、還大大節(jié)約了勞動成本；而鋁及鋁合金具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性，較小的比重和高可加工性；從而鋁壓鑄件被廣泛應(yīng)用于汽車制造、內(nèi)燃機(jī)生產(chǎn)、摩托車制造、電動機(jī)制造、油泵制造、傳動機(jī)械制造、精密儀器、園林美化、電力建設(shè)、建筑裝飾等各個行業(yè)。
鋁鑄件可以被制造為鋁壓鑄汽車配件、鋁壓鑄汽車發(fā)動機(jī)管件、鋁壓鑄發(fā)動機(jī)氣缸、鋁壓鑄汽油機(jī)氣缸缸蓋、鋁壓鑄氣門搖臂、鋁壓鑄氣門支座、鋁壓鑄電力配件、鋁壓鑄電機(jī)端蓋、鋁壓鑄殼體、鋁壓鑄泵殼體、鋁壓鑄建筑配件、鋁壓鑄裝飾配件、鋁壓鑄護(hù)欄配件、鋁壓鋁鑄件等等零件。
在鋁鑄件的制造過程中，鋁合金在熔煉和澆注時，能吸收大量的氫氣，冷卻時則因溶解度的下降而不斷析出。有的資料介紹，鋁合金中溶解的較多的氫，其溶解度隨合金液溫度的升高而增大，隨溫度的下降而減少，由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)時，氫在鋁合金中的溶解度下降19倍。因此鋁合金液在冷卻的凝固過程中，氫的某一時刻，氫的含量超過了其溶解度即以氣泡的形式析出。因過飽和的氫析出而形成的氫氣泡，來不及上浮排出的，就在凝固過程中形成細(xì)小、分散的氣孔，即平常我們所說的針孔。在氫氣泡形成前達(dá)到的過飽和度是氫氣泡形核的數(shù)目的函數(shù)，而氧化物和其他夾雜物則在起氣泡核心的作用。
在一般生產(chǎn)條件下，特別是在厚大的砂型鑄件中很難避免針孔的產(chǎn)生。在相對濕度大的氣氛中溶煉和澆注鋁合金，鑄件中的針孔尤其嚴(yán)重。這就是我們在生產(chǎn)中常常有人納悶干燥的季節(jié)總比多雨潮濕的時節(jié)鋁合金鑄件針孔缺陷少些的原因。
一般說來，對鋁合金而言，如果結(jié)晶溫度范圍較大，則產(chǎn)生網(wǎng)狀針孔的機(jī)率也就大得多。這是因?yàn)樵谝话汨T造生產(chǎn)條件下，壓鑄鋁件具有寬的凝固溫度范圍，使鋁合金容易形成發(fā)達(dá)的樹枝狀結(jié)晶。在凝固后期，樹枝狀結(jié)晶間隙部分的殘留鋁液可能相互隔絕，分別存在于近似封閉的小小空間之中，由于它們受到外界大氣壓力和合金液體的靜壓作用較小，當(dāng)殘留鋁液進(jìn)一步冷卻收縮時能形成一定程度的真空(即補(bǔ)縮通道被阻塞)，從而使合金中過飽和的氫氣析出而形成針孔。
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