?鑄鋁生產(chǎn)中出現(xiàn)縮孔與縮松缺陷，主要與鋁合金凝固時(shí)的體積收縮、補(bǔ)縮不足、冷卻速度不均等因素相關(guān)。那么，鑄鋁廠(chǎng)家小編告訴大家以下從產(chǎn)生原因和解決措施兩方面詳細(xì)分析：
一、縮孔與縮松的產(chǎn)生原因
1. 鋁合金凝固特性
體收縮率大：鋁合金（如 Al-Si 系、Al-Cu 系）凝固時(shí)體積收縮顯著（約 6%-8%），若補(bǔ)縮通道提前關(guān)閉，未凝固的金屬液無(wú)法填充收縮空間，形成縮孔（集中孔洞）或縮松（分散微孔）。
凝固方式：
逐層凝固（如純鋁、共晶鋁硅合金）：補(bǔ)縮性較好，易形成集中縮孔。
糊狀凝固（如亞共晶、過(guò)共晶合金）：凝固區(qū)間寬，液固兩相共存時(shí)間長(zhǎng)，補(bǔ)縮通道易被固相 “堵塞”，導(dǎo)致分散縮松。
2. 鑄造工藝設(shè)計(jì)缺陷
冒口設(shè)計(jì)不合理：
冒口尺寸過(guò)小、位置不當(dāng)，無(wú)法提供足夠補(bǔ)縮金屬液。
冒口凝固速度快于鑄件，提前失去補(bǔ)縮能力（如未遵循 “順序凝固” 原則）。
澆道與冷鐵設(shè)置不當(dāng)：
澆道位置錯(cuò)誤，導(dǎo)致金屬液充型紊亂，局部過(guò)熱。
冷鐵位置或尺寸不足，無(wú)法控制凝固順序，形成 “熱節(jié)”（厚壁處或散熱慢的區(qū)域）。
3. 合金成分與熔煉問(wèn)題
雜質(zhì)含量高：鐵、鋅等雜質(zhì)元素增加合金凝固溫度區(qū)間，加劇縮松傾向（如 Al-Si 合金中 Fe 含量過(guò)高時(shí)，形成粗大金屬間化合物，阻礙補(bǔ)縮）。
熔煉工藝不當(dāng)：
熔煉溫度過(guò)高，合金吸氣量增加（如吸入 H?），凝固時(shí)氣體析出加劇縮松。
精煉不徹底，殘留熔渣或氧化物夾雜，成為縮松核心。
4. 模具（砂型 / 金屬型）因素
冷卻速度不均：
砂型透氣性差或局部蓄熱能力強(qiáng)，導(dǎo)致鑄件厚壁處冷卻慢，形成孤立液相區(qū)（無(wú)法補(bǔ)縮）。
金屬型局部溫度過(guò)高（如未設(shè)置有效冷卻通道），阻礙補(bǔ)縮。
模具表面質(zhì)量：型腔表面粗糙或涂料厚度不均，導(dǎo)致金屬液流動(dòng)受阻，局部補(bǔ)縮不足。
二、針對(duì)性解決措施
1. 優(yōu)化鑄造工藝設(shè)計(jì)
遵循順序凝固原則：
在鑄件厚壁處或最后凝固部位設(shè)置冒口，確保補(bǔ)縮通道暢通。冒口尺寸需通過(guò)模數(shù)法計(jì)算（冒口模數(shù)應(yīng)比鑄件模數(shù)大 15%-20%），或使用發(fā)熱保溫冒口延長(zhǎng)補(bǔ)縮時(shí)間。
示例：對(duì)于法蘭類(lèi)鑄鋁件，在法蘭頂部設(shè)置圓柱形冒口，冒口高度為直徑的 1.5-2 倍，配合冷鐵加速薄壁處凝固，引導(dǎo)金屬液從冒口向鑄件流動(dòng)。
合理設(shè)計(jì)澆道系統(tǒng)：
采用底注式澆道，避免金屬液噴濺卷入氣體，同時(shí)控制充型速度（過(guò)快易湍流，過(guò)慢易氧化）。
對(duì)于復(fù)雜鑄件，可設(shè)置分澆道和集渣包，先填充薄壁區(qū)，再補(bǔ)縮厚壁區(qū)。
冷鐵與激冷涂料的應(yīng)用：
在鑄件薄壁或需要加速冷卻的部位放置冷鐵（如鋼、銅材質(zhì)），縮短凝固時(shí)間，形成 “定向凝固”。
在模具型腔表面噴涂激冷涂料（如石墨 + 金屬氧化物），局部降低冷卻速度，平衡各部位凝固順序。
2. 合金成分優(yōu)化與熔煉控制
嚴(yán)格控制合金成分：
針對(duì)易產(chǎn)生縮松的合金（如 Al-Cu 系），適當(dāng)提高共晶元素含量（如 Si 含量），縮小凝固溫度區(qū)間。
減少雜質(zhì)元素（如 Fe≤0.3%，Zn≤0.1%），必要時(shí)添加細(xì)化劑（如 Al-Ti-B 中間合金）細(xì)化晶粒，改善補(bǔ)縮能力。
優(yōu)化熔煉工藝：
控制熔煉溫度在液相線(xiàn)以上 30-50℃（如 Al-Si7Mg 合金熔煉溫度 720-740℃），避免過(guò)熱吸氣。
采用精煉除氣工藝：通入 N?或 Ar 氣（流量 0.1-0.3m3/h）攪拌，或加入 C2Cl6、Al-P 中間合金，去除溶解氫和夾渣（目標(biāo)：含氫量≤0.1ml/100g Al）。
熔煉后期進(jìn)行變質(zhì)處理：如 Al-Si 合金中加入 Na 或 Sr（0.02%-0.05%），細(xì)化共晶硅，提高合金流動(dòng)性和補(bǔ)縮能力。
3. 模具（砂型 / 金屬型）改進(jìn)
砂型鑄造：
提高砂型透氣性（如增加通氣孔、使用潰散性好的樹(shù)脂砂），避免氣體滯留導(dǎo)致的凝固阻礙。
調(diào)整砂型蓄熱系數(shù)：在厚壁處使用鉻鐵礦砂或鋯砂（導(dǎo)熱性好），加速冷卻；薄壁處使用石英砂，減緩冷卻，平衡凝固速度。
金屬型鑄造：
設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)：在模具內(nèi)部開(kāi)設(shè)冷卻水通道（如蛇形管），對(duì)厚壁區(qū)域強(qiáng)制冷卻，縮短凝固時(shí)間。
控制模具預(yù)熱溫度：對(duì)于鋁合金，金屬型預(yù)熱溫度通常為 150-250℃，避免溫度過(guò)低導(dǎo)致激冷和充型不足，或過(guò)高導(dǎo)致冷卻緩慢、縮松加劇。
4. 其他工藝手段
壓力鑄造或低壓鑄造：
采用低壓鑄造（金屬液在 0.01-0.05MPa 壓力下充型并凝固），利用外界壓力強(qiáng)制補(bǔ)縮，可大幅減少縮孔縮松（適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)件，如汽車(chē)輪轂）。
壓力鑄造（高壓高速充型）雖可消除縮孔，但易卷入氣體，需配合真空壓鑄（型腔真空度≤5kPa）減少氣孔，同時(shí)通過(guò)局部激冷控制凝固順序。
熱處理輔助：
對(duì)已產(chǎn)生輕微縮松的鑄件，可進(jìn)行熱等靜壓處理（HIP：在高溫高壓惰性氣體中保溫保壓），使微孔閉合，提高致密度（適用于航空航天等高要求零件）。