怎么去除铝合金铸件中的氢气
铸件形成中气孔的主要原因是合金中含有过量的H2,氢含量占所含气体总含量的80%~90% ,其余是N2 、O2 CO等,而H2则来源于大气及各种金属原材料、熔剂和涂料中的水分受热分解,在高温条件下发生H2O= 2H + + O2 - 反应,这是一个可逆反应。分解出来的氧又容易与金属液生成熔点较高的Al2O3 ,反应方程式为:2Al3 + + 3O2 - = Al2O3 ,这样就促进了水蒸气的高温分解,氢离子便不断向合金液中扩散。
氢以两种方式存在于铝液中:第一种是分解为原子状态溶解在铝液中,称为溶解型,约占90%第二种氢则以分子状态气泡形式吸附于夹杂物的表面或缝隙中,称为吸附型。由于氢在铝合金液中的溶解度是随温度上升而增大的 ,所以在熔炼过程中合金液将吸入大量的H2 。而在结晶凝固的过程中,由于温度降低,合金液表层首先凝固且合金的粘度增大,虽然氢的溶解度降低需从金属液中析出,但是已经很困难了,这样滞留在合金液中便形成了气孔缺陷。熔化、保温时间越长,氢含量越高.
氢在合金液中的溶解度除与温度成正比外,还与压力及空气的湿度即氢分压成正比。
合金元素及其含量对溶解度也有一定的影响,硅、铜含量增加则氢的溶解度降低,镁含量增加则氢的溶解度增加。合金成分不同,合金液中氢的临界含量也不同,ZL104 铝合金为亚共晶型铝硅合金时吸氢量最大。
常用的铸铝工艺方法有:砂铸,压铸,低压铸造,精密铸造,永久模铸造等。
铸铝是以熔融状态的铝,浇注进模具内,经冷却形成所需要形状铝件的一种工艺方法。铸铝所用的铝,称为铸造铝合金。
现在,模具出现了冲蚀坑,只能采用打磨的方法进行修补。如果坑比较深,打磨的话,可能尺寸会超差,那么,就只能进行补焊,然后再打磨平。实在不行的话,就只能进行更换烧蚀严重的部件了。
使用除气设备对铝液进行吹气精炼,其主要原理为:通过高速旋转并喷射惰性气体的转子把惰性气体大气泡打散成非常细微的小气泡,并使其均匀地分散在金属液中,通过减小气泡直径,气泡总的表面积极剧增大,使得更多的惰性气泡表面和金属液中的氢气和杂质接触,从而把这些有害物质带到液体表面。
铝及其合金在熔炼浇铸过程中极易形成气体和夹杂物,造成了铸件中的缺陷,降低了材料的使用性能。如果不除去铝合金液中的氢气和杂质,铝合金导线的弯曲和扭转等机械性能很难达到质量要求。
针孔是铝合金在凝固过程中,溶解在铝熔液中的气体(99%H2)逸出后又没有完全浮到铝液表面造成
的。铝合金在熔炼和浇注时,会吸入大量的氢气,冷却时则因溶解度的下降而不断析出。铝合金中溶解的氢,其溶解度随合金液温度的升高而增大,随温度的下降而减少,由液态转变成固态时,氢在铝合金中的溶解度下降19倍。因此铝合金液在冷却凝固过程中,当氢的含量超过了其溶解度时即以气泡的形式析出。因过饱和的氢析出而形成的氢气泡,若来不及上浮排出,就会在凝固过程中形成细小、分散的气孔,即通常所说的针孔。