重力鑄造加工過程中氣孔的產生是一個複雜的(de)過(guò)程(chéng),涉及鑄型條件、澆注過(guò)程、模具設計、合金成分(fèn)和熔煉質量等多個方麵。原因可以歸結為以下幾個方麵:
一、氣體來源(yuán)
鑄型中氣體:
原有空氣受熱膨脹:行腔和型砂孔隙中原(yuán)有的空氣在金屬液的高溫作用下受熱膨脹,體積增加,可能無法及時排出而(ér)留在鑄(zhù)件中形成氣孔(kǒng)。
水分汽(qì)化:濕型鑄型中(zhōng)存在較多的水分,這些水分在金屬液的熱作用下會汽化並遷移,水轉變成過熱蒸汽時體積會急劇膨脹,部分蒸汽可能(néng)無(wú)法逸(yì)出而形成氣孔。
粘結劑、附加物和雜質分解:粘結劑、附加物和雜質中的有機物質在受熱時會分(fèn)解與燃燒,產生大(dà)量氣體;無機物受熱分解也可能產生氣體(tǐ)。這些氣體如果未能及時排(pái)出,就會留在鑄件中形成氣孔。
金屬液中的(de)氣體(tǐ):
液態金屬中的氣體:液態金屬在冷(lěng)卻凝固過程中,由於氣體溶解度下降,析出的氣體可(kě)能來不及逸出而(ér)留(liú)在鑄件中形成氣孔(kǒng)。這類氣孔主要是氫氣孔和氮氣孔。
合金液(yè)中的夾渣或氧化皮:合金液(yè)中的夾(jiá)渣(zhā)或氧(yǎng)化皮上附著的氣體也可能被(bèi)混入(rù)合金液中,進而在(zài)鑄件中形成(chéng)氣孔。
二(èr)、澆注過(guò)程
澆注速度:澆注速度過快時,金屬液可能(néng)會卷入大量空氣,這些空氣在鑄(zhù)件凝固前無法完全排出,從而形成氣(qì)孔。
澆注係統:澆注係統的設計不合理,如內澆口截麵過小或排氣不(bú)暢,都可能導致氣體無(wú)法順利排出而留在鑄件中。
三、模具和鑄型條件
模(mó)具排(pái)氣不良(liáng):模具的(de)排氣孔或排氣槽設計(jì)不合理,或在使用過程中被堵塞,都會導致氣(qì)體無法排出而形成氣孔。
鑄型(xíng)溫度(dù):鑄型(xíng)溫度過高或過低都可能影響氣體的排出。溫度過高時,金(jīn)屬液與鑄型的反應可能加劇,產生更多氣體;溫度過低時,金(jīn)屬液流動性差,氣體難以排出。
塗料問題:鑄型塗料過多或塗料不(bú)均勻也可能影響(xiǎng)氣體的排(pái)出。塗料過多會阻礙氣體的逸出通道;塗料不均(jun1)勻則可能導致局部(bù)氣體積聚。
四、合金成分和熔(róng)煉質(zhì)量
合金成分:合金中某些元素的(de)存(cún)在可能增(zēng)加氣體(tǐ)的產生。例如,鐵(tiě)液內惰性氣體(如氮氣)過(guò)多且排放不出來時,就容易導致氣孔的產(chǎn)生。
熔煉質量:合金液的(de)熔煉質量(liàng)不佳(jiā),如除(chú)氣不(bú)幹淨、氧化嚴重等,都(dōu)會增加氣孔產生的風(fēng)險。