铝合金压铸制品是通过压铸工艺将熔融铝合金高速压入模具型腔,成型后获得的金属制品。

那么,大家知道铝硅合金压铸制品有哪些常见缺陷吗?
一、气孔与气泡
表现
铸件表面或内部存在圆形或椭圆形孔洞,直径从 0.5mm 到数毫米不等,严重时呈蜂窝状。
皮下气孔:表面平整但经加工后暴露,呈分散小坑。
内部气孔:X 光或剖切后可见,常伴随金属液紊流痕迹。
成因
金属液卷入空气:
压射速度过快,金属液飞溅卷入气体;
浇口设计不合理(如直浇道过短),导致液流冲击型壁产生涡流。
模具排气不良:
分型面、型芯或型腔角落无排气槽,气体无法排出;
排气槽堵塞或截面积过小(标准排气槽深度约 0.05-0.1mm)。
合金含气量高:
铝液熔炼时未充分除气(如未使用氩气精炼),或熔炼温度过高(超过 750℃)加剧吸氢。
解决措施
优化压射工艺:降低压射速度(尤其是低速阶段),采用 “慢 - 快 - 慢” 三段压射,减少紊流。
改进模具排气:在气孔易产生部位(如型腔末端、厚壁处)增设排气槽或镶入透气钢。
严格控制熔炼:
熔炼时使用C₂Cl₆或Ar 气精炼除气,精炼时间≥10 分钟;
铝液出炉温度控制在720-740℃,避免过度吸氢。
二、缩孔与缩松
表现
缩孔:铸件厚壁处或最后凝固部位出现集中性孔洞,内壁粗糙,呈树枝状结晶。
缩松:微小孔洞分散分布,呈海绵状,常见于壁厚不均匀或筋板连接处。
成因
凝固收缩未补缩:
铝硅合金凝固收缩率约6%-8%,若浇口或冒口尺寸不足,无法提供足够金属液补缩。
冷却顺序不合理:
模具局部过热(如冷却水道缺失),导致厚壁处凝固滞后,形成 “热节”。
压射压力不足:
最终压射压力低于50MPa时,无法有效压实凝固金属,形成缩松。
解决措施
优化铸件结构:避免局部厚壁,采用 “薄壳 + 加强筋” 设计,壁厚差≤3:1。
模具冷却调控:
在厚壁处设置冷却水道或铜合金镶件(导热性优于 H13 钢),加快散热;
薄壁区域可适当降低模具温度(如控制在 180-220℃),平衡凝固速度。
调整工艺参数:
提高压射比压至60-100MPa(视铸件复杂程度);
延长保压时间(每 1mm 壁厚保压 1-2 秒),确保补缩充分。
三、裂纹(热裂与冷裂)
表现
热裂纹:表面呈暗红色,裂纹曲折不规则,常产生于凝固末期的 “固液共存区”。
冷裂纹:表面光亮,呈直线或折线,多在脱模后或热处理时产生。
成因
热裂纹:
合金热脆性高:铝硅合金(如 ADC12)含 Cu、Fe 等杂质时,晶界易形成低熔点相(如 FeAl₃),降低高温强度。
铸件结构设计不合理:如直角过渡、凸台与本体连接处无圆角(标准圆角 R≥0.5mm)。
冷裂纹:
脱模阻力过大:模具表面粗糙度差(Ra>1.6μm)或脱模斜度不足(一般≥1.5°);
合金韧性不足:过度降低 Si 含量(如<6%)导致脆性增加。
解决措施
控制合金成分:
严格限制 Fe 含量(≤0.8%),添加 0.1%-0.3% Sr 或 Na 进行变质处理,细化硅颗粒。
改进模具设计:
所有转角处设计铸造圆角(R = 壁厚 / 2),减少应力集中;
提高模具表面光洁度(抛光至 Ra≤0.8μm),并确保脱模斜度符合标准。
调整工艺参数:
提高模具预热温度至200-250℃,降低铸件冷却速度;
优化脱模剂喷涂量,避免局部激冷(如喷涂后吹干再合模)。
四、冷隔
表现
铸件表面出现线性、不连续的纹路,纹路两侧金属未完全融合,呈 “对接” 或 “搭接” 状,深度<0.5mm。
成因
金属液流动性不足:
铝液温度过低(<680℃)或模具温度过低(<150℃),导致充型时前沿液流提前凝固。
填充速度过慢:
压射速度<1m/s 时,金属液无法快速充满型腔,前沿冷却形成氧化膜。
浇口位置不当:
浇口远离型腔末端,液流需经过长流程填充,能量损失过大。
解决措施
提高金属液温度:将浇注温度提升至700-730℃(铝硅合金最佳充型温度)。
预热模具:复杂铸件模具温度可提高至250-300℃,改善流动性。
优化浇口设计:
采用扇形浇口或搭接浇口,缩短充型路径;
增大内浇口截面积(如厚度≥2mm),提高压射速度至 3-5m/s。
五、表面拉伤(粘模)
表现
铸件表面沿脱模方向出现划痕、撕裂或金属瘤,严重时导致模具损伤。
成因
模具表面粘铝:
铝合金与模具钢(如 H13)发生化学反应,形成 Fe-Al 金属间化合物(如 Fe₂Al₅)。
脱模剂失效:
脱模剂涂抹不均匀或用量不足,尤其在深腔或窄缝处。
脱模斜度不足:
内壁脱模斜度<1°,外壁<0.5°,导致脱模阻力过大。
解决措施
模具表面处理:
采用氮化处理(表面硬度 HV1000+)或PVD 镀层(如 TiN、CrN),提高抗粘模性;
定期抛光模具型腔,去除粘铝层(建议每生产 5000 件检查一次)。
优化脱模工艺:
使用水基脱模剂(如含石墨或二硫化钼成分),喷涂后吹干形成均匀薄膜;
增大脱模斜度至内壁 1.5°-2°,外壁 1°-1.5°。