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摘要：铝合金在各个领域当中得到广泛应用，满足了人们的生产生活需求，加强对铝合金质量的严格控制，可以防止铝合金产品性能出现问题。在铝合金铸件的生产制造过程中容易受到外界因素的影响，导致出现较多的气孔，不仅影响了铝合金的美观性，而且也降低了铸件的整体质量，不符合生产标准要求。为此，应该加强对气孔问题的预防与处理，消除生产制造中的质量缺陷。本文将对铸造铝合金气孔产生的原因进行分析，探索铸造铝合金气孔的防治对策，为实践工作提供参考。
关键词：铸造铝合金；气孔；对策
在铸造性能和力学性能上，铝合金都具有明显的优势，而且材质相对较轻，具备很强的抗腐蚀能力，因此成为工艺生产中最常见的材料之一。铝合金由于组元的差异性，也使得物理性能和化学性能出现不同，在铸造工艺中需要根据材料的具体特点选择合理的技术方法。气密性是衡量铝合金的主要指标，由于材料因素、人为因素和环境因素等影响，容易导致铝合金气孔的出现，严重影响了铝合金的强度和韧性等。在大型铝铸件的厚大位置，气孔缺陷问题更加常见，对于气孔的有效控制，成为当前生产环节面临的主要问题。应该明确铝合金气孔出现的原理和特点，在铸造工艺中改进操作方法，从而得到高品质的铝合金产品。
一、铸造铝合金气孔的形成机理
氢气是导致铝合金气孔形成的主要原因，在水分的受热分解中会产生大量的氢气和氧气，与金属液反应后生成Al2O3，水蒸气经过高温分解后，合金液中会有大量的氢离子进入。吸附型氢和溶解型氢是氢的两种主要存在形式，前者常见于杂物缝隙和表面当中，而后者则存在于铝液当中【1】。随着温度的不断上升，铝合金液中氢的溶解度逐步提高，在结晶过程中合金粘度增大，导致氢气留在铝合金液当中形成气孔。空气湿度、压力和温度等，是影响氢气溶解度的主要因素，同时也会受到合金元素的影响。
二、铸造铝合金气孔形成的原因
铝液的浇注温度在610-660℃之间，由于温度较高会导致氢气的溶解度增大，因此在较高氢气含量的影响下出现气孔。在精炼工艺中未能严格控制除气过程，导致铝液凝固中产生较大的气泡，容易引发泄露问题。在铸造工艺中未能做好严格的排气处理，也使得气孔缺陷出现的几率升高。在压铸处理中未能有效排出型腔当中的气体，在固定位置出现不同大小的气孔。尤其是在排气通道设置中存在不合理之处，影响了压铸工艺中的排气过程【2】。压铸参数不符合设计要求，在快速压铸充型中未能给气体的排放留出时间，在铝液内混合后就会出现气孔。
三、铸造铝合金气孔的防治策略
（一）控制原材料及工具
原材料的质量和铸造工具性能等，都会对铸造质量产生影响，因此应该进行严格检查，防止出现油污、锈迹或者熔渣等杂质，以避免出现气孔缺陷。全面检测回炉料的质量，避免出现较多的碎金属屑。通过烘干的方式对精炼剂、金属原材料、浇包和变质剂等进行处理，将熔料加入到坩埚当中时应该做好预热处理。对于溶解水和凝聚水的处理可以采用低温烘烤的方式，而对于结晶水则需要适当提升烘烤的温度，不能低于500℃【3】。
（二）控制熔炼时间
吸气量会随着容量温度的提升而增大，因此应该对熔炼的温度进行合理控制，通常要在800℃以内，有助于气孔问题的预防。在生产实践中可以借助于测温装置进行实时监测，防止温度的急剧升高。变质温度会随着变质时间的推移而上升，加剧了氧化反应，因此应该适当缩短变质时间。氧化膜存在于铝合金液面当中，可以实现与大气水分的有效阻隔，因此在生产中应该对氧化膜进行有效保护，保持搅拌操作的平稳性，在精炼环节加强对气孔缺陷的预防。在浇注过程中也应该保持缓慢而均匀的速度，严格控制铸型和浇包的垂直距离。
（三）控制砂型透气性
金属液会随着砂型透气性的增大而向砂粒渗透，因此导致机械粘砂问题的出现，增加了表面粗糙度，也容易对铸件的尺寸产生影响。如果砂型的透气性过小，则使得气孔缺陷出现的几率上升【4】。面砂相较于背砂而言，在硬度和透气性上都较低，因此在生产中采用背砂不仅能够增强铸件的整体透气性，还满足了搬运需求。通常情况下，需要控制砂型透气性在80-100之间，砂型中的水分含量最高不能超过5%，最低不能低于4%，防止水分较多而引发的气孔问题。在修补型腔的过程中，也应该避免出现较多的水分。对浇注环境的湿度加以控制，确保良好的干燥性。
（四）设置通气孔
为了防止浇注工艺中气体无法排放而引发的气孔问题，还应该将通气孔设置在砂型的下型和上型当中。严格控制型壁和气孔顶端的间距，防止间距太大而影响排气过程，通常在4-6mm之间【5】。在铸造大型铸件的过程中，应该重点关注下型的排气情况，可以采用垫高处理的方式。当较多杂质存在于原砂和回用砂当中时应该及时清理，防止砂型中出现较多的杂质。
（五）提升砂芯排气能力
砂芯在大型铝合金铸件中的应用较多，随着浇注温度的提升，粘结剂会有气体产生，如果未能进行针对性处理，则会引起铸件的气孔缺陷。因此，应该促进砂芯排气能力的增强，以达到有效的预防与控制效果。将蜡线和排气道等设置于砂芯当中，可以使气体快速排出，如果砂芯较大还可以应用焦炭块和炉渣等进行处理。将排气孔设置于砂芯的芯头位置，防止砂芯和砂型存在较大的间隙，可以使用石棉绳进行处理，避免排气孔出现堵塞问题。采用点火引气的方式，能够对排出的压力进行控制，加快了气体的排放速度。根据实际生产要求，严格控制添加剂和粘结剂的使用量，防止在高温环境下产生较多的气体，尤其是要重点关注粘结剂的使用量。桐油占比应该在2%-3%之间，糊精占比在1%-2%之间，能够促进其硬度和强度的提升，在保障铸件良好性能的同时，防止糊精用量过大而产生大量气体【6】。在铸型中应用砂芯时，应该进行烘烤和冷却处理。
（六）加快冷铁排气
为了促进冷凝速度的提升，通常应用冷铁进行处理，由于其排气能力不强，因此会引起不同程度的气孔。为此，应该将气槽设置于冷铁当中，满足排气需求，也可以运用耐火涂料进行处理，使其排气性能得到优化。
结语
铸造铝合金中气孔缺陷的出现和氢气密切相关，尤其是受到温度、工艺和材料等因素的影响，使得铝合金液中的氢气难以有效排出，导致出现不同程度的气孔，严重影响铸件的质量。在精炼环节未能严格实施除气措施，同时合金压铸过程中的排气不良，都会引发气孔缺陷，此外也会受到压铸参数等因素的影响。因此，在实践工作当中，应该通过控制原材料及工具、控制熔炼时间、控制砂型透气性、设置通气孔、提升砂芯排气能力和加快冷铁排气等途径，实现对气孔缺陷率的有效控制，增强铝合金铸件的整体品质，为企业创造良好的经济效益。
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