​铸铝生产中出现缩孔与缩松缺陷，主要与铝合金凝固时的体积收缩、补缩不足、冷却速度不均等因素相关。那么，铸铝厂家小编告诉大家以下从产生原因和解决措施两方面详细分析：
一、缩孔与缩松的产生原因
1. 铝合金凝固特性
体收缩率大：铝合金（如 Al-Si 系、Al-Cu 系）凝固时体积收缩显著（约 6%-8%），若补缩通道提前关闭，未凝固的金属液无法填充收缩空间，形成缩孔（集中孔洞）或缩松（分散微孔）。
凝固方式：
逐层凝固（如纯铝、共晶铝硅合金）：补缩性较好，易形成集中缩孔。
糊状凝固（如亚共晶、过共晶合金）：凝固区间宽，液固两相共存时间长，补缩通道易被固相 “堵塞”，导致分散缩松。
2. 铸造工艺设计缺陷
冒口设计不合理：
冒口尺寸过小、位置不当，无法提供足够补缩金属液。
冒口凝固速度快于铸件，提前失去补缩能力（如未遵循 “顺序凝固” 原则）。
浇道与冷铁设置不当：
浇道位置错误，导致金属液充型紊乱，局部过热。
冷铁位置或尺寸不足，无法控制凝固顺序，形成 “热节”（厚壁处或散热慢的区域）。
3. 合金成分与熔炼问题
杂质含量高：铁、锌等杂质元素增加合金凝固温度区间，加剧缩松倾向（如 Al-Si 合金中 Fe 含量过高时，形成粗大金属间化合物，阻碍补缩）。
熔炼工艺不当：
熔炼温度过高，合金吸气量增加（如吸入 H₂），凝固时气体析出加剧缩松。
精炼不彻底，残留熔渣或氧化物夹杂，成为缩松核心。
4. 模具（砂型 / 金属型）因素
冷却速度不均：
砂型透气性差或局部蓄热能力强，导致铸件厚壁处冷却慢，形成孤立液相区（无法补缩）。
金属型局部温度过高（如未设置有效冷却通道），阻碍补缩。
模具表面质量：型腔表面粗糙或涂料厚度不均，导致金属液流动受阻，局部补缩不足。
二、针对性解决措施
1. 优化铸造工艺设计
遵循顺序凝固原则：
在铸件厚壁处或最后凝固部位设置冒口，确保补缩通道畅通。冒口尺寸需通过模数法计算（冒口模数应比铸件模数大 15%-20%），或使用发热保温冒口延长补缩时间。
示例：对于法兰类铸铝件，在法兰顶部设置圆柱形冒口，冒口高度为直径的 1.5-2 倍，配合冷铁加速薄壁处凝固，引导金属液从冒口向铸件流动。
合理设计浇道系统：
采用底注式浇道，避免金属液喷溅卷入气体，同时控制充型速度（过快易湍流，过慢易氧化）。
对于复杂铸件，可设置分浇道和集渣包，先填充薄壁区，再补缩厚壁区。
冷铁与激冷涂料的应用：
在铸件薄壁或需要加速冷却的部位放置冷铁（如钢、铜材质），缩短凝固时间，形成 “定向凝固”。
在模具型腔表面喷涂激冷涂料（如石墨 + 金属氧化物），局部降低冷却速度，平衡各部位凝固顺序。
2. 合金成分优化与熔炼控制
严格控制合金成分：
针对易产生缩松的合金（如 Al-Cu 系），适当提高共晶元素含量（如 Si 含量），缩小凝固温度区间。
减少杂质元素（如 Fe≤0.3%，Zn≤0.1%），必要时添加细化剂（如 Al-Ti-B 中间合金）细化晶粒，改善补缩能力。
优化熔炼工艺：
控制熔炼温度在液相线以上 30-50℃（如 Al-Si7Mg 合金熔炼温度 720-740℃），避免过热吸气。
采用精炼除气工艺：通入 N₂或 Ar 气（流量 0.1-0.3m³/h）搅拌，或加入 C2Cl6、Al-P 中间合金，去除溶解氢和夹渣（目标：含氢量≤0.1ml/100g Al）。
熔炼后期进行变质处理：如 Al-Si 合金中加入 Na 或 Sr（0.02%-0.05%），细化共晶硅，提高合金流动性和补缩能力。
3. 模具（砂型 / 金属型）改进
砂型铸造：
提高砂型透气性（如增加通气孔、使用溃散性好的树脂砂），避免气体滞留导致的凝固阻碍。
调整砂型蓄热系数：在厚壁处使用铬铁矿砂或锆砂（导热性好），加速冷却；薄壁处使用石英砂，减缓冷却，平衡凝固速度。
金属型铸造：
设计冷却系统：在模具内部开设冷却水通道（如蛇形管），对厚壁区域强制冷却，缩短凝固时间。
控制模具预热温度：对于铝合金，金属型预热温度通常为 150-250℃，避免温度过低导致激冷和充型不足，或过高导致冷却缓慢、缩松加剧。
4. 其他工艺手段
压力铸造或低压铸造：
采用低压铸造（金属液在 0.01-0.05MPa 压力下充型并凝固），利用外界压力强制补缩，可大幅减少缩孔缩松（适用于复杂结构件，如汽车轮毂）。
压力铸造（高压高速充型）虽可消除缩孔，但易卷入气体，需配合真空压铸（型腔真空度≤5kPa）减少气孔，同时通过局部激冷控制凝固顺序。
热处理辅助：
对已产生轻微缩松的铸件，可进行热等静压处理（HIP：在高温高压惰性气体中保温保压），使微孔闭合，提高致密度（适用于航空航天等高要求零件）。