​铝合金铸造过程中，缩孔和缩松是常见的铸造缺陷，主要由金属液凝固时体积收缩未能得到有效补缩引起。预防这类缺陷需从合金成分设计、铸造工艺优化、模具设计、浇注系统改进等多方面入手。接下来，铝合金铸造厂家小编具体介绍一下预防措施：
一、缩孔 / 缩松的形成原因
合金凝固特性
结晶温度范围宽的合金（如铝硅系合金）易产生缩松；结晶温度范围窄的合金（如铝铜系合金）易产生集中缩孔。
合金含气量高，凝固时析出气体加剧收缩缺陷。
铸造工艺问题
浇注温度过高，液态收缩量增大，补缩难度增加。
冷却速度不均，导致凝固顺序混乱，无法形成定向凝固。
冒口、冷铁等补缩 / 激冷装置设计不合理，补缩通道提前堵塞。
模具设计缺陷
模具散热不均，厚壁部位冷却慢，成为最后凝固区域（热节），缺乏补缩通道。
浇道位置不当，金属液充型路径过长或紊流，导致先充型部位提前凝固，阻碍后续补缩。
二、预防措施
1. 优化合金成分与熔炼工艺
控制合金元素
对于铝硅合金（如 A356、ZL101），适当提高硅含量（接近共晶成分，如 Si=11%~13%），减少结晶温度范围，降低缩松倾向。
避免杂质元素（如 Fe、Zn）过量，Fe>1.2% 时易形成粗大金属间化合物，阻碍补缩；Zn 过量会增加热裂倾向。
减少合金含气量
熔炼时严格控制熔炼温度（如铝硅合金熔炼温度 720~760℃），避免过热吸气。
采用精炼除气工艺：通入氩气（Ar）或六氯乙烷（C2Cl6）进行搅拌除气，精炼时间 5~10 分钟，确保含气量≤0.1mL/100g Al。
熔炼工具和炉料需干燥，防止水分带入气体。
2. 设计合理的铸造工艺（定向凝固原则）
建立定向凝固顺序
通过冒口补缩和冷铁激冷，使铸件从远离冒口的部位向冒口方向依次凝固，确保补缩通道畅通。
示例：对于厚壁件，在最高处设置冒口，同时在薄壁部位放置冷铁，加快其冷却速度，使缩孔集中到冒口中。
冒口设计要点
尺寸：冒口体积需大于铸件收缩体积，通常冒口体积为铸件热节体积的 1.5~2 倍。
形状：球形或圆柱形冒口补缩效率最高（散热面积小），避免使用扁长形冒口。
位置：冒口应位于铸件最后凝固的热节上方，且与铸件通过补缩颈连接（补缩颈厚度≥铸件热节厚度）。
冷铁应用
在铸件薄壁或需要提前凝固的部位放置金属冷铁（如铸铁、钢），加快局部冷却速度，调整凝固顺序。
冷铁厚度一般为铸件壁厚的 0.5~1 倍，间距不小于冷铁厚度的 3 倍，避免过度激冷导致裂纹。
3. 优化模具（铸型）设计
控制模具温度分布
对于金属型铸造，可通过模具温度控制系统（如冷却水道、加热棒）调整局部温度。例如，在厚壁部位设置冷却水道，降低热节处温度，促进顺序凝固。
砂型铸造时，采用蓄热系数高的型砂（如铬铁矿砂、锆砂）包裹热节部位，加快散热。
避免热节结构
铸件设计时减少厚大截面，采用渐变壁厚或加强筋替代实心厚壁，避免局部金属聚集形成热节。
4. 改进浇注系统
合理选择浇注方式
底注式浇道：金属液从型腔底部平稳注入，避免冲击砂型或金属型，减少飞溅和氧化皮，同时利于气体排出。
缝隙式浇道：适用于大面积薄壁铸件，金属液沿型腔壁逐层上升，充型均匀，减少紊流。
控制浇注温度与速度
浇注温度：在保证充型的前提下，尽量降低浇注温度。例如，铝硅合金砂型铸造时，浇注温度可控制在 680~730℃，金属型铸造可降至 660~710℃。
浇注速度：采用 “慢 - 快 - 慢” 原则，初期缓慢充型以减少氧化，中期快速充满型腔，后期缓慢以避免卷入气体。
5. 其他工艺措施
采用压力铸造或低压铸造
压力铸造（如压铸）在高压下凝固（压力 50~150MPa），可显著减少缩孔 / 缩松，尤其适用于复杂薄壁件。
低压铸造通过底部充型和持续压力补缩（压力 0.01~0.05MPa），补缩效果优于重力铸造，适合铝轮毂等致密性要求高的铸件。
孕育处理
对铝硅合金添加变质剂（如钠盐、锶（Sr）、锑（Sb）），细化硅晶粒，改善凝固特性，减少缩松倾向。例如，Sr 加入量 0.02%~0.04%，可使共晶硅从粗大针状变为细小纤维状。
三、缺陷检测与分析
无损检测：通过 X 射线或超声波检测铸件内部缩孔 / 缩松，确定位置和严重程度。
解剖分析：对报废铸件进行剖切，观察缩孔形态（集中缩孔或分散缩松），判断是工艺问题（如冒口不足）还是合金成分问题（如含气量过高）。
反馈优化：根据检测结果调整冒口尺寸、冷铁位置或浇注参数，通过试生产验证效果。