​铝合金铸造厂家在铝合金铸造中气孔缺陷（由气体卷入或析出形成）会导致铸件力学性能下降、气密性差，甚至报废。以下是气孔产生的常见原因及针对性解决措施，结合工艺、设备、材料等维度提供系统解决方案：
一、气孔产生的主要原因
气体来源
金属液吸气：铝液易与空气中的水分（H₂O）反应生成氢气（2Al + 3H₂O → Al₂O₃ + 6H），氢在液态铝中溶解度高（约 0.6ml/100g），凝固时骤降至 0.03ml/100g，析出形成气孔。
铸型发气：砂型 / 砂芯中的水分、有机物（粘结剂、脱模剂）在高温下分解产生 CO₂、H₂、NH₃等气体，侵入金属液。
模具 / 工具带气：未烘干的浇包、模具表面吸附的水分或油污受热挥发。
工艺缺陷
熔炼温度过高：温度越高，铝液吸氢量越大（氢溶解度随温度升高呈指数增长）。
浇注速度不当：流速过快导致金属液飞溅、卷气（形成裹气型气孔）；流速过慢导致金属液提前氧化，阻碍气体排出。
排气设计不足：砂型 / 金属型中排气通道不畅，气体无法及时排出型腔。
材料与模具问题
原材料潮湿：废铝、回炉料表面附着油污、水分，熔炼时释放气体。
模具表面粗糙：粗糙表面易滞留气体，或脱模剂喷涂过厚、未烘干，高温分解产气。
二、解决气孔问题的关键措施
（一）熔炼环节：控制气体来源
严格原材料管理
确保铝锭、废铝、合金元素（如 Si、Mg）干燥清洁，使用前预热烘干（150~200℃，2~4 小时），去除表面水分和油污。
回炉料需分类处理，避免混入含油、含水的废料（如切削液污染的铝屑）。
优化熔炼工艺
控制熔炼温度：避免过高温度（如铝合金常规熔炼温度控制在 700~750℃，避免超过 800℃），缩短铝液在高温下的停留时间。
加强除气精炼：
通入惰性气体：熔炼后期向铝液中通入氩气（Ar）或氮气（N₂），气泡上浮时吸附氢气带出（吹氩时间 5~10 分钟，流量 0.1~0.3m³/h）。
使用精炼剂：添加C₂Cl₆、ZnCl₂等氯盐类精炼剂（用量 0.2%~0.5%），与铝反应生成 HCl 气体，与氢气形成气泡排出；或使用 ** 无钠精炼剂（如 Al-5Ti-B）** 减少腐蚀。
旋转喷吹法：通过石墨转子高速旋转（200~300rpm）喷入气体，增强除气效率（适用于大批量生产）。
静置扒渣：精炼后静置 10~15 分钟，使夹杂物和气泡充分上浮，扒除液面浮渣后再浇注。
覆盖剂隔离空气
熔炼过程中向铝液表面撒干燥的铝矾土（Al₂O₃・nH₂O）或木炭，形成致密覆盖层，隔绝空气并减少水分侵入。
（二）造型与模具环节：减少气体侵入
砂型铸造优化
控制型砂湿度：砂型含水率控制在 4%~6%，过高易产生水蒸气；使用树脂砂或水玻璃砂时，粘结剂用量需精准（如呋喃树脂用量 1.5%~2%），避免发气过多。
增强透气性：
在砂型 / 砂芯中开设排气槽、排气孔（直径 2~5mm，间距 50~100mm），或在分型面铺设透气毡。
采用中空砂芯或陶瓷排气针，加速气体排出。
砂型充分烘干：粘土砂型需在 180~250℃烘干 4~8 小时，树脂砂型烘干温度 150~200℃，时间 2~4 小时，确保水分完全蒸发。
金属型铸造优化
模具预热与清洁：浇注前将模具预热至 150~250℃（根据合金类型调整），避免铝液骤冷产生气孔；模具表面需彻底清理油污、氧化皮，并用压缩空气吹净。
合理喷涂脱模剂：使用水基脱模剂（避免油基挥发产气），喷涂后需充分干燥（如吹风机吹干或预热蒸发水分），厚度控制在 0.01~0.03mm，避免局部堆积。
（三）浇注环节：防止卷气与氧化
控制浇注速度与方式
采用底注式浇注系统（金属液从型腔底部平稳流入），避免顶注时高速冲击产生飞溅和卷气；浇口截面积需匹配铝液流量，流速控制在 0.5~1.5m/s。
对于复杂铸件，可设置稳流浇道或过滤网（如陶瓷网格），过滤夹杂物并稳定液流。
减少浇包带气
浇包使用前需彻底烘干（200~300℃，2 小时以上），避免残留水分与铝液反应；舀取铝液时应平稳，避免剧烈搅动卷入空气。
（四）工艺参数与设备升级
真空铸造技术
在真空环境（0.1~10kPa）下进行浇注，降低型腔气压，减少气体溶解度和侵入风险，适用于高要求铸件（如航空航天零件）。
压力铸造改良
采用低压铸造或差压铸造，通过底部缓慢充型和施加压力（0.01~0.1MPa），促进气体排出并压实铸件，尤其适合气密性要求高的零件（如汽车轮毂）。
3D 打印砂型 / 模具
使用树脂砂 3D 打印技术制作高精度砂型，减少砂型间隙和发气量，同时可设计复杂排气通道，提升排气效率。
（五）其他辅助措施
超声波除气：熔炼后期对铝液施加超声波振动（频率 20~40kHz），利用空化效应破碎气泡，促进气体聚合排出。
实时监测与调整：使用 ** 氢含量测试仪（如 Leco H-826）** 在线检测铝液氢含量，确保浇注前氢含量低于 0.1ml/100g（视合金而定）。
铸件焊补管控：若气孔缺陷需焊补，需采用 ** 氩弧焊（TIG）** 并严格清理焊区，避免二次产气。