​铝合金铸造表面氧化严重，本质是铸造过程中（熔炼、浇注、冷却）或后续处理（如热处理、存放）中，铝与空气、水汽、杂质发生化学反应，形成过厚氧化层（主要成分为 Al₂O₃，正常氧化层厚度≤5μm，严重时可达 20-50μm），不仅影响外观，还可能导致后续加工（如涂装、焊接）附着力下降、尺寸精度偏差。下面，铝合金铸造厂家小编介绍一下相关内容：
一、源头预防 —— 从铸造全流程减少氧化产生（最根本）
源头预防的核心是 “隔绝铝与氧气 / 水汽的接触”“控制温度与时间，减缓氧化反应速率”，覆盖熔炼、浇注、冷却、热处理全环节，是解决氧化问题的关键：
1. 熔炼阶段：减少铝液氧化（避免 “浮渣” 产生）
优化熔炉与保护方式：
淘汰普通 “开放式电阻炉”，改用 “密封式中频感应炉”（炉体密封性≥95%），并通入 “惰性气体保护”（如氮气、氩气，纯度≥99.99%），控制炉内氧气含量≤0.5%（氧气含量每降低 0.1%，氧化渣量减少 15%）；
若无法改炉，可在铝液表面覆盖 “熔剂保护”（如 RJ-2 型精炼熔剂，加入量为铝液重量的 0.3%-0.5%），熔剂会形成 “液态保护层”，隔绝空气与铝液接触，同时吸附氧化渣（定期打捞浮渣，每 30 分钟一次）。
控制熔炼温度与时间：
铝液熔炼温度严格控制在 “680-720℃”（Al-Si 系合金），避免超 750℃（温度每升高 50℃，氧化反应速率提升 2-3 倍）；
熔炼时间压缩至 “1-1.5h”（从装料到出铝），避免铝液长时间暴露（停留时间每增加 30 分钟，氧化层厚度增加 8%-10%）。
精准配料，减少杂质：
原材料选用 “高纯度铝锭”（Al 含量≥99.7%），避免废铝中混入 Fe、Cu 等杂质（Fe 含量超 0.8% 会加速氧化，形成 Fe-Al 化合物，附着在表面加剧氧化）；
配料时加入 “细化剂”（如 Al-Ti-B 中间合金，加入量 0.1%-0.2%），细化晶粒的同时，减少晶界氧化（晶粒细化后，晶界面积增加，氧化分散性提升，避免局部厚氧化层）。
2. 浇注阶段：避免铝液在流动中氧化
优化浇注系统与保护：
采用 “底注式浇注系统”（铝液从铸件底部注入，避免从顶部冲击空气），并在浇口杯内放置 “挡渣网 + 纤维过滤片”（过滤精度≤20μm），拦截氧化渣进入型腔；
对高要求铸件（如航空、汽车精密件），采用 “真空浇注”（型腔内真空度≥0.09MPa），彻底排除空气，从根本上避免铝液与空气反应（真空浇注可使氧化层厚度控制在≤3μm）。
控制浇注速度与温度：
浇注速度按铸件厚度调整：薄壁件（＜5mm）5-8kg/s，厚壁件（＞20mm）2-3kg/s，避免速度过慢（铝液在浇道内冷却，表面氧化后随液流进入型腔）；
浇注温度比熔炼温度低 10-20℃（如熔炼 720℃，浇注 700-710℃），既保证流动性，又减少高温氧化时间。
3. 冷却与清理阶段：避免铸件二次氧化
及时冷却与表面防护：
铸件开箱后（温度降至 300℃以下），立即转移至 “干燥通风环境”（湿度≤60%，温度 20-30℃），避免在潮湿车间存放（潮湿环境中，铸件表面水汽会与 Al 反应生成 Al (OH)₃，形成疏松氧化层）；
对暂不加工的铸件，开箱后 24h 内喷涂 “临时防护剂”（如水性防锈剂，膜厚 5-10μm），隔绝空气与水汽，避免二次氧化。
优化清理方式：
替代传统 “钢丝刷、砂轮打磨”，改用 “高压水枪清理”（水压 15-20MPa，水温 20-30℃）或 “喷砂清理”（用石英砂，粒度 80-120 目，风压 0.4-0.6MPa），避免硬质工具破坏表面氧化膜（破坏后暴露新鲜铝面，易二次氧化）；
清理后若需存放，立即进行 “钝化处理”（如铬酸盐钝化，膜厚 2-3μm），形成稳定钝化膜，提升耐氧化性（钝化后在空气中存放 3 个月，氧化层厚度仅增加 1-2μm）。
4. 热处理阶段：控制高温氧化（关键针对需热处理的铸件）
热处理炉加装保护系统：
对箱式炉、井式炉，加装 “氮气保护装置”（氮气流量 5-10m³/h，确保炉内氧气含量≤0.3%），或采用 “真空热处理炉”（真空度≥0.095MPa），避免高温下（400-550℃）铸件与空气反应；
若无保护气氛，可在炉内放置 “铝箔包裹的纯铝块”（铝块重量为铸件总重的 5%-10%），纯铝块优先与炉内氧气反应，间接保护铸件（铝块氧化后形成的 Al₂O₃会附着在炉壁，不影响铸件）。
优化热处理参数与冷却：
升温速率控制在 30-50℃/h（避免铸件内外温差大，导致局部氧化不均），保温时间按标准上限缩短 10%-15%（如 A356 合金固溶保温 4h，可缩短至 3.5h，减少高温氧化时间）；
热处理后快速冷却（如水淬、水雾冷却），使铸件迅速从高温区（＞300℃）降至 150℃以下（高温区停留时间每减少 30 分钟，氧化层厚度减少 10%-15%）。
二、后端修复 —— 去除已产生的过厚氧化层（应急处理）
若源头预防未到位，铸件已出现过厚氧化层（＞10μm），需通过 “化学清洗” 或 “物理清理” 去除，同时确保不损伤铸件基体，具体方法按氧化层厚度与铸件精度选择：

氧化层厚度 修复方法 操作流程 适用场景 注意事项
薄氧化层（5-10μm） 化学酸洗（温和型） 1. 酸洗溶液：10%-15% 硝酸（HNO₃）+ 0.5%-1% 氢氟酸（HF），常温；
2. 浸泡时间：5-10 分钟（期间轻轻搅拌，确保均匀）；
3. 后处理：取出后用纯水洗 3 次（每次 2 分钟），再用热风（60-80℃）烘干 精密铸件（如仪器零件、汽车传感器外壳），表面要求高（Ra≤1.6μm） 1. HF 浓度≤1%（避免腐蚀基体，浓度超 2% 会导致铸件表面出现麻点）；
2. 严格控制时间（超 15 分钟会溶解基体，尺寸偏差＞0.05mm）
中厚氧化层（10-20μm） 化学酸洗（强化型）+ 钝化 1. 酸洗溶液：15%-20% 硝酸 + 1%-2% 氢氟酸 + 0.3% 缓蚀剂（如乌洛托品），温度 40-50℃；
2. 浸泡时间：10-15 分钟（定期检查，直至氧化层完全去除，表面露出金属光泽）；
3. 钝化处理：酸洗后用 5%-8% 铬酸钾溶液浸泡 5 分钟，纯水洗后烘干 结构件（如电机壳、支架），表面精度要求中等（Ra≤3.2μm） 1. 加入缓蚀剂（减少基体腐蚀，缓蚀率≥90%）；
2. 酸洗后必须钝化（避免新鲜铝面二次氧化，钝化后耐盐雾时间≥48h）
厚氧化层（＞20μm）/ 夹渣型氧化 物理清理（喷砂）+ 化学酸洗 1. 喷砂预处理：用棕刚玉砂（粒度 60-80 目，风压 0.6-0.8MPa），去除表面疏松氧化层与夹渣；
2. 化学酸洗：按 “中厚氧化层” 方案处理，浸泡 8-12 分钟；
3. 后处理：纯水洗 + 烘干 + 钝化 粗糙结构件（如工程机械底座、大型支架），表面精度要求低（Ra≤6.3μm） 1. 喷砂时控制距离（喷嘴距铸件 150-200mm），避免冲击力过大（＞0.8MPa 会导致铸件变形）；
2. 喷砂后立即酸洗（间隔≤2h，避免喷砂后表面二次氧化）
局部氧化斑（小面积，＜50mm²） 手工清理 + 局部钝化 1. 手工清理：用细砂纸（400-600 目）轻轻打磨氧化斑，直至露出金属光泽；
2. 局部酸洗：用棉签蘸取 10% 硝酸溶液，擦拭打磨处，停留 3-5 分钟；
3. 局部钝化：用棉签蘸取 5% 铬酸钾溶液，擦拭后用纯水擦净，晾干 铸件局部氧化（如浇注口附近、清理遗漏处），需保留整体精度 1. 砂纸粒度≥400 目（避免打磨出深划痕，划痕深度≤0.02mm）；
2. 局部酸洗后必须擦净（残留酸液会导致局部腐蚀）
三、长期管控：建立氧化防控标准（避免反复出现）
解决铝合金铸造表面氧化，需长期管控而非单次修复，建议建立以下标准：
原材料标准：明确铝锭纯度（Al≥99.7%）、废铝杂质含量（Fe≤0.5%、Cu≤0.3%），每批次原材料需提供成分检测报告；
工艺参数标准：制定《熔炼 - 浇注 - 热处理氧化防控参数表》，明确各环节温度（±5℃）、时间（±10 分钟）、保护气氛要求（氧气含量≤0.5%），并张贴在设备旁；
检测标准：
熔炼阶段：每炉铝液检测 “氧化渣含量”（≤0.3%），用 “金相显微镜” 观察氧化渣大小（≤50μm）；
铸件成品：每批次抽检 5%-10%，用 “涂层测厚仪” 检测氧化层厚度（≤8μm 为合格），用 “表面粗糙度仪” 检测表面 Ra（≤3.2μm）；
人员培训：定期培训操作人员（每月 1 次），重点讲解 “氧化成因与防控要点”（如熔炼时氮气保护的开启时机、酸洗时的时间控制），避免因操作失误导致氧化。