铝合金铸造生产过程中按熔炼→模具 / 砂型准备→浇注成型→清理热处理→质检安全五大阶段划分,覆盖压铸、低压、重力、砂铸通用管控要点,重点规避气孔、缩松、裂纹、氧化夹杂、渗漏报废。

一、熔炼工序(缺陷源头,管控优先级高)
原料烘干,杜绝带水入炉
铝锭、回炉料、坩埚工具、精炼剂全部充分烘干;含水物料接触 700℃铝液瞬间产大量氢气,铸件批量气孔,严重会铝液喷溅爆炸。潮湿回炉料禁止直接投炉。
严控熔炼温度区间
常规铸造铝液温度:700~750℃;
低于 690℃:流动性差,产生冷隔、浇不足;
高于 760℃:铝剧烈氧化,形成大量氧化铝夹渣,晶粒粗大,铸件强度、气密性暴跌;
测温仪表定期校准,每 30 分钟记录一次液温。
精炼除气、扒渣必须到位
铝液极易吸氢,氢含量超标直接导致内部气孔、渗漏:
使用氩气旋转除气,配合精炼剂,充分搅拌静置;
液面氧化渣完整扒除,严禁浮渣随铝液流入型腔;
精炼后静置 8~15 分钟再浇注,减少悬浮夹渣。
配料杂质严格管控
分开堆放铝、铁、铜、锌废料,禁止铁质杂物混入铝液;铁含量超标会形成脆性针状铁相,零件易断裂。不同牌号铝水严禁混炉,避免成分不合格。
炉体日常维护
坩埚定期清理内壁结渣、氧化铝层;耐火炉衬破损及时修补,防止铁元素渗进铝液。
二、模具 / 砂型准备阶段(压铸、金属模、砂铸分开管控)
1. 高压压铸金属模
模具预热至 180~250℃,冷模直接浇注会快速激冷,产生冷隔、裂纹、表面麻点。
均匀喷涂脱模涂料,厚薄适中;涂层过厚掉粉形成砂眼,涂层薄易粘铝拉伤铸件。
排气槽、排气针定期清理,保证通畅;排气堵塞是压铸件气孔主要原因。
水路检查无堵塞漏水,模具遇水极易炸铝;密封件老化及时更换。
2. 低压 / 重力金属模
模具预热 200℃左右,厚壁件适当提高模温,减少缩松。
浇道、冒口、冷铁完整摆放,保证顺序凝固,厚大热节必须配套补缩冒口。
3. 树脂砂 / 潮模砂铸
砂型充分烘干,水分控制≤0.5%;湿砂高温产气,大面积气孔报废。
砂型紧实度均匀,避免局部疏松掉砂形成砂眼;分型面密封,防止跑铝、飞边过大。
砂芯涂刷耐火涂料,烘干后合模,禁止湿芯直接浇注。
三、浇注成型操作要点
平稳充型,禁止紊流卷气
压铸:合理调整压射速度,薄壁段慢压射排空气,厚壁段快压射填充;
低压:缓慢升压,铝液自下而上平稳上升,杜绝液面翻滚;
重力 / 砂铸:匀速浇注,液流连续,不中断、不直冲型腔底部,减少氧化卷渣。
控制浇注速度与充型时间
过快:卷气、夹渣;过慢:前端铝液提前凝固,出现冷隔、缺料。
合理留足冒口补缩时间
厚壁阀体、轮毂等承压件,浇注完成后延长保压 / 凝固时间,利用冒口补偿收缩,杜绝内部缩孔缩松。
严禁中途补铝、二次浇注
两次铝液融合处极易产生冷隔、分层夹渣,受力件直接报废。
模具 / 砂型温度稳定
连续生产中模具温度波动不能过大,批量件质量一致性才有保障;间歇停产需重新预热模具。
四、出模、清理工序注意事项
控制开模 / 开箱时间
过早取出:铸件未完全凝固,变形、拉伤、开裂;
过晚:铸件收缩抱紧模具,顶出变形,增加打磨工作量。
浇口、冒口切割禁止暴力敲击
薄壁、尖角、受力部位大力敲击易产生隐形微裂纹,后期装配、试压断裂;优先锯切、CNC 铣除。
打磨清理分型线、飞边、毛刺
不能只简单打磨外观,螺纹孔、装配台阶、密封槽毛刺必须清理干净;残留毛刺会导致装配卡死、密封渗漏。
清理后轻放转运
高温铸件堆叠磕碰易凹陷、变形;薄壁件使用周转筐分隔摆放。
五、热处理管控(A356、ZL101 等需 T6 处理合金)
固溶温度严格锁定 530~535℃
超温 545℃会发生过烧,晶粒熔化,铸件直接报废;炉温分区校准,避免局部超温。
保温时间匹配铸件壁厚
壁厚每增加 10mm,保温时间适当延长;薄壁件缩短保温,防止晶粒粗大。
固溶后快速水冷
冷却速度不足,析出粗大硅相,强度、延伸率大幅下降,阀体易渗漏。
时效温度、时间标准化
常规 150~160℃保温 4~6 小时,温度波动会造成硬度不均,同一批次力学性能差距大。
禁止混装不同壁厚、不同材质铸件同炉热处理。
六、表面处理与机加工前置注意
铸件表面气孔、裂纹、疏松件,禁止直接上机加工;加工后缺陷外露直接报废。
需阳极氧化、硬质氧化工件:严控内部疏松,疏松处氧化后发黑、色差严重;表面夹渣会造成氧化层脱落。
攻丝、螺纹部位不能有缩松,否则滑牙、螺纹强度不足;高压密封壳体加工前必须先做气密性检测。
七、质量过程巡检管控
每班首件必检:外观、尺寸、有无冷隔气孔,合格后方可批量生产。
定时抽检内部缺陷:承压件定期 X 光探伤、水压气密测试。
光谱抽检铝液成分,防止配料失误;拉伸、硬度定期送检,监控热处理效果。
记录生产台账:熔炼温度、精炼时间、模具温度、热处理曲线,便于不良追溯。
八、安全生产硬性注意(重中之重)
严禁水接触高温铝液
坩埚、模具、料块、地面不能积水;潮湿工具禁止伸入熔铝炉,遇水会剧烈爆炸喷铝。
劳保穿戴齐全
耐高温防护服、面罩、防烫手套、防砸鞋;禁止短袖、拖鞋上岗。
熔炼炉、压铸机区域隔离
压铸高压锁模区域加装安全光栅;熔炼炉周边不堆放纸箱、涂料等易燃物。
检修规范
清理模具、维修熔炉必须断电、降温,挂牌警示;进入砂箱、密闭型腔检修,先通风置换。
消防配套干粉灭火器,禁止用水扑救铝液起火。
九、常见违规红线(直接造成批量报废)
铝液不除气、不扒渣直接浇注;
湿料、带水废料投入熔炼炉;
排气槽堵塞长期不清理,带病生产;
热处理超温、保温时间随意缩短;
混兑不同牌号铝水、大量含铁杂质回炉;
模具漏水继续生产;
发现裂纹、渗漏缺陷隐瞒流入下道工序。