5083铝合金铸造板缺陷分析及预防策略

5083铝合金铸造板缺陷分析及预防策略
摘要：通过控制其铸造组织是来生产出想要的铸造5083铝合金。

对于控制
铸造组织的基本目标包括宏观目标和微观目标两个方面。

宏观目标是我们需要得
到没有裂纹和气孔等宏观缺陷的铸造5083铝合金，通常采用控制铸造5083铝合
金的冷却速度和合理的铸造熔炼工艺设计方案来实现，而微观目标是我们需要获
得初晶硅尺寸细小，组织结构致密的5083铝合金，这往往需要采用适合5083铝
合金的铸造方法、凝固方法等工艺技术来实现。

关键词：5083铝合金；铸造板缺陷；预防策略；铝合金分析
引言：5083铝合金结构简单，整体结构良好，便于加固，支架分布合理，杜
绝了爆破模板，保证了施工质量。

5083铝合金模板的存在可以有效的减少到了木
模板胶合板对城市环境所造成的二次污染，且能够有效的减少到了人们对资源的
浪费，5083铝合金模板与传统模板的可回收价值相比较的话，其的实际价值较高。

一、5083铝合金铸造板概述
1.特性
铸造5083铝合金是指处于熔融状态的5083铝合金，将熔融金属注入模具中
以获得一定形状和尺寸的铸件，固化后即可得到铸造5083铝合金。

5083铝合金
的硬度和强度都比较低，所以在很多的地方用的比较少，所以这样也限制了变形5083铝合金的应用。

通过多向的锻造细化晶粒组织，可以起到强化的效果，因为
通过细化后晶界面增多对位错的运动起到一定的作用，所以变形5083铝合金的
强度得得到提高，然后通过时效处理，可以提高超细变形5083铝合金的塑性，
可以让变形5083铝合金变成超细晶材料。

1.化学成分
我国虽然具有丰富的基础理论研究成果，但却缺乏实践。

需要韧性高的5083
铝合金材料时，可以在5083铝合金材料中添加铬元素来提高5083铝合金的韧性。

加入镁、锌元素，可显著提升5083铝合金材料的抗拉强度和屈服强度。

总之高
强度5083铝合金不仅具有良好的抗压性、延展性、导电性，同时还具有良好的
耐腐蚀性和较高的结构强度[1]。

二、5083铝合金铸造板缺陷分析
1.氧化夹渣
在铸型不通气的边角部位，氧化夹渣多分布在铸件上表面。

分析5083铝合
金材料的生产工艺过程可以知道，5083铝合金材料在阳极氧化过程中，涉及到除油、着色、中孔和闭孔等一系列过程,而由于上述过程中所涉及到的产品通常也
涉及腐蚀性溶液,如硫酸、硝酸、氢氧化钠等,因此它的使用在一定范围上将对社
会环境产生了危害,但同时也将对社会环境产生了负面影响。

五千零八十三ld铝
合金产品在进行太阳极氧化处理时,通常都需要用一定的泛滥成灾物对产品进行
冲洗,以便将生产过程中生成的物质更充分的流入设备槽内进行泛滥成灾的处理。

1.裂纹缺陷
由于热处理过烧或过热引起，常呈穿晶裂纹。

存在其他冶金缺陷时产生的合
金和形状较复杂的铸件容易出现合金中的镁是主要的强化元素，主要以固溶和β
相的形式存在于合金中。

但当合金中镁含量过高时（尤当镁含量超过4.6%时），
极易发生镁含量偏差大和热裂纹缺陷的产生，因此应当合理控制镁的含量才能保
证最终产品质量的合格。

1.飞边缺陷
高转速能带来更充沛的动力，同时也能更好地稳定待焊状态。

在焊缝过程中，待焊物料由后侧流入前侧，因而在焊缝过程中，在高转速产生的巨大摩擦力和离
心力作用下，搅拌头将待焊物料排出煤缝区域，从而使前侧焊缝边缘产生了飞边
瑕疵，这种现象在焊缝过程中会引起焊缝[2]。

1.气孔缺陷
铸件的内吻突通常为长圆形或椭圆形,带有光泽的外表,表面通常有发亮的氧
化皮,有时为油黄色。

在这种情况下,合金热胀冷缩是造成金属氧化物分解温度升
高的主要原因。

由于高温条件下,5083铝合金具有良好的导热性能以及较高的硬度等特点,因此其热膨胀系数也会随着时间而发生变化,从而导致了合金的屈服强度降低。

1.缩松缺陷
内浇道飞冒口根部粗大处、壁厚薄转接处、薄壁加工部位平面较大等处，常产生铸件缩松现象。

刚铸型刀口灰白色，或热加工处浅黄色灰白色至灰黑色。

缩松过程产生的主要问题是铸型温度分布不合理，未形成有效的顺序凝固梯度；铸件未在压力下凝固结晶。

随着晶粒粗大，脆性越严重。

晶粒粗大，会出现化学成分、组织状态等不均匀，因此会导致更为严重的非平衡条件粗晶脆化。

三、5083铝合金铸造板缺陷预防策略
1.控制合金的化学成分
要预防5083铝合金焊接裂纹，首先要从材料入手，应该首选焊接性良好的变形强化或者能够热处理强化的5083铝合金，然后选择拘束度比较小的结构，机构的拘束度越大焊接裂纹更容易产生。

选用抗热烈能力强的焊丝也能减少5083铝合金焊接时裂纹的产生。

一旦废料完全融化并达到平整的熔池，就可以将另一桶废料装入炉中并融化，尽管电弧炉的开发正朝着单炉设计发展。

在第二批装料完全熔化后，进行精炼操作以检查和纠正合金的化学成分，并使熔体过热至高于其冻结温度，以准备出合金。

引入了更多的成渣剂，并且向熔池中吹入了更多的氩气，燃烧掉了诸如硅，硫，磷，铝，锰和钙等杂质，并将其氧化物去除到炉渣中。

1.感应熔炼
做感应熔炼。

当高真空条件下的外界环境发生感应熔融，就叫高真空感应熔融。

熔炼工艺在去除合金中存在的气体污染物和金属杂质以及非金属混合物质的同时，能对合金中的某些活泼成分，如钛、镁等的浓度进行更严格的限制。

1.正确掌握浇注方法
使铸件在砂型中冷却、凝固的过程中，借助合金液的重力，能够源源不断地
从冒口中获得合金液，对热节部位进行补缩，得以消除铸件的缩孔与缩松缺陷，
使缩孔在凝固末期能够移入到冒口之中。

是利用灰铸铁件、球墨铸铁件独有的共
晶膨胀压力，用于补偿铸件的二次收缩，达到消除铸件的缩松的目的。

1.改进冒口设计
工艺设计中设置冒口是为了补偿铸件浇注后、凝固发生初期的液态收缩，当
液态收缩终止，型腔内部胀缩达到均衡，冒口颈适时凝结。

此种方法可以使用小
冒口或者以无冒口的状态，也能得到外形完整、内部致密的铸件。

冒口还应该尽
量放置于加工面，便于清整，减少后期的修磨量。

按照工艺方案中的浇注位置，
暗侧冒口放置于法兰侧面，暗冒口顶部做出倒锥形的凹窝，合金液使这部分砂型
的温度非常高，使得冒口表面金属凝固的比较晚，形成孔洞，用以维持冒口顶面
与大气相通，相当于大气压力冒口，而且合金液应经过暗冒口进入型腔，这样可
使冒口周围砂型被加热，冒口内的合金液温度保持更久的时间。

1.控制熔炼温度
在进行对惯用铝材的熔炼工艺时,要想提高它的熔炼效率,就必须要全面掌握
铝材的特点,由于铝材的另一种物理特点,它的温度比较低,它的黑点也比较小,所
以说这就要求了他们在进行熔炼的过程中,对熔炉的燃烧技术有着相当高的要求。

目前国内的熔炉普遍存在熔化效率比较低的现象，必须保证熔炉的熔炼温度才能
更好的降低能量损耗，热效率才能更好的提高，才能更好的保证惯用铝材的整体
质量[3]。

结束语：
5083铝合金的硬度和强度都比较低，所以在很多的地方用的比较少，所以这
样也限制了变形5083铝合金的应用，所以我们开始发展变形5083铝合金的性能，我们可以通过强塑性变形的工艺技术来生产超细的变形5083铝合金，通过超细
化的变形5083铝合金，强度得到了很大的提高但是它的塑性性能下降，通过多
向的锻造细化晶粒组织，可以起到强化的效果，因为通过细化后晶界面增多对位
错的运动起到一定的作用，所以变形5083铝合金的强度得得到提高，然后通过
时效处理，可以提高超细变形5083铝合金的塑性，可以让变形5083铝合金变成超细晶材料。

参考文献：
[1]徐亚军.50835083铝合金棒材铸态微观组织及铸造缺陷分析[J].世界有色金属,2020(10):163-164.
[2]沈海鸥.50835083铝合金热轧板带边部开裂的原因分析及预防措施[J].机电工程技术,2016(8):160-163.
[3]路浩东.极化电位对50835083铝合金型材应力腐蚀行为的影响[J].广东工业大学学报,2010(2):43-46.。