?鋁合金鑄造表面氧化嚴(yán)重，本質(zhì)是鑄造過程中（熔煉、澆注、冷卻）或后續(xù)處理（如熱處理、存放）中，鋁與空氣、水汽、雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成過厚氧化層（主要成分為 Al?O?，正常氧化層厚度≤5μm，嚴(yán)重時(shí)可達(dá) 20-50μm），不僅影響外觀，還可能導(dǎo)致后續(xù)加工（如涂裝、焊接）附著力下降、尺寸精度偏差。下面，鋁合金鑄造廠家小編介紹一下相關(guān)內(nèi)容：
一、源頭預(yù)防 —— 從鑄造全流程減少氧化產(chǎn)生（最根本）
源頭預(yù)防的核心是 “隔絕鋁與氧氣 / 水汽的接觸”“控制溫度與時(shí)間，減緩氧化反應(yīng)速率”，覆蓋熔煉、澆注、冷卻、熱處理全環(huán)節(jié)，是解決氧化問題的關(guān)鍵：
1. 熔煉階段：減少鋁液氧化（避免 “浮渣” 產(chǎn)生）
優(yōu)化熔爐與保護(hù)方式：
淘汰普通 “開放式電阻爐”，改用 “密封式中頻感應(yīng)爐”（爐體密封性≥95%），并通入 “惰性氣體保護(hù)”（如氮?dú)狻鍤猓兌取?9.99%），控制爐內(nèi)氧氣含量≤0.5%（氧氣含量每降低 0.1%，氧化渣量減少 15%）；
若無法改爐，可在鋁液表面覆蓋 “熔劑保護(hù)”（如 RJ-2 型精煉熔劑，加入量為鋁液重量的 0.3%-0.5%），熔劑會形成 “液態(tài)保護(hù)層”，隔絕空氣與鋁液接觸，同時(shí)吸附氧化渣（定期打撈浮渣，每 30 分鐘一次）。
控制熔煉溫度與時(shí)間：
鋁液熔煉溫度嚴(yán)格控制在 “680-720℃”（Al-Si 系合金），避免超 750℃（溫度每升高 50℃，氧化反應(yīng)速率提升 2-3 倍）；
熔煉時(shí)間壓縮至 “1-1.5h”（從裝料到出鋁），避免鋁液長時(shí)間暴露（停留時(shí)間每增加 30 分鐘，氧化層厚度增加 8%-10%）。
精準(zhǔn)配料，減少雜質(zhì)：
原材料選用 “高純度鋁錠”（Al 含量≥99.7%），避免廢鋁中混入 Fe、Cu 等雜質(zhì)（Fe 含量超 0.8% 會加速氧化，形成 Fe-Al 化合物，附著在表面加劇氧化）；
配料時(shí)加入 “細(xì)化劑”（如 Al-Ti-B 中間合金，加入量 0.1%-0.2%），細(xì)化晶粒的同時(shí)，減少晶界氧化（晶粒細(xì)化后，晶界面積增加，氧化分散性提升，避免局部厚氧化層）。
2. 澆注階段：避免鋁液在流動中氧化
優(yōu)化澆注系統(tǒng)與保護(hù)：
采用 “底注式澆注系統(tǒng)”（鋁液從鑄件底部注入，避免從頂部沖擊空氣），并在澆口杯內(nèi)放置 “擋渣網(wǎng) + 纖維過濾片”（過濾精度≤20μm），攔截氧化渣進(jìn)入型腔；
對高要求鑄件（如航空、汽車精密件），采用 “真空澆注”（型腔內(nèi)真空度≥0.09MPa），徹底排除空氣，從根本上避免鋁液與空氣反應(yīng)（真空澆注可使氧化層厚度控制在≤3μm）。
控制澆注速度與溫度：
澆注速度按鑄件厚度調(diào)整：薄壁件（＜5mm）5-8kg/s，厚壁件（＞20mm）2-3kg/s，避免速度過慢（鋁液在澆道內(nèi)冷卻，表面氧化后隨液流進(jìn)入型腔）；
澆注溫度比熔煉溫度低 10-20℃（如熔煉 720℃，澆注 700-710℃），既保證流動性，又減少高溫氧化時(shí)間。
3. 冷卻與清理階段：避免鑄件二次氧化
及時(shí)冷卻與表面防護(hù)：
鑄件開箱后（溫度降至 300℃以下），立即轉(zhuǎn)移至 “干燥通風(fēng)環(huán)境”（濕度≤60%，溫度 20-30℃），避免在潮濕車間存放（潮濕環(huán)境中，鑄件表面水汽會與 Al 反應(yīng)生成 Al (OH)?，形成疏松氧化層）；
對暫不加工的鑄件，開箱后 24h 內(nèi)噴涂 “臨時(shí)防護(hù)劑”（如水性防銹劑，膜厚 5-10μm），隔絕空氣與水汽，避免二次氧化。
優(yōu)化清理方式：
替代傳統(tǒng) “鋼絲刷、砂輪打磨”，改用 “高壓水槍清理”（水壓 15-20MPa，水溫 20-30℃）或 “噴砂清理”（用石英砂，粒度 80-120 目，風(fēng)壓 0.4-0.6MPa），避免硬質(zhì)工具破壞表面氧化膜（破壞后暴露新鮮鋁面，易二次氧化）；
清理后若需存放，立即進(jìn)行 “鈍化處理”（如鉻酸鹽鈍化，膜厚 2-3μm），形成穩(wěn)定鈍化膜，提升耐氧化性（鈍化后在空氣中存放 3 個(gè)月，氧化層厚度僅增加 1-2μm）。
4. 熱處理階段：控制高溫氧化（關(guān)鍵針對需熱處理的鑄件）
熱處理爐加裝保護(hù)系統(tǒng)：
對箱式爐、井式爐，加裝 “氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置”（氮?dú)饬髁?5-10m3/h，確保爐內(nèi)氧氣含量≤0.3%），或采用 “真空熱處理爐”（真空度≥0.095MPa），避免高溫下（400-550℃）鑄件與空氣反應(yīng)；
若無保護(hù)氣氛，可在爐內(nèi)放置 “鋁箔包裹的純鋁塊”（鋁塊重量為鑄件總重的 5%-10%），純鋁塊優(yōu)先與爐內(nèi)氧氣反應(yīng)，間接保護(hù)鑄件（鋁塊氧化后形成的 Al?O?會附著在爐壁，不影響鑄件）。
優(yōu)化熱處理參數(shù)與冷卻：
升溫速率控制在 30-50℃/h（避免鑄件內(nèi)外溫差大，導(dǎo)致局部氧化不均），保溫時(shí)間按標(biāo)準(zhǔn)上限縮短 10%-15%（如 A356 合金固溶保溫 4h，可縮短至 3.5h，減少高溫氧化時(shí)間）；
熱處理后快速冷卻（如水淬、水霧冷卻），使鑄件迅速從高溫區(qū)（＞300℃）降至 150℃以下（高溫區(qū)停留時(shí)間每減少 30 分鐘，氧化層厚度減少 10%-15%）。
二、后端修復(fù) —— 去除已產(chǎn)生的過厚氧化層（應(yīng)急處理）
若源頭預(yù)防未到位，鑄件已出現(xiàn)過厚氧化層（＞10μm），需通過 “化學(xué)清洗” 或 “物理清理” 去除，同時(shí)確保不損傷鑄件基體，具體方法按氧化層厚度與鑄件精度選擇：

氧化層厚度 修復(fù)方法 操作流程 適用場景 注意事項(xiàng)
薄氧化層（5-10μm） 化學(xué)酸洗（溫和型） 1. 酸洗溶液：10%-15% 硝酸（HNO?）+ 0.5%-1% 氫氟酸（HF），常溫；
2. 浸泡時(shí)間：5-10 分鐘（期間輕輕攪拌，確保均勻）；
3. 后處理：取出后用純水洗 3 次（每次 2 分鐘），再用熱風(fēng)（60-80℃）烘干 精密鑄件（如儀器零件、汽車傳感器外殼），表面要求高（Ra≤1.6μm） 1. HF 濃度≤1%（避免腐蝕基體，濃度超 2% 會導(dǎo)致鑄件表面出現(xiàn)麻點(diǎn)）；
2. 嚴(yán)格控制時(shí)間（超 15 分鐘會溶解基體，尺寸偏差＞0.05mm）
中厚氧化層（10-20μm） 化學(xué)酸洗（強(qiáng)化型）+ 鈍化 1. 酸洗溶液：15%-20% 硝酸 + 1%-2% 氫氟酸 + 0.3% 緩蝕劑（如烏洛托品），溫度 40-50℃；
2. 浸泡時(shí)間：10-15 分鐘（定期檢查，直至氧化層完全去除，表面露出金屬光澤）；
3. 鈍化處理：酸洗后用 5%-8% 鉻酸鉀溶液浸泡 5 分鐘，純水洗后烘干 結(jié)構(gòu)件（如電機(jī)殼、支架），表面精度要求中等（Ra≤3.2μm） 1. 加入緩蝕劑（減少基體腐蝕，緩蝕率≥90%）；
2. 酸洗后必須鈍化（避免新鮮鋁面二次氧化，鈍化后耐鹽霧時(shí)間≥48h）
厚氧化層（＞20μm）/ 夾渣型氧化 物理清理（噴砂）+ 化學(xué)酸洗 1. 噴砂預(yù)處理：用棕剛玉砂（粒度 60-80 目，風(fēng)壓 0.6-0.8MPa），去除表面疏松氧化層與夾渣；
2. 化學(xué)酸洗：按 “中厚氧化層” 方案處理，浸泡 8-12 分鐘；
3. 后處理：純水洗 + 烘干 + 鈍化 粗糙結(jié)構(gòu)件（如工程機(jī)械底座、大型支架），表面精度要求低（Ra≤6.3μm） 1. 噴砂時(shí)控制距離（噴嘴距鑄件 150-200mm），避免沖擊力過大（＞0.8MPa 會導(dǎo)致鑄件變形）；
2. 噴砂后立即酸洗（間隔≤2h，避免噴砂后表面二次氧化）
局部氧化斑（小面積，＜50mm2） 手工清理 + 局部鈍化 1. 手工清理：用細(xì)砂紙（400-600 目）輕輕打磨氧化斑，直至露出金屬光澤；
2. 局部酸洗：用棉簽蘸取 10% 硝酸溶液，擦拭打磨處，停留 3-5 分鐘；
3. 局部鈍化：用棉簽蘸取 5% 鉻酸鉀溶液，擦拭后用純水擦凈，晾干 鑄件局部氧化（如澆注口附近、清理遺漏處），需保留整體精度 1. 砂紙粒度≥400 目（避免打磨出深劃痕，劃痕深度≤0.02mm）；
2. 局部酸洗后必須擦凈（殘留酸液會導(dǎo)致局部腐蝕）
三、長期管控：建立氧化防控標(biāo)準(zhǔn)（避免反復(fù)出現(xiàn)）
解決鋁合金鑄造表面氧化，需長期管控而非單次修復(fù)，建議建立以下標(biāo)準(zhǔn)：
原材料標(biāo)準(zhǔn)：明確鋁錠純度（Al≥99.7%）、廢鋁雜質(zhì)含量（Fe≤0.5%、Cu≤0.3%），每批次原材料需提供成分檢測報(bào)告；
工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)：制定《熔煉 - 澆注 - 熱處理氧化防控參數(shù)表》，明確各環(huán)節(jié)溫度（±5℃）、時(shí)間（±10 分鐘）、保護(hù)氣氛要求（氧氣含量≤0.5%），并張貼在設(shè)備旁；
檢測標(biāo)準(zhǔn)：
熔煉階段：每爐鋁液檢測 “氧化渣含量”（≤0.3%），用 “金相顯微鏡” 觀察氧化渣大小（≤50μm）；
鑄件成品：每批次抽檢 5%-10%，用 “涂層測厚儀” 檢測氧化層厚度（≤8μm 為合格），用 “表面粗糙度儀” 檢測表面 Ra（≤3.2μm）；
人員培訓(xùn)：定期培訓(xùn)操作人員（每月 1 次），重點(diǎn)講解 “氧化成因與防控要點(diǎn)”（如熔煉時(shí)氮?dú)獗Ｗo(hù)的開啟時(shí)機(jī)、酸洗時(shí)的時(shí)間控制），避免因操作失誤導(dǎo)致氧化。