一、鑄造缺陷形成原因
金屬零件在鑄造過(guò)程中，當(dāng)液態(tài)的熔融金屬開始凝固時(shí)，由于內(nèi)部殘留的各種氣體不能夠排出，同時(shí)金屬結(jié)晶在收縮過(guò)程中產(chǎn)生收縮不均，從而造成鑄件內(nèi)部及表面不可避免的形成氣孔、縮孔、裂紋及疏松等用肉眼難以發(fā)現(xiàn)的微孔缺陷。
現(xiàn)代汽車工業(yè)為了減輕發(fā)動(dòng)機(jī)重量、節(jié)約油耗，汽車設(shè)計(jì)過(guò)程中較大限度的采用鋁、鎂、鋅等有色輕金屬及其合金材料和薄壁結(jié)構(gòu)鑄件作為發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中的優(yōu)先選擇，因此現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)本體特別是1.6升排量以下的發(fā)動(dòng)機(jī)本體的設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)為采用鋁合金鑄造技術(shù)加工缸體，但由于鋁缸體在鑄造的過(guò)程中易出現(xiàn)組織縮松、微孔等鑄造缺陷，特別是當(dāng)代鋁缸體的鑄造均采用了高壓鑄造技術(shù)，這種技術(shù)對(duì)缸體鑄造來(lái)說(shuō)固然是一個(gè)質(zhì)的飛躍(高壓鑄造缸體外表面組織致密，硬度值偏高，加工余量均勻，工件質(zhì)量有很大改觀)，然而鑄造微孔數(shù)量比普通的重力鑄造還要多。
這些微孔不均勻的分布在缸體的各個(gè)斷面上，從其分布特點(diǎn)看，可以分為點(diǎn)狀氣孔，網(wǎng)狀氣孔及綜合氣孔，從其形態(tài)來(lái)看可分為封閉孔、盲孔及通孔。
那么高壓鑄造產(chǎn)生微孔的原因是什么呢?經(jīng)研究證明其原因主要有兩個(gè)，一個(gè)是鑄件凝固時(shí)急劇散熱而收縮產(chǎn)生的收縮孔，另外一個(gè)是空氣中的水分與鋁發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氧化鋁和氫氣，在凝固的時(shí)候由于氫氣四處竄而產(chǎn)生氣孔，形成微孔。
微孔的形成是鑄造的機(jī)理方面的缺陷，其對(duì)鑄件的強(qiáng)度不會(huì)造成影響，但是由于微孔的存在，會(huì)造成鑄件的密封性能喪失，從而變成廢品。
為了彌補(bǔ)這些鑄造缺陷，降低生產(chǎn)成本，無(wú)機(jī)浸滲設(shè)備浸滲工藝技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展。
二、浸滲劑的性能要求
浸滲設(shè)備是由無(wú)機(jī)或物配制而成的液態(tài)物質(zhì)，用以密封微孔缺陷的滲漏鑄件。浸滲劑的性能要求是對(duì)鑄造缺陷有良好的滲透性和粘附性，當(dāng)浸滲劑固化后，應(yīng)與鑄件形成堅(jiān)實(shí)的整體，固化物具有良好的耐介質(zhì)性以及與基體較接近的力學(xué)性能。同時(shí)，浸滲劑還應(yīng)具有不燃、穩(wěn)定性好、、易貯存及成本低等特點(diǎn)。浸滲劑可分為無(wú)機(jī)與兩大類。
無(wú)機(jī)浸滲劑以硅酸鹽型為主，主要成分為硅酸鈉(俗稱水玻璃)，添加適量無(wú)機(jī)金屬鹽、穩(wěn)定劑、固化劑、金屬氧化物及增韌劑等，是較早使用的浸滲劑。較大特點(diǎn)能耐500℃的高溫，為任何浸滲劑，并且材料來(lái)源廣泛，成本低。缺點(diǎn)是粘度高、浸潤(rùn)性差、浸滲效率不高，有時(shí)需多效浸滲才能成功。這種浸滲劑對(duì)有較大孔隙缺陷的鋁鑄件浸滲效果比較好。但是對(duì)于孔隙微小、孔隙密度較大的鑄件密封效果不好，表面仍可能發(fā)生泄漏。在自然溫度下它的固化時(shí)間較長(zhǎng)，浸滲后鑄件需室溫放置24h后方可壓力檢驗(yàn)，不適合大批量處理汽車鋁鑄件。
類浸滲劑以各種合成樹酷為代表，普遍使用的有厭氧樹脂浸滲劑和聚酷浸滲劑等。優(yōu)點(diǎn)是粘度小、浸潤(rùn)性強(qiáng)、及處理效果好。缺點(diǎn)是耐溫能力較差(200℃左右)，且價(jià)格貴(約為無(wú)機(jī)浸滲劑的20倍)。樹脂浸滲處理適合微氣孔或孔隙密度較大的情況，比采用水玻璃處理效果好。當(dāng)機(jī)械加工或表面變形時(shí)，滲入孔隙的樹脂具有異常的彈性，不會(huì)開裂或失效。由于固化時(shí)間較短，鑄件處理后可立即試驗(yàn)和裝配，適合大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。