當電解槽實際電解溫度高于正?？刂频碾娊鉁囟壬舷迺r，我們稱該電解槽為熱槽或進入了熱行程。從能量平衡的角度，形成熱槽的原因為熱收入增加，或因熱支出減少，或二者同時存在。決定電解槽熱收入的主要因素有槽工作電壓、陽極效應(yīng)、系列電流、電解質(zhì)電阻等。影響電解槽熱支出的主要因素有保溫料厚度、鋁水平等。因熱收入和熱支出的某項或幾項因素發(fā)生改變而導致電解槽溫度上升的熱槽，常稱做普通熱槽。而由于各項技術(shù)條件匹配不合理、槽膛嚴重畸形等多重深層次誘因引起的病槽，水平電流增加，二次反應(yīng)加劇，電流效率明顯下降，本該轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能的電能大量以熱能釋放出來，使槽溫上升，形成熱槽，我們把這種熱槽稱做異常熱槽。具體分析，可能形成熱槽的原因主要有以下幾種：(1)極距保持過高，電解質(zhì)電阻壓降增加，槽電壓偏高，槽內(nèi)熱收入過多。造成極距過高有兩種可能原因，一種是電壓測量儀表有誤差，測量值低于實際電壓值，計算機按測量值調(diào)整極距，使極距控制偏高；另一種是人為地提高槽電壓沒有及時降下來。(2)極距過低，引起二次反應(yīng)加劇。二次反應(yīng)放出大量熱量，使電解槽溫度上升。(3)電解槽內(nèi)鋁水平過低，鋁量少，槽底散熱量減少形成熱槽；或因電解質(zhì)水平過低，液體電解質(zhì)量少，氧化鋁溶解能力下降，槽底產(chǎn)生大量沉淀，引起槽底發(fā)熱；電解質(zhì)水平過低，電解槽熱穩(wěn)定性也變差，這也容易引起熱槽。(4)電流分布不均勻，局部電流集中，形成局部過熱現(xiàn)象。(5)陽極效應(yīng)處理不及時，或處理方法不當，效應(yīng)持續(xù)時間過長，造成槽溫上升。(6)由于冷槽處理不及時或處理不得法而轉(zhuǎn)變成熱槽。因為冷槽因溫度低而電解質(zhì)萎縮，氧化鋁溶解能力降低，如果得不到及時處理，會形成大量沉淀，導致槽底發(fā)熱，加之效應(yīng)頻發(fā)，效應(yīng)電壓高，槽溫上升，進而轉(zhuǎn)化成熱槽。電解槽進入熱行程會有以下外觀特征：(1)火苗黃而無力，電解質(zhì)物理化學性質(zhì)發(fā)生明顯改變，流動性極好，顏色發(fā)亮，揮發(fā)厲害，陽極周圍電解質(zhì)沸騰激烈，電流效率很低；(2)炭渣與電解質(zhì)分離不清，在相對靜止的液體電解質(zhì)表面有細粉狀炭渣漂浮，用漏勺撈時炭渣不上勺；(3)陽極著火，氧化嚴重；伸腿變小，槽底沉淀增多；(4)殼面上電解質(zhì)結(jié)殼變薄，下料口結(jié)不上殼，多處穿孔冒火，冒“白煙”；(5)槽膛遭到破壞，部分被熔化，電解質(zhì)溫度升高，電解質(zhì)水平上漲，鋁水平下降，電解質(zhì)摩爾比升高；測兩水平時，電解質(zhì)與鋁液之間的界線不清，而且鐵釬下端變成白熱狀，甚至冒白煙；(6)電解質(zhì)對陽極潤濕性很差，槽電壓自動上升，陽極效應(yīng)滯后發(fā)生，效應(yīng)電壓較低，不易熄滅；(7)嚴重熱槽時，電解質(zhì)溫度很高，整個槽無槽幫，無表面結(jié)殼，白煙升騰，紅光耀眼；電解質(zhì)黏度很大，流動性極差，陽極基本處于停止工作狀態(tài)，電解質(zhì)不沸騰，只出現(xiàn)蠕動。這種狀態(tài)在生產(chǎn)中稱之為“開鍋”現(xiàn)象。電解槽進入熱行程，要及早發(fā)現(xiàn)，及時處理。首先要分析屬于普通熱槽還是異常熱槽。對于普通熱槽的處理，要分析熱槽產(chǎn)生的原因，針對不同誘因采取不同措施：(1)因設(shè)定電壓過高產(chǎn)生的熱槽，將電壓適當降低即可減少電解槽體系中的熱收入；(2)因槽內(nèi)鋁水平過低引起的熱槽，可采取減少出鋁或向槽內(nèi)加入固體鋁的方法提高在產(chǎn)鋁量，增加熱的傳導和散失；(3)摩爾比高引起的熱槽，適當多添加氟化鋁，降低摩爾比；(4)保溫料厚的要適當減薄保溫料；(5)槽內(nèi)炭渣量大的要做好撈炭渣工作，始終保持電解質(zhì)清潔；(6)還要適當保持較高的電解質(zhì)水平，增加電解槽的熱穩(wěn)定性。對于異常熱槽的處理，關(guān)鍵仍然是要認真檢查槽況，正確判斷產(chǎn)生熱槽的原因，對癥實施處理措施，否則不但不能使熱槽恢復正常，反而能引起更多嚴重后果。一般檢查的項目包括：首先校對電壓測量儀表是否存在誤差，然后檢查電解質(zhì)水平、鋁水平、槽底沉淀和槽膛情況、槽電壓保持情況、陽極電流分布情況；查看工作記錄，了解該槽加工和效應(yīng)情況。根據(jù)收集到的息做出判斷，擬定并實施對癥處理辦法：(1)因極距過低，二次反應(yīng)增加引起的熱槽，首先要將極距調(diào)至正常，減少二次反應(yīng)，增加發(fā)熱量的因素。(2)槽內(nèi)沉淀多，或因槽底結(jié)殼造成槽底壓降大，引起槽底發(fā)熱而產(chǎn)生的熱槽，要先處理沉淀，如通過扒沉淀，或調(diào)整技術(shù)條件逐步槽底沉淀。(3)因電流分布不均勻形成的熱槽，要查找電流分布不均勻的原因并采取措施。如因陽極某部位與沉淀接觸引起的偏流，要處理該部位的沉淀；如因陽極長包或掉塊引起的偏流，要盡快處理異常陽極。(4)由于電解質(zhì)電阻大引起電解質(zhì)過熱而形成的熱槽，可以短時間打開大面結(jié)殼，使陽極和電解質(zhì)裸露，加強電解槽上部散熱；同時向槽內(nèi)添加氟化鋁和冰晶石粉的混合料?；旌狭系娜刍瘜⑽沾罅繜崃浚档筒蹨?；添加的氟化鋁則降低摩爾比，降低初晶溫度并改善電解質(zhì)的導電性能。(5)嚴重的熱槽可以采取倒換電解質(zhì)的方法來降低槽溫；需要注意的是，絕不能用添加氧化鋁來降低槽溫。(6)因病槽引起的熱槽，要先采取措施使電解槽槽況穩(wěn)定后，再處理槽溫高的問題；由冷槽惡化轉(zhuǎn)變成的熱槽，要分析判斷原因，參照以上所述方法及時處理。熱槽好轉(zhuǎn)的標志是陽極工作正常、電解質(zhì)沸騰有力、表面結(jié)殼均勻完整、炭渣分離良好。這時再逐漸降低槽工作電壓，并配合恢復極上保溫料，根據(jù)具體情況，緩緩撤出鋁液，槽底沉淀，使電解槽穩(wěn)步恢復正常運行。熱槽好轉(zhuǎn)后，往往槽底仍存在較多沉淀，尤其是嚴重熱槽，沉淀層厚度大。但這種沉淀與冷行程的沉淀不同，因其槽底溫度高，沉淀疏松不硬，容易熔化。在恢復階段，只要嚴格控制電壓下降程度，合理掌握出鋁量，適當保持效應(yīng)系數(shù)，沉淀即可，電解槽很快就能轉(zhuǎn)入正常，但若控制不好，也很容易反復。因此，恢復階段必須精心調(diào)整各項技術(shù)條件，時刻注意槽況變化，確保電解槽平穩(wěn)轉(zhuǎn)入正常運行。

          鋁型材散熱器生產(chǎn)工藝：首先貼膜不能直接貼在鉻化層上，否則會影響膜的附著力;其次，貼膜后要及時噴涂不能停放時間過長，否則容易導致貼膜脫落，嚴重時還要重新貼膜;再次是撕膜時要控制流平時間，不能貼膜后馬上撕膜，這樣會對產(chǎn)品質(zhì)量帶來一定的影響;*后是兩種顏色的噴涂順序要根據(jù)具體情況確定，既要考慮到兩次固化，又要考慮到遮蓋效果。貼膜質(zhì)量控制：散熱器鋁型材質(zhì)量控制中貼膜質(zhì)量很重要，若貼不好，會導致噴涂困難，如貼膜的張力不大、壓緊程度要控制好;對形狀復雜的部位要分開貼膜，貼膜后要檢查貼膜是否貼牢。否則將會給噴涂帶來麻煩。影響噴涂質(zhì)量。公司生產(chǎn)的鋁型材產(chǎn)品均由專業(yè)的技術(shù)人員嚴格把關(guān)，并擁有專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備，保證質(zhì)量問題，客戶可放心選購我廠產(chǎn)品。鋁型材散熱器的貼膜材質(zhì)：首先要對貼膜材質(zhì)合理選擇，根據(jù)散熱器鋁型材產(chǎn)品的要求、表面處理方式，選擇相應(yīng)的貼膜，同是還要考慮貼膜上的膠對鋁型材表面質(zhì)量的影響。
             縮孔是鋁合金壓鑄件常見的內(nèi)部缺陷，常出現(xiàn)在產(chǎn)品壁厚較大或者易形成熱點的位置。一般來講，只要縮孔不影響產(chǎn)品的使用性能，都以合格的方式來判定。然而，對于一些重要部位，如汽車發(fā)動機汽缸體的冷卻水道孔或潤滑油道孔，出現(xiàn)縮孔是不允許判定合格的。
某企業(yè)的一款鋁合金制發(fā)動機曲軸箱，采用布勒28000kN冷室壓鑄機鑄造，材質(zhì)為ADC12合金，成分見表1。鑄件毛坯質(zhì)量為6.3 kg，后工序進行X射線探傷時發(fā)現(xiàn)第二個曲軸軸承孔油道出現(xiàn)縮孔，離油道約8 mm，存在較大的漏油風險。據(jù)統(tǒng)計，2017年該位置的縮孔報廢率為5%，經(jīng)過一系列的探索，成功地將廢品率降低為0.2％。本課題從鋁合金壓鑄件縮孔的形成機理[1-5]和鑄造條件兩方面出發(fā)，分析鑄件產(chǎn)生縮孔的原因，尋求改善措施，以期為日后解決鋁合金壓鑄件縮孔問題提供參考。一、鋁合金壓鑄件縮孔形成機理及形態(tài)--縮孔形成機理：導致鋁合金壓鑄件縮孔的原因較多，追溯其本源，主要是鋁合金從液相向固相轉(zhuǎn)變過程中鋁液補縮不足而導致。常見的縮孔原因有：①模溫梯度不合理，導致鋁液局部收縮不一致。②鋁液澆注量偏少，導致料餅薄，增壓階段補壓不足。③模具存在熱結(jié)或尖銳區(qū)域。④模具的內(nèi)澆口寬度不夠，面積較小，導致鑄件過早凝固，增壓階段壓力傳遞受阻、鋁液無法補縮。⑤鑄造壓力設(shè)置過低，補縮效果較差。圖1為鋁合金鑄件縮孔形成的示意圖。鑄件縮孔形態(tài)：縮孔是一種鋁合金壓鑄件乃至鑄件常見的內(nèi)部缺陷，常出現(xiàn)在產(chǎn)品壁厚較大、模具尖角和模溫溫差較大等區(qū)域。圖2為某款發(fā)動機曲軸箱縮孔形態(tài)，縮孔呈似橢圓狀，距離軸承油道孔約10 mm，內(nèi)壁粗糙，無光澤。縮孔區(qū)域鑄件壁厚較大，約為22 mm；油道孔銷子前端無冷卻水，模溫較高。汽車發(fā)動機曲軸的兩大軸頸（主軸頸和連桿軸頸）工作載荷較大，磨損嚴重，工作時必須進行壓力潤滑。在此情況下，軸頸的油道孔附近若存在縮孔，將會嚴重影響潤滑效果。二、縮孔相關(guān)對策：鋁合金壓鑄件產(chǎn)生鑄造缺陷的原因有產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)特征、模具設(shè)計得澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)設(shè)計不合理、工藝參數(shù)設(shè)計不合理等原因[1~4]。根據(jù)常見的鑄造缺陷原因以及鋁合金鑄件缺陷處理流程，探索解決鋁合金壓鑄件厚大部位縮孔的相應(yīng)對策。前期分析及對策：鑄件縮孔的前期分析從容易操作的工藝參數(shù)出發(fā)，通過現(xiàn)場測量及觀察，測得模具內(nèi)澆口厚度為4 mm，計算的內(nèi)澆口速度為40 m/s，產(chǎn)品壁厚*薄處為4.6 mm；料餅厚度為25 mm；鑄造壓力為60MPa。由經(jīng)驗可知，模具設(shè)計符合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征，模具澆注系統(tǒng)應(yīng)該不存在增壓階段補縮不足的問題。但是，增壓階段的鋁液補縮與料餅厚度和增壓壓力有直接的關(guān)系，合適的料餅厚度與鑄造壓力才能形成內(nèi)部組 織致密的鑄件，因此，可以懷疑縮孔是由鑄造壓力偏低和料餅偏薄而導致的。前期鑄件縮孔的對策分為兩個：①鑄造壓力由之前的65MPa提高至90MPa；②料餅厚度有原來的25 mm調(diào)整為30 mm。采用上述措施后，經(jīng)過小批量專流驗證，縮孔率由5%減低為4.8%，效果不明顯，說明工藝參數(shù)不是引起鑄件縮孔的主因。中期分析及對策：由于引起鑄件縮孔的本質(zhì)原因是鋁液凝固時補縮不足而導致，而模具溫度分布不均容易導致鋁液凝固順序不合理，從而補縮不足，因此，中期對策分析主要從確保合理的模具溫度入手。由產(chǎn)品3D模型可知，鑄件縮孔處壁厚為22.6mm，壁厚較大，容易引起較高的模具溫度。鋁液凝固時，壁厚較大鑄件內(nèi)部鋁液由于溫度較高，尚處于液相或者固液混合相，而此時內(nèi)澆口進行補縮的通道可能已經(jīng)凝固。這樣，在增壓階段鑄件無法進行鋁液補縮，從而有形成縮孔的可能。為確保合適的模具溫度，采用熱成像儀測得脫模劑噴涂后模具*高溫度為272℃（見圖3），高于正常的模具噴涂后溫度，其他區(qū)域模具溫度及其分布整體正常。因此，需要降低縮孔處模溫。另外，測得此處冷卻水孔底部距離模具型腔表面距離較大為20 mm，因為較大的熱傳遞距離會降低模具的冷卻效果，所以需要對冷卻水孔進行更改。為降低縮孔處模具溫度，主要采取3個方法：①改善模具冷卻系統(tǒng)。將縮孔附件的冷卻水孔深度加深，由距模具表面20 mm變成12 mm，以此快速帶走附近模具熱量，降低模溫；將所有模具冷卻水管與水管統(tǒng)一編號，一一對應(yīng)，防止模具保全時裝錯，影響冷卻效果[5，6]。②降低澆注溫度，由675℃變?yōu)?45℃。③延長縮孔處模具噴涂時間，由2 s變成3 s。實施上述整改措施后，縮孔區(qū)域模具噴涂后溫度大幅度降低，約為200℃，屬于正常范圍?？s孔率有4.8%降低到4%，說明此類措施對縮孔具有一定效果，但不能徹底解決此區(qū)域的縮孔問題。后期分析及對策：通過前面兩次改善，基本保證壓鑄模具處于理論上的合理狀態(tài)，即澆注系統(tǒng)設(shè)計合理、冷卻系統(tǒng)布置合適，工藝參數(shù)設(shè)計*優(yōu)。然而，鑄件縮孔率仍有4%之多。鑄件縮孔處壁厚為22.6 mm，遠大于其他部位的壁厚，較大的壁厚可能引起鑄件中心凝固時補縮不足，增壓結(jié)束后此區(qū)域還沒有完全凝固,繼續(xù)收縮產(chǎn)生縮孔[7~10]，模流分析見圖4。因此，如何解決鑄件縮孔處的補縮不足，也許才是問題的關(guān)鍵。一般來講，鑄件的補縮時通過料餅→澆道→內(nèi)澆口→鑄件這條路徑進行的。由于鑄件厚大部位后于內(nèi)澆口凝固，切斷了增壓后期的補縮通道，因此無法補縮。