铝合金熔铸加工技术原理


    铝合金熔铸加工技术原理
    作者:王伟 **铝业集团公司
    铝合金熔炼方法
    熔铸生产铝合金产品生产中重工序程实现固态液态固态转变合金元素溶解铝中合金化程基作量物质转移时熔体周围介质间发生系列物理化学变化熔体净化产生污染液态加工成供压力加工铸坯熔铸生产关系续加工全程成败
    1熔炼工艺程
    程包括二部分:铝合金熔炼锭坯铸造
    熔炼程包括: 备料(熔化炉中)→配料计算→金属熔化程控制(温控合金加入)合金熔化→电磁搅拌→导入保温炉→加入镁锭→氢→渣精炼→扒渣覆盖→静置(15~30分)→熔体成分检查化验→调整合金成分→调整温度→合格铝合金熔体→浇注准备
    2铸造程
    →接静置工序→炉前测氢→测温调温→开炉口放流→铝熔体滤→二次氢(氮+氩)→控制浇温→铝液入结晶器→铸造开始→控制冷水强度→液面浇速控制→铸造结束→停车停水吊铸锭→铸锭质量检验→锯切头尾→均热处理→合格铸坯→→转压力加工工序
      节:熔铸程工艺控制产生冶金缺陷:结晶弱面成分偏析粗晶粒氧化物金属化合物夹杂气孔疏松等会续工序带逆转严重果影响种影响称冶金遗传性影响必须严格工艺技术条件保证防止熔炼废品量损失产生
    二铝合金熔炼工艺特点
    熔炼程中重环节铝合金化合金成分杂质控制钢铁冶炼整冶炼物理冶金程金属重熔形态改变程加热时受诸素影响会产生微化学变化
    熔炼生产工艺基务获合金成分均匀含气含渣(杂)少合金成分达标铝合金熔体确保步铸造工艺畅实施终生产出组织性表面质量尺寸符合工艺求合格铸坯
    般合金含氢量<013ml100g特殊合金含氢量<01ml100g适合熔炼温度熔炼时炉料温度应<800℃熔体浇注温度液相线50~110℃般720℃
    面铝熔炼程特点进行介绍
    1铝合金熔炼量消耗
    铝合金熔炼量消耗难达理想热效率铝熔炼时消耗热量然铝熔点低熔化潜热(394KJKg
    )热容(固态1139kJ液态1046kJ)黑度仅铜铁25热反射强金属熔化时消耗热量铁铜铝热特性较参 表(20)
    实际生产中熔化1吨铝反射炉中需天然气60~65标米T电阻炉中需电力700KWh工频感应炉需500~600KWh
    熔炼铝合金时炉气求微氧化性中性气氛炉子温升快连续生产时炉留存15~20铝液种素影响熔炼铝合金时连续生产炉消耗量相吨铝耗约50~70×104千卡t熔铝炉言普通热传导炉效传热28流传热炉467目前熔铝炉厂家介绍55热效率难达理想热效率
    铁铜铝热特性较            表(20)
    金 属
    密度
    g㎝3
    热容
    KJ(kg℃)
    熔点

    熔化潜热
    KJkg
     
    加热熔点需热量KJkg
    熔点﹢100℃热量KJkg



    固相
    液相
    736
    69
    0691
    0867
    1536
    272
    1319
    1470
    08

    固相
    液相
    862
    836
    0481
    0544
    1083
    214
    724
    779
    08

    固相
    液相
    270
    238
    1139
    1047
    660
    394
    1122
    1227
    02
    2铝金属性质活泼易氧化烧损
    铝氧亲力氧化反应方程式:
    4AI﹢3O2=2AI2O3
    生成Al2O3膜浮熔体表面形成Al2O3膜然保护作旦破坏膜进入熔体难Al2O3条件原密度熔体相悬浮熔体中易清溶熔体中进入铸锭里会步加工带严重影响造成产品报废原
    产生铝箔针孔Al2O3硬度高易损伤轧辊模具表面实际生产中采陶瓷滤板滤方法进行清外Al2O3 杂质炉中种气体载体存会铝熔体量吸氢
    时金属氧化蒸发造成铝烧损火焰反射炉中熔炼铝合金烧损10~30电阻炉05~10工频炉03~08铝合金烧损氧化外熔炼温度关常压炉温越高铝蒸气压越高蒸发烧损越
    例:铝660℃熔点时蒸气压12×103毫米汞柱1000℃时蒸气压10×102毫米汞柱加入合金元素含金属镁时控制熔炼温度显更重镁蒸气压更低1110℃时达760毫米汞柱(1气压)炉温高时造成铝造成合金元素损失合金成分足产生废品铝合金熔炼时情况外炉温般控制800℃防止铝熔体热产生良影响
    减少防止铝合金元素氧化蒸发铝合金熔炼加工程中重控制环节
    3易吸气(氢)熔体易受污染
    铝合金吸气力强常压开放式熔炼熔体含气量少受工厂然环境影响较南方潮湿区空气湿度熔体含氢量含气量少熔炼温度关熔炼温度成正尤熔炼温度800℃时吸气现象更严重铝合金中进入熔体气体氢气铝特性关铝中气体90氢说铝合金气程氢程铝固液态时氢溶解度参表(20) 特水蒸汽原性气氛炉气中吸氢现象更严重氢铝合金铸锭中吸入绝量造成铸锭结晶时气孔疏松倾严重熔铸操作中减少吸气(氢)重工艺环节
     
     
    未完续
    4
     

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