铝合金熔炼规范

铝合金的熔炼规范

适用于重力铸造和压铸用铝硅合金（包括Al-Si-Mg、Al-Si-Cu等）指导性文件：《铝合金的熔炼规范》。

（1）总则

①按本文件生产的铸件，其化学成分和力学性能应符合GB/T 9438-1999《铝合金铸件》、JISH 5202-1999《铝合金铸件》、ASTM B 108-03a《铝合金金属型铸件》、GB/T 15115-1994《压铸铝合金》、JISH 5302-2006《铝合金压铸件》、ASTM B 85-03《铝合金压铸件》、EN1706-1998《铸造铝合金》等标准的规定。

②本文件所指的铝合金熔炼，系在电阻炉、感应炉及煤气（天然气）炉内进行。一般采取石墨坩埚或铸铁坩埚。铸铁坩埚须进行液体渗铝。

（2）配料及炉料

1）配料计算

①镁的配料计算量：用氯盐精炼时，应取上限，用无公害精炼剂精炼时，可适当减少；也可根据实际情况调整加镁量。

②铝合金压铸时，为了减少压铸时粘模现象，允许适当提高铁含量，但不得超过有关标准的规定。

2）金属材料及回炉料

①新金属材料

铝锭：GB/T 1196－2002《重熔用铝锭》

铝硅合金锭：GB/T 8734-2000《铸造铝硅合金锭》

镁锭：GB 3499-1983《镁锭》

铝铜中间合金：YS/T 282-2000《铝中间合金锭》

铝锰中间合金：YS/T 282-2000《铝中间合金锭》

各牌号的预制合金锭：GB/T 8733-2000《铸造铝合金锭》、JISH 2117-1984《铸件用再生铝合金锭》、ASTM B 197-03《铸造铝合金锭》、JISH 2118-2000《压铸铝合金锭》、EN1676-1996《铸造铝合金锭》等。

②回炉料

包括化学成分明确的废铸件、浇冒口和坩埚底剩料，以及溢流槽和飞边等破碎的重熔锭。

回炉料的用量一般不超过80％，其中破碎重熔料不超过30％；对于不重要的铸件可全部使用回炉料；对于有特殊要求（气密性等）的铸件回炉料用量不超过50% 。

3）清除污物

为提高产品质量，必须清除炉料表面的脏物、油污、废铸件上的镶嵌件，应在熔炼前除去（可用一个熔炼炉专门去除镶嵌件）。

4）炉料预热

预热一般为350～450℃下保温2～4h。Zn、Mg、RE在200～250℃下保温2～4h。在保证坩埚涂料完整和充分预热的情况下，除Zn、Mg、Sr、Cd及RE等易燃材料外的炉料允许随炉预热。

（3）精炼剂准备

①铝合金的精炼一般采用六氯乙烷、DSG铝合金除渣除气剂、铝精炼剂ZS-AJ 01C等精炼剂。

②六氯乙烷使用前，置于熔炉旁预热。

③DSG铝合金除渣除气剂、铝精炼剂ZS-AJ 01C等精炼剂，存放时要防止吸潮，使用前应置于熔炉旁预热。

（4）坩埚及熔炼工具的准备

①新坩埚使用前应清理干净（可采用吹砂或其它方法），然后加热到600～700℃,保持30～60min，再降温到200～300℃，开始喷刷涂料。

②即将使用的坩埚和熔炼工具应用钢丝刷、铁铲、錾子等工具去除坩埚和熔炼工具表面的氧化物、熔渣等污物，并预热到200～300℃，然后在与合金液接触部分的表面喷刷涂料。

③喷刷涂料后，坩埚应预热到500～600℃，其它熔炼工具应预热到200～300℃待用。

④喷刷涂料后的使用时间，以涂料不脱落为原则，在连续熔炼时，坩埚喷刷一次涂料一般不超过24h，否则应重新清理坩埚，并喷刷涂料。其它熔炼工具涂料脱落后应随时补涂。

⑤用后的坩埚和熔炼工具上的金属残渣、氧化皮和熔渣应清理干净（坩埚使用后最好趁热清理）。

（5）合金熔炼

①根据坩埚熔炼和炉料重量，按回炉料、合金锭、中间合金、纯金属的次序陆续或同时加入坩埚并升温熔化。

a. 加镁时，用钟罩将镁块压入合金液下部，缓慢转动，搅拌均匀，待镁全部熔化后取出钟罩。

②炉料全部熔化后，当合金液温度到690～740℃时，用钟罩分2～3批将精炼剂压入合金液内，距离坩埚底部10～15cm处，缓慢均匀转动，直到反应停止后，取出钟罩。

a. 天气潮湿或回炉料用量较大时，精炼剂加入量取上限，具体加入量还要根据精炼效果。

③精炼后，静置10～20min，然后去除合金液表面的熔渣，再将合金液转入保温炉或直接浇注。

a. 在整个熔炼浇注过程中，合金液的温度不要过高，在短时间内也不应超过750℃。

b. 合金的熔炼浇注时间要尽量缩短，从合金开始熔炼到浇注完毕不宜超过8h。

c. 精炼后合金液的停留时间，铸造或压铸不超过4h，否则应补充精炼。

d. 补充精炼的温度与浇注温度相同，精炼剂的用量为剩余合金液重量的0.2～0.4％，补充精炼含镁的铝合金时，还应酌量补加镁的烧损量。

e. 在浇注过程中，不得将浇口余料或废铸件随意加入合金液内，否则应重新精炼。

f. 坩埚底的剩余合金液深度小于50mm时，不得再浇注铸件，但可以加入炉料连续熔炼，或倒入新的合金液。

g. 在整个熔炼过程中，要尽量少破坏合金液表面的氧化皮，在舀取合金液时，应先将氧化皮扒开，尽量避免将氧化皮带入合金液内。

（6）质量检查

①合金熔炼后应进行炉前检验：化学成分检测（光谱分析法）、断口检查（目视法）、针孔度分析（当铸件有气密性要求或耐压要求时进行检测）。

②每炉合金浇注生产时，应先浇注力学性能试样（对铸件有力学性能要求时进行）。

（7）安全技术

①工作场地应保持干燥，不允许有积水或积油。

②工作开始前，操作者应按规定穿戴好防护用品，并检查设备的线路或管道等，发现故障，应先行排除。

③坩埚在使用前应进行认真细致检查，若发现有裂纹、严重氧化皮或严重“涨肚”，应停止使用。

④电路的通电和断电应有指示灯显示。吊出坩埚时应先断电。

⑤点燃煤气炉或天然气炉时，应先开气阀送气后点火；停炉时，应先关闭气阀。

⑥采用六氯乙烷精炼时，应先开动抽风机。

⑦加料时应注意使炉料在开始熔化时能自行下降，不得有“搭桥”现象。

⑧禁止使用未经预热的熔炼工具与合金液接触；禁止将未经预热的冷料加到合金液内；禁止将合金液倒在冷锭模或水泥地面及金属地板上。