铸造铝合金熔炼、浇注操作规程

铸造铝合金熔炼、浇注操作规程

1 铝合金的熔化

1．1 坩埚、锭模及熔炼工具的预备

1．1．1 石墨坩埚的预备：

1．1．1．1 根据熔化量的多少选用容量适当的坩埚；

1．1．1．2 新坩埚使用前，应由室温缓慢升温至900℃进行焙烧，以去除坩埚的水分并防止炸裂；

1．1．1．3 旧坩埚（注重同一个坩埚不能用于熔化不同牌号的合金）使用前应检查是否损坏，清除表面熔渣和其它脏物，装料前预热到250~300℃。

1．1．2 铁质坩埚一般采用球铁坩埚，也可用铸钢（或钢板焊接）坩埚。为提高坩埚使用寿命，其外表面可进行液体渗铝处理。

1．1．3 坩埚、锭模及熔炼工具，使用前应将残余的金属、氧化皮等杂物清除干净。1．1．4 新坩埚及有锈蚀污物的旧坩埚，使用前应吹砂或用其它方法清除干净，并加热到700～800℃，保温2～4小时，以除去坩埚吸附的水分及其它化学物质。

1．1．5 铝镁系合金的熔炼工具，使用前应在光卤石等溶剂中洗涤干净。

1．1．6 坩埚、锭模、熔炼工具使用前应涂防护涂料。搪衬的保温坩埚重复使用时，可不涂防护涂料。

1．1．6．1 涂料成分可按表1中的规定：

1．1．6．2 涂料的配制：涂料成分中的所有固体组元，配制前应磨碎，并经过100～140目过筛，然后混合均匀。使用时，先将水玻璃倒入80～100℃的热水中搅拌均匀，加入固体组元后再搅拌均匀，冷却后备用。配好后的涂料停放时间一般不超过8小时。1．1．6．3 将坩埚、锭模、熔炼工具预热到180～250℃，涂以防腐涂料。

1．1．7 用于保温的碳素钢板焊接坩埚，其内表应用耐火材料搪衬。耐火材料可按表2中的规定：

表2 耐火材料成分配比

1．2 原材料

1．2．1 配制铝合金所用的金属材料应符合QB004《原材料技术条件及验收标准》中的规定。1．2．2 配制涂料、搪衬、精炼用剂所用的辅助材料也应符合QB004中的规定。

1．3 中间合金的配制：铝基中间合金的配制工艺及配料系数见表3及表4：

表4 常用中间合金的配料系数

1．3．1．1 将配制好的炉料充分预热；

1．3．1．2将10~15%的铝及全部铜装炉，随着铜的熔化，分批将剩余铝锭加入熔炉，并充分搅拌，至全部熔化；

1．3．1．3 在700℃左右加入精炼剂（用量按各种精炼剂使用要求配加，如使用AWJ-3精炼剂，加入量为0.5~0.8%）进行除气精炼处理，扒渣后浇锭（锭厚≤25mm ）。 1．3．2 铝锰中间合金熔炼工艺：

1．3．2．1 将配制好的炉料充分预热；

1．3．2．2 在石墨坩埚内将75%左右的铝锭熔化，并过热到900~1000℃；

1．

3．2．3 分批加入锰，每加入一批后，以石墨棒充分搅拌，待熔化后，加入下一批，最后加入余下的铝；

1．3．2．4 熔化完后，在850℃左右加入精炼剂（用量按要求进行配加，如AWJ-3精炼剂加入量为0.5~0.8%）除气精炼处理后静置5~10分钟浇锭。为防止锰的偏析，浇锭前要充分搅拌，并应尽快浇注完毕（锭厚≤25mm ）。 1．4 铝合金的配制

配制铝合金采用金属锭、中间合金及回炉料，也可使用各种牌号的预制合金锭。 1．4．1 装料前必须去除炉料表面上的锈迹、泥砂等污物。 1．4．2 回炉料分为三级：

注：（1）当铸件有非凡要求时（如针孔度等），回炉料的用量应酌情减少，如气缸铸件应低于40%；

（2）当各级回炉料搭配使用时，回炉料的总量≤80%，其中，三级回炉料≤10%，二级回炉料≤50%。

（3）回炉料应按牌号分开堆放，成分不清的需经重熔后分析成分方可用于配料。 1．4．3 炉料计算：

1

．4．3．1 元素含量计算法，按表6举例说明： 表6 炉料的计算程序实例（一）

1．4．3．2 炉料配比系数法：按表7举说明：表7 炉料的计算程序实例

表8 常用铝合金的炉料配制系数

注：上表中所列各种炉料必须符合QB004-2003《原材料技术条件及验收标准》的相应规定，否则，不能使用本表系数。此外，实际配料时，应逐一填写配料原始记录，以便复查核实。表9 铝合金熔炼时元素的烧损量

1．4．4 炉料加入先后原则：

1．4．4．1 当用铝锭和中间合金熔化时，首先装入铝锭，然后加入中间合金；1．4．4．2 当用预制合金锭进行熔炼时，首先装入预制合金锭，然后补加所需的铝和中间合金；

1．4．4．3 当炉料为回炉料和铝锭组成时，首先加入炉料中最多的那一部分；1．4．4．4 当熔炉容量足以同时装入几种炉料时，则应首先装入熔点相近的成分；1．4．4．5 轻易烧损和低熔点的炉料，如镁和锌，应在最后加入；

1．4．4．6 在连续熔化时坩埚内应剩余一部分铝液以加速下一炉的熔化；

1．4．4．7 采用覆盖剂时，应在炉料开始熔化时就加入熔剂。

1．4．5 炉料全部熔化后，进行搅拌使成分均匀，然后调温到除气工艺所需的温度。

1．5 合金的除气或精炼处理

1．5．1 除气剂预备：

1．5．1．1 使用六氯乙烷时，应将其压成圆饼（Ф66×40，比重1.8g/cm3）,每块重约200g,存放干燥器内备用。

1．5．1．2 使用六氯乙烷加载体时，载体材料（氟硅酸钠或二氧化钛）应进行脱水处理；氟硅酸钠于200～250℃烘烤12～24小时，二氧化钛于300～400℃烘烤3～4小时，然后按表10中的比例混合后压成圆饼放在干燥箱内备用。

1．5．2 除气处理：用钟罩将除气剂压入距坩埚底100mm，沿坩埚直径1/3处（距坩埚壁）的圆周匀速移动，为不使铝液大量喷溅，除气剂可分2～3次加入。除气结束后静置、除渣。1．5．3 除气效果检验：分炉前和炉后检验

1．5．3．1 炉前检验：用勺取约半勺合金液，用干净铁片刮去表面氧化物和渣，露出镜面样液面，冷却后如有气泡析出，则除气效果差，反之则效果好。

1．5．3．2 炉后检验，试样经腐蚀后看到针孔的大小和多少。

1．5．4 除气剂的工艺参数见表10：

表中规定的精炼剂用量仅作为计算每炉使用量的依据，不作为工艺参数控制。当出现操