铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程
铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程
铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程资料来源:全球铝业网铝业知识频道一、铝合金熔炼规范(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/T9438-1999《铝合金铸件》、JISH5202-1999《铝合金铸件》、ASTMB108-03a《铝合金金属型铸件》、GB/T15115-1994《压铸铝合金》、JISH5302-2006《铝合金压铸件》、ASTMB85-03《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/T1196-2002《重熔用铝锭》铝硅合金锭:GB/T8734-2000《铸造铝硅合金锭》镁锭:GB3499-1983《镁锭》铝铜中间合金:YS/T282-2000《铝中间合金锭》铝锰中间合金:YS/T282-2000《铝中间合金锭》各牌号的预制合金锭:GB/T8733-2000《铸造铝合金锭》、JISH2117-1984《铸件用再生铝合金锭》、ASTMB197-03《铸造铝合金锭》、JISH2118-2000《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)。
铸造铝合金的熔炼工艺
铸造铝合金的熔炼工艺
铸造铝合金的熔炼工艺一般包括以下几个步骤:
1. 材料准备:选择适合铸造铝合金的原材料,通常包括铝、合金元素和其他附加剂。
铝的纯度要求较高,合金元素根据合金配方进行选择。
2. 熔炼:将准备好的材料放入熔炉中进行熔炼。
熔炼温度根据不同的合金类型和铸造要求而变化,一般在600C至800C之间。
熔炼过程中,需要注意材料的均匀加热,搅拌破碎氧化层,并控制好熔炼温度和时间。
3. 清炼:熔炼完成后,需要进行清炼以去除杂质。
清炼一般包括除渣、除气等步骤,利用氮气等惰性气体进行喷吹,将杂质和气泡从熔液中排出。
4. 合金调质:铝合金需要进行合金调质以提高其力学性能。
合金调质一般包括固溶处理和时效处理两个步骤。
固溶处理是将合金加热至固溶温度,保持一定时间,使合金元素均匀溶解在铝中。
时效处理是在固溶处理后,将合金冷却到室温,在一定的温度下保持一定时间,使合金元素重新分布和形成细小的析出相,从而提高合金的强度和韧性。
5. 浇注:将熔融的合金倒入预先准备的铸型中。
在浇注过程中,需要控制好铸态温度、浇注速度和浇注压力,以确保铸件的质量。
6. 冷却:浇注后,铸件需要进行冷却。
冷却速度会影响铸件的晶粒大小和组织结构,因此需要根据不同的合金性能要求,选择合适的冷却方式。
7. 修磨和表面处理:冷却后的铸件需要进行去毛刺、修磨和表面处理等工艺,以提高铸件的表面质量和精度。
以上是铸造铝合金的一般熔炼工艺流程,具体操作步骤和参数设置会根据不同的铝合金材料和铸造要求而有所差异。
铝合金的熔炼和铸造工艺规程
受控状态:文件编号:熔铸操作规程第一版施编制:审核:批准:铝合金的熔炼和铸造工艺规程总则:严格按照YS67-93部颁标准组织生产和检验铸造质量。
一、配料:1、配料所需的原料,包括铝锭、镁锭、中间合金、废料等,必须符合该合金对成份的要求方面进行配料。
2、所使用的原材料必须保持清洁、干燥、无水、无泥、无油、无腐蚀。
二、装炉和熔炼1、小块或片状的废料应先装在炉底层,大块废料或铝锭最后装炉,即装在最上层。
除保护炉底外,还有利于减少金属烧损。
2、Al-Si中间合金随炉装料,Mg在炉料全部熔化后,取样分析前加入。
3、严格控制好Mg:Si在1.5左右,Mg+Si=0.95%左右。
4、等炉内料熔化后,加入打渣剂,把熔体表面的灰渣除净,再往铝液中浸料,直到炉内铝水达到规定容量为止。
三、精炼1、当熔体温度达到700℃-750℃时,扒净表面浮渣,进行充分搅拌。
搅拌时要做到平稳彻底,不许搅起波浪,以免铝溶液流出炉门。
2、加入打渣剂于精炼罐中(用量为铝液的0.1%),用氮气进行5-10分钟的喷浆搅拌,使铝液与氧化夹渣分离,然后除去铝水表面的熔渣。
3、用试样勺在铝液一半深处抽样品,进行炉前分析。
4、根据分析结果,补充硅镁合金。
熔化后,进行充分搅拌,使中间合金分布均匀,加入精炼剂于精炼罐中(用量为铝液的0.05%),用氮气进行喷粉精炼除气,精炼要均匀,细致。
精炼完毕后,要进行第二次取样分析。
5、成份合格后,达到内控标准,进行第二次精炼(用量为0.1%)。
扒净表面浮渣,均匀加入覆盖剂,使铝水表面形成覆盖层与空气隔开,可防止污染和烧损。
6、静置30分钟,然后进行铸造。
四、铸造1、铸造前要安置好引锭头,维修好各个分流孔及结晶器,检查冷却水缝及耐火纸等,有损坏及时更换或维修。
2、当石墨环磨损过大或出现裂纹时,要及时更换。
3、铸造前要检查铸造机运转正常,润滑良好,钢丝绳无破损,铸造机开关灵活,行程指示灵敏准确,给水、抽水、停水及水泵系统运转正常。
铝合金熔炼与铸造
铝合金熔炼与铸造 铝合金的熔炼与浇注是铸造生产中主要环节。
严格控制熔炼与浇铸的全过程,对防止针孔、夹杂、欠铸、裂纹、气孔以及缩松等铸造缺陷起着重要的作用。
由于铝熔体吸收氢倾向大,氧化能力强,易溶解铁,在熔炼与浇铸过程中必须采取简易而又谨慎的预防措施,以获得优质铸件。
1、铝合金炉料配制及质量控制 为了熔炼出优质铝熔体,首先应选用合格的原材料。
须对原材料进行科学管理和适当处理,否则就会严重影响合金的质量,生产实践证明,原材料(包括金属材料及辅助材料)控制不严会使铸件成批报废。
(一)原材料必须有合格的化学成分及组织,具体要求如下: 入厂的合金锭除分析主要成分及杂质含量外,尚就检查低陪组织及断口。
实践证明,使用了含有严重缩孔、针孔、以及气泡的铝液,就难以获得致密的铸件,甚至会造成整炉、整批的铸件报废。
有人在研究铝硅合金锭对铝合金针孔的影响时发现,用熔融的纯浇铸砂型试块时并不出现针孔,当加入低组织和不合格的铝硅合金锭后,试块针孔严重,且晶粒大。
其原因为材料的遗传性所致。
铝硅系合金和遗传性随着含量的提高面增大,硅量达到7%时,遗传显著。
继续提高硅含量到共晶成分,遗传性又稍减小。
为解决炉料遗传性引起的铸件缺陷,必须选用冶金质量高的铝锭、中间合金及其它炉料。
具体标准如下: (1)断口上不应有针孔、气孔 针孔应在三级以内,局部(不超过受检面积的25%)不应超过三级,超过三级者必须采取重熔炼的办法以减少针孔度。
重熔精炼方法与一般铝合金熔炼相同,浇铸温度不宜超过660℃,对于那些原始晶粒大的铝锭、合金锭等,应先用较低的锭模温度,使它们快速凝固,细化晶粒。
2、炉料处理 炉料使用前应经吹砂处理,以去除表面的锈蚀、油脂等污物。
放置时间不长,表面较干净的铝合金锭及金属型回炉料可以不经吹砂处理,但应消除混在炉料内的铁质过滤网及镶嵌件等,所有的炉料在入炉前均应预热,以去除表面附的水分,缩短熔炼时间在3小时以上。
3、炉料的管理及存放 炉料的合理保存及管理对确保合金质量有重要意义。
铝合金熔炼工艺流程和操作工艺
铝合金熔炼工艺流程和操作工艺(一)装料熔炼时,装入炉料的顺序和方法不仅关系到熔炼的时间、金属的烧损、热能消耗,还会影响到金属熔体的质量和炉子的使用寿命。
装料的原则有:1、装炉料顺序应合理。
正确的装料要根据所加入炉料性质与状态而定,而且还应考虑到最快的熔化速度,最少的烧损以及准确的化学成分控制。
装料时,先装小块或薄片废料,铝锭和大块料装在中间,最后装中间合金。
熔点易氧化的中间合金装在中下层。
所装入的炉料应当在熔池中均匀分布,防止偏重。
小块或薄板料装在熔池下层,这样可减少烧损,同时还可以保护炉体免受大块料的直接冲击而损坏。
中间合金有的熔点高,如AL-NI和AL-MN合金的熔点为750-800℃,装在上层,由于炉内上部温度高容易熔化,也有充分的时间扩散;使中间合金分布均匀,则有利于熔体的成分控制。
炉料装平,各处熔化速度相差不多这样可以防止偏重时造成的局部金属过热。
炉料应进量一次入炉,二次或多次加料会增加非金属夹杂物及含气量。
2、对于质量要求高的产品(包括锻件、模锻件、空心大梁和大梁型材等)的炉料除上述的装料要求外,在装料前必须向熔池内撒20-30kg粉状熔剂,在装炉过程中对炉料要分层撒粉状熔剂,这样可提高炉体的纯洁度,也可以减少损耗。
3、电炉装料时,应注意炉料最高点距电阻丝的距离不得少于100mm,否则容易引起短路。
熔化炉料装完后即可升温。
熔化是从固态转变为液态的过程。
这一过程的好坏,对产品质量有决定性的影响。
A、覆盖熔化过程中随着炉料温度的升高,特别是当炉料开始熔化后,金属外层表面所覆盖的氧化膜很容易破裂,将逐渐失去保护作用。
气体在这时候很容易侵入,造成内部金属的进一步氧化。
并且已熔化的液体或液流要向炉底流动,当液滴或液流进入底部汇集起来时,其表面的氧化膜就会混入熔体中。
所以为了防止金属进一步氧化和减少进入熔体的氧化膜,在炉料软化下塌时,应适当向金属表面撒上一层粉状熔剂覆盖,其用量见表。
这样也可以减少熔化过程中的金属吸气。
铝合金铸造工艺流程
铝合金铸造工艺流程铝合金是一种重要的金属材料,其具有较高的强度、优异的导热性和较轻的重量,广泛应用于汽车、航空航天、电子产品等领域。
铝合金铸造是将铝合金熔化后,通过铸造工艺制造成各种形状的零件。
下面是铝合金铸造工艺的基本流程。
1. 原料准备:选择合适的铝合金原料。
铝合金按照成分的不同可分为固溶态铝合金、变质铝合金和高强度铝合金。
根据零件的要求,选择合适的铝合金材料。
2. 熔炉熔化:将铝合金原料放入熔炉中进行熔化。
熔炉可以是电炉、煤气炉或者感应炉。
通过加热和搅拌使铝合金均匀熔化。
3. 浇注:将熔化的铝合金从熔炉中倒入铸型中。
铸型可以是砂型、金属型、陶瓷型等。
在浇注过程中,需要注意控制温度、压力和浇注速度,以确保液态铝合金能够填充到整个铸型中。
4. 冷却:待铝合金充分填充铸型后,开始冷却。
冷却的时间和速度取决于零件的大小和复杂程度。
可以通过水冷、风冷或者自然冷却的方式进行。
5. 除砂:待零件冷却后,将其从铸型中取出。
对于砂型,需要进行除砂工艺,即将砂壳从铝合金零件上清除,可以通过机械或者喷砂的方式进行。
6. 修整:将除砂后的铝合金零件进行修整。
修整包括去除毛刺、修平表面、打磨等工序,以达到零件的精度和表面质量要求。
7. 热处理:对于一些需要强度或者耐腐蚀性能提升的铝合金零件,需要进行热处理工艺。
热处理包括固溶处理和时效处理,能够改善铝合金的力学性能和耐腐蚀性能。
8. 表面处理:根据需要对铝合金零件进行表面处理。
常见的表面处理包括阳极氧化、电泳涂装、喷涂等,以提高零件的耐腐蚀性、装饰性和表面硬度。
9. 检测:对铝合金零件进行质量检测。
常见的检测方法包括外观检查、尺寸检查、材料成分分析等,确保零件的质量达到要求。
10. 包装出厂:经过检测合格的铝合金零件进行包装,包括防潮、防震和标识等。
最后,将零件出厂,交付给客户使用。
以上是铝合金铸造工艺的基本流程。
不同的零件和要求可能会有所不同,但整体流程相似。
铝合金铸造工艺的发展,不仅提高了铝合金零件的生产效率和质量,也推动了铝合金在各个领域的广泛应用。
铝合金熔炼与铸造技术
铝合金熔炼与铸造技术一、引言铝合金是一种重要的结构材料,具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能,在航空航天、汽车制造、建筑工程等领域广泛应用。
铝合金的制备过程中,熔炼与铸造技术起到关键作用,本文将对铝合金熔炼与铸造技术进行详细探讨。
二、铝合金熔炼技术2.1 熔炼原料准备熔炼铝合金的原料主要包括铝、合金元素和辅助材料。
铝采用高纯度的铝锭,合金元素可以通过添加铝合金粉末或其他化合物来实现。
辅助材料包括熔剂、脱气剂等。
这些原料的准备对于保证铝合金的成分和质量非常重要。
2.2 熔炼设备和工艺熔炼铝合金的常用设备有电阻加热炉、感应加热炉和气体燃烧炉等。
其中,感应加热炉在铝合金熔炼中应用最广泛,具有加热速度快、能耗低和温度控制准确等优点。
熔炼工艺包括预热、熔化、调温和净化等步骤,其中净化技术对于铝合金的纯净度和性能起到重要作用。
2.3 熔炼过程控制与优化熔炼过程中,熔体温度、保温时间、搅拌方式等因素对铝合金的成分和组织结构有重要影响。
熔炼过程需要进行温度控制、气氛控制和搅拌控制等,以确保铝合金的成分均匀、杂质含量低。
三、铝合金铸造技术3.1 铸造方法铝合金的常用铸造方法包括压铸、重力铸造、低压铸造和砂型铸造等。
压铸是最常用的铸造方法,适用于生产复杂形状和尺寸精度要求高的铝合金件。
重力铸造适用于大型铝合金零部件的生产,低压铸造适用于长条状和壳状铝合金件的生产,砂型铸造适用于非常大型和特殊形状的铝合金件的生产。
3.2 铝合金铸造过程铝合金的铸造过程主要包括熔炼、准备模具、浇注、冷却和后处理等步骤。
熔炼过程中,需要根据具体合金配方和要求,控制熔体温度、浇注温度和浇注速度等参数。
准备模具是确保铸造件尺寸和表面质量的重要环节。
浇注过程需要保证熔体充分填充模腔,并避免气孔和缺陷的产生。
冷却过程中需控制冷却速率,以避免铝合金件出现应力和变形。
3.3 铝合金铸造工艺改进为了提高铝合金铸造件的质量和效率,可以采取一些工艺改进措施。
铝合金熔炼工艺流程与操作工艺
铝合金熔炼工艺流程与操作工艺铝合金熔炼是指将铝及其合金材料加热至一定温度,使其熔化成液态,然后通过浇铸、压铸等工艺形成所需的铝制品。
以下是一般铝合金熔炼工艺流程及操作工艺:1.原料准备:将所需的铝合金料按照配方准备好,通常包括铝、硅、铜、锌、镁等合金元素。
2.装料进炉:将准备好的铝合金料装入熔炼炉中,通常采用电炉、煤气炉或其他燃烧炉进行加热。
3.加热溶解:开启炉子进行加热,将铝合金料加热至熔点并溶解成液态。
在这个过程中,需要不断搅拌熔化的合金料,以保证混合均匀。
4.检测合金成分:通过化验和分析仪器,检测熔化后的铝合金液的成分和性能,确保合金质量符合要求。
5.净化处理:利用气体氧化熔炼法、渗碳法、渗氮法等对熔炼合金进行净化处理,去除杂质和氧化物。
6.调节成分:根据需要,对合金进行加减元素,控制合金成分和性能。
7.浇注成型:熔炼后的合金液经过浇铸、压铸等成型工艺,形成所需的铝合金制品。
8.冷却固化:将浇注成型后的铝合金制品冷却固化,得到成品。
以上是一般铝合金熔炼的工艺流程及操作方法,每个工艺环节都需要严格控制合金的温度、成分和操作流程,以确保铝合金产品的质量和性能。
同时,在整个生产过程中也要注意安全防护,遵守操作规程,以保障生产人员的安全。
铝合金是一种非常常见的金属材料,因其具有良好的导热性、导电性、机械性能和耐腐蚀性能,被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。
在铝合金制品的生产中,铝合金熔炼工艺是一个非常重要的环节,直接影响到最终产品的质量和性能。
熔炼的过程是将固体的铝合金料通常在电炉或气炉中加热至其熔点,使其变为液态。
在此过程中,需要严格控制熔炼温度、时间和炉内气氛。
同时,为了生产出高质量的铝合金制品,合金的成分和化学性质也需要得到严格管理。
在进行铝合金熔炼时,以下是一些需要注意的要点:炉型选择:熔炼炉的选择对于熔炼工艺影响很大。
通常情况下,工业上使用的电炉主要有感应电炉和电阻式电炉,气炉主要有燃气气炉和电加热炉。
2023年铝合金圆铸锭熔铸工艺操作规程
2023年铝合金圆铸锭熔铸工艺操作规程铝合金圆铸锭是铝合金行业中常见的一种产品,其生产过程需要遵循一定的熔铸工艺操作规程。
下面是关于2023年铝合金圆铸锭熔铸工艺操作规程的几个方面的详细介绍:一、原料准备1. 选择高纯度的铝合金原料,并进行定期化学成分分析,确保成分符合要求。
2. 对原料进行预处理,包括除杂、混合等操作,以确保原料质量。
二、熔炼工艺1. 选择适当的熔炉,确保能够提供所需的熔化温度和熔炼容量。
2. 将原料加入熔炉,并按照一定比例加入合金元素,保持熔炼温度适宜。
3. 进行炉中调温、炉下渣洗、精炼等操作,以提高合金的纯度和均匀性。
4. 采用适当的炉体倾泻温度和速度,将熔融合金倾入铸锭模具。
三、铸造工艺1. 选择适当的铸造设备,确保能够提供所需的铸造温度和压力。
2. 将熔融合金倾入铸模中,控制铸造温度和压力,以确保铸锭的密度和尺寸满足要求。
3. 进行适当的金属凝固控制,以防止铸造缺陷的产生。
4. 铸造完成后,将铸锭冷却、除渣、进行截锯和标记等处理。
四、质量控制1. 在熔炼和铸造过程中,进行定期的化学成分分析,确保合金成分符合要求。
2. 进行金相组织和物理性能测试,检查铸锭的结构和性能是否符合要求。
3. 对铸锭进行外观检查和尺寸测量,确保外观和尺寸符合标准。
五、设备维护和清洁1. 定期检查和维护熔炼和铸造设备,确保其正常运行。
2. 清洁炉体和模具,以避免杂质对铝合金的污染。
3. 进行设备的润滑和修复,确保设备的稳定性和可靠性。
总结:以上是关于2023年铝合金圆铸锭熔铸工艺操作规程的一些主要方面的介绍。
在实际生产中,需要根据具体情况进行调整和改进,以确保产品质量和生产效率的提高。
铝合金圆铸锭的生产过程需要严格按照操作规程进行,并进行适当的质量控制和设备维护。
铝及铝合金熔炼与铸造工艺流程
1) 当一条熔铸生产线即设计有小规格铸锭又设计有大规 格铸锭时,应根据各规格铸锭所占的比例、原材料结 构(固态料和液态料的比例)、合金等综合考虑来确定 所采用的工艺流程。
1→2→3→4→5→6→7→8→9→10→11→12→13→14→ 15→16→17→18→19→20→21→22→23→24→25→27→28 3. 固态料、大规格铸锭及空心铸锭
原材料大部分为固态料时,冷料熔化时间较长,而大规 格铸锭铸造速度较慢、铸造时间较长,有时会超过 5 个小时, 所以在熔炼与铸造之间不存在瓶颈问题,故可以不设置保温 炉。大规格铸锭和空心铸锭需要表面加工。根据以上分析, 该种类型原材料和产品结构的典型工艺流程与液态料时一 样,如下所示:
1→2→3→4→5→6→7→8→9→10→11→14→15→16→ 17→18→19→20→21→22→23→24→25→27→28
2) 大规格铸锭及空心铸锭 产品为大规格铸锭,表面偏析层较厚,且大规格铸锭和
空心锭在铸造过程中,铸锭表面易出现表面缺陷,如成层、 拉痕、冷隔、偏析瘤等,对后续加工产品影响较大,故必须 进行铸锭表面加工。根据以上分析,该种类型原材料和产品 结构的典型工艺流程为:
2) 在保证产品质量的前提下,应以保持铸造机的最大开 工率为中心,优先选用短流程工艺,以达到节支降耗、 提高生产效率的目的。
备料
3
装炉
4
熔化
5
扒渣
铝及铝合金熔炼与铸造工艺流程
简介 根据合金成分,计算各种原材料需要的数量,新铝、废料、中间合 金及纯金属等 根据配料结果,准备相应的原材料 将准备好的原材料装入熔化炉内,根据炉子大小,可一次性或分批 加入 冷料装炉完成后升温熔化,若熔化炉配置磁力搅拌,可开启搅拌加 快冷料熔化 冷料全部熔化后,通过机械扒渣装置或人工扒净熔体表面的浮渣
铝合金熔炼与铸造
铝合金熔炼与铸造铝合金是一种常见且广泛使用的金属材料,具有较低的密度、良好的导热性和耐腐蚀性,因此在许多行业中得到了广泛的应用。
铝合金的熔炼和铸造是制造铝合金制品的关键步骤。
本文将介绍铝合金熔炼和铸造的基本原理、工艺和注意事项。
一、铝合金熔炼1.1 熔炼原理铝合金熔炼的主要原理是将铝及其他合金元素加热至其熔点,使其融化成液态,以便进行后续的铸造工艺。
铝的熔点较低,约为660°C,因此相对较容易熔化。
而其他合金元素的加入可以改变铝合金的性质,例如提高其强度、耐腐蚀性或者改善加工性能。
1.2 熔炼工艺铝合金熔炼工艺一般分为两种:批量熔炼和连续熔炼。
批量熔炼是将一定量的铝和其他合金元素加入炉内,通过加热熔化成液态,并进行充分混合。
这种方法适用于小规模生产,常用的炉型有电阻炉和燃气炉。
而连续熔炼是将铝合金材料加入熔炉的顶部,通过炉内的加热和熔化过程,使得底部的液态铝合金不断流出。
这种方法适用于大规模生产,常用的炉型有回转炉和隧道炉。
1.3 熔炼注意事项在铝合金的熔炼过程中,需要注意以下几个方面。
首先,炉内的温度需要控制在适当的范围内,以避免过度燃烧或者过度冷却。
其次,需要保持良好的熔炼环境,防止氧气、水分或杂质等对炉内材料的影响。
最后,在加入其他合金元素时,需要根据配比和工艺要求进行准确的添加,以保证最终铝合金的性能。
二、铝合金铸造2.1 铸型设计铝合金铸造的第一步是进行铸型设计。
铸型设计的目的是根据最终产品的形状和要求,确定合适的铸造方法和材料,以及适当的铸型结构。
常见的铸型结构有砂型、金属型和陶瓷型等。
其中砂型是最常用的铸造方法,可以应用于各种形状和尺寸的产品。
2.2 铸造工艺铝合金的铸造工艺可以分为传统铸造和压铸两种。
传统铸造是将熔融的铝合金液体倒入铸型中,并通过自然冷却形成最终产品。
这种方法适用于小批量生产,但精度和表面光滑度相对较低。
压铸是将高压液压机将铝合金液体注入铸型中,通过压力传递和快速冷却,实现快速成型。
铸造铝合金熔炼、浇注操作规程
1 铝合金的熔化1.1坩埚、锭模及熔炼工具的准备1.1.1石墨坩埚的准备: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(注意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:表1 坩埚和工具用涂料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>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3 常用中间合金的配制工艺参数表4常用中间合金的配料系数1.3.1铝铜中间合金熔炼工艺: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)。
铝及铝合金熔炼与铸造工艺流程
近年来,随着铝工业的迅速发展和过度膨胀,许多原铝生产 企业利润逐年萎缩,甚至出现亏损的情况,所以,原铝生产企业 逐步向生产高品质、大规格、高合金化的方向转型,以提高产品 附加值,本文对变形铝及铝合金熔炼与铸造的生产工艺流程做简 单介绍,以供业内技术人员参考。
根据原材料和产品结构,合理选择铝及铝合金熔炼与铸造工 艺流程是保证产品质量、降低能耗和提高效率的关键。附表说明 了熔炼与铸造的基本工艺流程,涵盖了当前铝及铝合金熔炼与铸 造的所有过程,下面根据材料和产品结构特点,对相应工艺流程 做简单介绍。
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取样
在铸造过程中,从浇注流槽内取化学成分试样
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检查
铸造完成后检查铸锭外观和中心裂纹等缺陷,缺陷铸锭直接回炉
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均热处理 又称均火,主要是消除非平衡结晶相和内应力,降低后续加工力
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锯切
切除铸锭浇口部分和开始部分(缺陷较集中),将铸锭锯切成适宜
的长度
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检验
主要检验铸锭低倍和高倍组织,根据要求可进行断口、氧化膜等检
1→2→3→4→5→6→7→8→9→10→11→12→13→14→ 15→16→17→18→19→20→21→22→23→24→25→27→28 3. 固态料、大规格铸锭及空心铸锭
原材料大部分为固态料时,冷料熔化时间较长,而大规 格铸锭铸造速度较慢、铸造时间较长,有时会超过 5 个小时, 所以在熔炼与铸造之间不存在瓶颈问题,故可以不设置保温 炉。大规格铸锭和空心铸锭需要表面加工。根据以上分析, 该种类型原材料和产品结构的典型工艺流程与液态料时一 样,如下所示:
1→2→3→4→5→6→7→8→9→10→11→14→15→16→ 17→18→19→20→21→22→23→24→25→27→28
铸造铝合金熔炼、浇注操作规程
铸造铝合金熔炼、浇注操作规程一、引言铝合金作为一种重要的金属材料,在工业生产中应用广泛。
铸造铝合金需要经过熔炼和浇注等一系列操作,本文旨在规范铸造铝合金熔炼和浇注的操作流程,确保产品质量和工作安全。
二、设备与材料准备1.熔炉:熔炼铝合金的设备,应检查其完好性和安全性。
2.铝合金:根据需要选择合适的铝合金材料,并对其进行检查。
三、铸造铝合金熔炼操作步骤1.准备熔炉:检查熔炉是否完好,炉体清洁。
保证炉体内无杂物和水分。
2.启动熔炉:按照熔炉操作说明书的要求,启动熔炉。
根据铝合金的种类和用途,设定相应的炉温和加热时间。
3.加入铝合金:根据配料表和生产计划,按比例加入铝合金。
注意在加入过程中要避免飞溅和挥发。
4.熔炼铝合金:加热熔炉至设定温度,保持一定时间,使铝合金完全熔化和合金化。
5.检查合金液:在熔炼过程中,及时取出合金液进行化学成分分析和温度测量,确保合金质量和温度控制。
6.熔炼结束:熔炼达到要求后,关闭熔炉电源,停止加热,将炉温降至安全范围以下。
四、铸造铝合金浇注操作步骤1.准备浇注模具:检查模具的完好性和清洁度,确保模具表面平整和无杂质。
2.铝合金熔炼液准备:将熔炼好的铝合金液倒入合适的容器中,注意防止浇注过程中的温度损失。
3.浇注准备:根据产品工艺要求,将模具固定在合适的位置上,并将浇注系统与模具连接。
4.开始浇注:将铝合金液缓慢倒入模具中,注意避免过快浇注引起气泡或缺陷的产生。
5.清理模具:待铝合金凝固后,将模具拆开,取出铸件。
清理模具,确保次次使用时的模具表面平整和清洁。
6.铝合金回收利用:收集浇注过程中产生的废料铝合金,进行回收再利用。
五、安全注意事项1.操作人员必须戴好防护手套、护目镜等个人防护用品,以免熔炼浇注过程中发生烫伤和眼睛受伤等意外事故。
2.操作人员应经过专业的培训,并严格按照操作规程进行操作,以避免煤气中毒、火灾等危险发生。
3.在浇注过程中,要注意铝合金液的温度和倒注的方式,防止溅出和突然喷涌造成烫伤。
铝合金铸锭熔铸工艺流程
铝合金铸锭熔铸工艺流程铝合金铸锭熔铸工艺是一种将铝合金熔化后倒入模具中进行冷却凝固,以得到所需形状和尺寸的铝合金铸锭的工艺过程。
下面将详细介绍铝合金铸锭熔铸工艺的流程。
一、原料准备在铝合金铸锭熔铸工艺中,首先需要准备好所需的原料。
原料通常是由铝合金毛坯和合金添加剂组成。
铝合金毛坯是通过冶炼铝矿石和其他金属元素得到的。
合金添加剂是为了调整铝合金的成分和性能,常见的添加剂有硅、镁、铜、锰等。
二、熔炼铝合金将准备好的铝合金毛坯和合金添加剂放入熔炼炉中进行熔炼。
熔炼炉通常采用电炉或燃气炉,通过高温将铝合金毛坯和合金添加剂熔化成液态。
熔炼过程中需要控制熔炼温度和熔炼时间,确保铝合金达到所需的成分和纯度。
三、净化处理熔炼完成后,铝合金中可能存在一些杂质和气体,需要进行净化处理。
常见的净化方法包括除气和除杂。
除气是通过加入适量的氢气或氮气,使气体在高温下溶解和脱出,从而减少铝合金中的气体含量。
除杂是通过加入适量的净化剂,将铝合金中的杂质与净化剂发生反应,形成易于分离的物质,从而减少铝合金中的杂质含量。
四、浇注成型净化处理完成后,将铝合金倒入预先准备好的模具中进行浇注成型。
模具可以根据需要的形状和尺寸进行设计和制造。
在浇注过程中需要控制浇注速度和温度,以确保铝合金充分填充模具,并得到均匀的凝固结构。
五、冷却固化浇注完成后,铝合金在模具中冷却凝固。
冷却过程需要根据铝合金的成分和厚度进行控制,通常采取自然冷却或水冷却的方式。
冷却固化时间通常较长,需要等待铝合金完全凝固后才能进行下一步操作。
六、去除模具冷却固化后,将铝合金铸锭从模具中取出。
取出时需要小心操作,以避免损坏铝合金铸锭的形状和表面质量。
七、加工处理取出铝合金铸锭后,可能需要进行进一步的加工处理,以满足特定的要求。
加工处理可以包括锻造、轧制、拉伸、铣削等工艺,以获得所需的形状、尺寸和表面质量。
八、质检与包装加工处理完成后,对铝合金铸锭进行质量检验。
常见的质检项目包括外观检查、尺寸检测、化学成分分析等。
铝合金熔炼工艺流程
3、排烟温度700 ℃~800℃保持30分钟,否 则熔解区点检炉门周围氧化物难以清除。 4、将熔解室倾斜底部(炉床)的氧化物,从 点检炉门用清扫工具推扫,落到保温室的 溶液中(每班一次)。 5、熔解用燃烧器喷火口周围的氧化物清除作 业每日一次,熔解室的清 除作业,角落部 分虽比较困难,但必须切实进行。
重要性: 铝合金在熔炼过程中极易吸气氧化,是 铸件中缩孔、气孔、夹渣的主要原因。尤 其针孔是由于精炼不良,铝液中气体、氧 化夹杂物含量高,凝固速度慢造成。 金属中的气体主要是氢、氧,是在金属 熔炼和浇注过程中从外界吸收了气体。在 凝固过程中来不及析出而以气孔、针眼形 式存在铸件中。来源主要是水汽,其次是 燃料中未充分燃烧的碳氢化合物及燃料中 其它有机物和铝锈等。在熔炼过程中必须 控制好温度,不宜过高以防止过烧与吸氢 和氧(随着合金液温度的升高,铝液中氢
铝合金熔炼工艺流程 和操作规程
一、 初步熔解运转 在初步熔解运转前,必须对下列事项 进行检查和准备。 1、空燃升温是否完全进行过确认。 2、是否达到各调节表所设定的指。 3、将铝液液位检测器取出,进行充 分检测和调整。
初步熔解运转方法 检查、准备充分进行以后,将熔解材料投 入炉内。熔解材料投入时,为了防止铝锭 将炉床损坏,须先将100kg以上的回炉碎料 投入后,再投放铝锭熔解材料。
的溶解度会增加)。但温度也不能过低, 温度过低铝液中渣不易与铝液分离、气 体附着在渣上,除气、除渣效果不好。 5、氧化物清除作业
为了保持炉体的长期稳定工作,必须实施 清除作业。为了避免上述情况发生,溶解炉 必须每班进行一次清除作业。 1、将排烟温度表的排烟温度设定为700℃~ 800℃。 2、将炉塔内的材料全部融化。
• 二、熔解运转 • 熔解运转是指初步熔解完了后,需连续向 投料塔内投料。熔解用燃烧器由远距离自 • 动控制,设定高燃烧和低燃烧。材料投入 时,燃烧器为低燃烧状态,溶液处于上限 时,燃烧器为关闭状态。
14铝合金的熔铸的设备和工艺流程
形状和尺寸必须符合压力加工要求 内外不应有气孔、缩孔、夹渣、裂纹以及明显偏析 化学成分符合要求,结晶组织基本均匀
f. 加入覆盖剂
g. 熔毕后充分搅拌
h. 扒渣 i. 加镁 j. 加覆盖剂 k. 精炼除气 l. 扒渣
浇注准备: ①浇注用的铁模铸行及熔炼工具使用前必须除尽残余金属及氧 化皮等污物,经过200-300 ℃ 预热并涂以防护涂料。涂料一 般采用氧化锌和谁或水玻璃调和。
g. 熔毕后充分搅拌
h. 扒渣
i. 加镁
j. 加覆盖剂
k. 精炼除气
l. 扒渣
m. 再加覆盖剂
n. 静置
o. 扒渣
精炼后撒溶剂覆盖,然后静置一定时间,扒渣,出炉浇注
p. 出炉
q. 浇注
二、熔铸工艺流程
a. 原材料的准备
b. 预热坩埚至发红 c. 加入纯铝和少量的覆盖剂 d. 升温至750-760 ℃待纯铝全部熔化 e. 加入中间合金
金属材料工程基础知识 一、材料冲击韧性的含义 二、冲击试验设备 三、冲击试样测试步骤
二、熔铸工艺流程
a. 原材料的准备
注
根据熔炼合金的化学成分,加工和使用性能确定其计算成分
意
根据原材料情况及化学成分,合理选择配料比
事 项
根据铸锭规格尺寸和炉料容量
①熔炼合金按合金的化学成分进行配料计算,一般采用国家标准算术平均值 ②对于易氧化,易挥发的元素,确定烧损率,采用国家标准上线或高于上限(Zn、Mg) ③保证性能的情况下,参考铸锭及加工工艺条件,充分利用旧料 ④为防止铸锭开裂,硅和铁的含量严格控制 ⑤根据坩埚大小和模具尺寸要求配料的质量
②涂完涂料后的模具及熔炼工具使用前再经200-300℃预热烘干。
m. 再加覆盖剂 铸锭成形方法: ①块式铁模铸锭法
铝合金熔炼工艺流程与操作工艺
铝合金熔炼工艺流程与操作工艺简介铝合金是一种广泛应用于工业生产中的金属材料,具有重量轻、强度高、导电性好等优点。
而在铝合金的生产过程中,熔炼工艺流程与操作工艺是至关重要的环节。
本文将介绍铝合金熔炼的工艺流程与操作工艺,以帮助读者深入了解铝合金生产过程。
工艺流程铝合金熔炼的工艺流程通常包括原料选用、预处理、熔炼、浇铸和热处理等几个基本步骤。
下面将逐一介绍每个步骤的具体工艺流程。
1. 原料选用在铝合金熔炼前,需要选择合适的原料。
一般情况下,原料包括铝锭、合金原料和助剂等。
铝锭是主要的铝合金原料,合金原料可以根据需要的合金成分进行选择,而助剂则是为了改善合金性能而添加的辅助材料。
2. 预处理预处理是为了提高原料质量和熔炼效果。
其中,铝锭需要进行除氧化皮和除杂处理,以确保熔炼时的纯净度。
合金原料和助剂也需要进行相应的预处理,如除杂、筛分等。
3. 熔炼熔炼是铝合金生产的核心环节。
一般情况下,铝合金的熔炼主要采用电炉熔炼或氧炔焊熔炼两种方式。
电炉熔炼主要是将原料放入电炉中进行加热熔化,通过控制电流和温度来控制熔炼过程。
而氧炔焊熔炼则是利用氧炔焊火焰将原料进行加热熔化。
无论采用哪种方式,控制热量、熔炼温度和熔炼时间是关键要素。
4. 浇铸熔炼完成后,需要将熔融铝合金浇铸成型。
浇铸工艺通常包括模具准备、温度控制、铸造速度控制等步骤。
模具准备是为了保证铝合金浇注的精度和质量,包括模具清洁和涂油等工作。
温度控制和铸造速度控制则是为了保证铝合金在浇注过程中的性能。
5. 热处理热处理是铝合金生产过程中的最后一个步骤。
通过热处理可以改善铝合金的组织结构和性能,提高其强度和硬度。
常见的热处理方法包括固溶处理、淬火和时效处理等。
操作工艺除了工艺流程外,铝合金熔炼还需要严格控制操作工艺,以确保产品质量和工作安全。
以下是一些常见的操作工艺要点:1. 安全操作铝合金熔炼过程中,需要注意安全操作。
操作人员应穿戴好防护服和安全帽等个人防护装备,严禁穿戴金属饰品或有导电性的物品。
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铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程Revised by Chen Zhen in 2021铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程资料来源:全球铝业网铝业知识频道一、铝合金熔炼规范(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。
③ DSG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~%,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每炉合金浇注一般时,应浇注力学性能试样(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。
二、铝合金熔炼与浇铸铝合金的熔炼与浇注是铸造生产中主要环节。
严格控制熔炼与浇铸的全过程,对防止针孔、夹杂、欠铸、裂纹、气孔以及缩松等铸造缺陷起着重要的作用。
由于铝熔体吸收氢倾向大,氧化能力强,易溶解铁,在熔炼与浇铸过程中必须采取简易而又谨慎的预防措施国,以获得优质铸件。
1、铝合金炉料配制及质量控制为了熔炼出优质铝熔体,首先应选用合格的原材料。
须对原材料进行科学管理和适当处理,否则就会严重影响合金的质量,生产实践证明,原材料(包括金属材料及辅助材料)控制不严会使铸件成批报废。
(一)原材料必须有合格的化学成分及组织,具体要求如下:入厂的合金锭除分析主要成分及杂质含量外,尚就检查低陪组织及断口。
实践证明,使用了含有严重缩孔、针孔、以及气泡的铝液,就难以获得致密的铸件,甚至会造成整炉、整批的铸件报废。
有人在研究铝硅合金锭对铝合金针孔的影响时发现,用熔融的纯浇铸砂型试块时并不出现针孔,当加入低组织和不合格的铝硅合金锭后,试块针孔严重,且晶粒大。
其原因为材料的遗传性所致。
铝硅系合金和遗传性随着含量的提高面增大,硅量达到7%时,遗传显着。
继续提高硅含量到共晶成分,遗传性又稍减小。
为解决炉料遗传性引起的铸件缺陷,必须选用冶金质量高的铝锭、中间合金及其它炉料。
具体标准如下:(1)断口上不应有针孔、气孔针孔应在三级以内,局部(不超过受检面积的25%)不应超过三级,超过三级者必须采取重熔炼的办法以减少针孔度。
重熔精炼方法与一般铝合金熔炼相同,浇铸温度不宜超过660℃,对于那些原始晶粒大的铝锭、合金锭等,应先用较低的锭模温度,使它们快速凝固,细化晶粒。
2、炉料处理炉料使用前应经吹砂处理,以去除表面的锈蚀、油脂等污物。
放置时间不长,表面较干净的铝合金锭及金属型回炉料可以不经吹砂处理,但应消除混在炉料内的铁质过滤网及镶嵌件等,所有的炉料在入炉前均应预热,以去除表面附的水分,缩短熔炼时间在3小时以上。
3、炉料的管理及存放炉料的合理保存及管理对确保合金质量有重要意义。
炉料应贮存在温度变化不大、干燥的仓库内。
2、坩埚及熔炼工具的准备(一)坩埚铸造铝合金常用铁坩埚,也可用铸钢及钢板焊接坩埚。
新坩埚及长期未用的旧坩埚,使用前均应吹砂,并加热到700--800度,保持2--4小时,以烧除附着在坩埚内壁的水分及可燃物质,待冷到300度以下时,仔细清理坩埚内壁,在温度不低于200度时喷涂料。
坩埚使用前应预热至暗红色(500--600度),并保温2小时以上。
新坩埚外熔炼之前,最好先熔化一炉同牌号的回炉料。
(二)熔炼工具的准备钟罩、压瓢、搅拌勺、浇包锭模等使用前均应预热,并在150度---200度温度下涂以防护性涂料,并彻底烘干,烘干温度为200--400度,保温时间2小时以上,使用后应彻底清除表面上附着的氧化物、氟化物,(最好进行吹砂)。
3、熔炼温度的控制熔炼温度过低,不利于合金元素的溶解及气体、夹杂物的排出,增加形成偏析、冷隔、欠铸的倾向,还会因冒口热量不足,使铸件得不到合理的补缩,有资料指出,所有合金的熔炼温度到少要达705度并应进行搅拌。
熔炼温度过高不仅浪费能源,更严重的是因为温度愈高,吸氢愈多,晶粒亦愈粗大,铝的氧化愈严重,一些合金元素的烧损也愈严重,从而导致合金的机械性能的下降,铸造性能和机械加工性能恶化,变质处理的效果削弱,铸件的气密性降低。
生产实践证明,把合金液快速升温至较的温度,进行合理的搅拌,以促进所有合金元素的溶解(特别是难熔金属元素),扒除浮渣后降至浇注温度,这样,偏析程度最小,熔解的氢亦少,有利于获得均匀致密、机械性能高的合金.因为铝熔体的温度是难以用肉眼来判断的,所以不论使用何种类型的熔化炉,都应该用测温仪表控制温度。
测温仪表应定期校核和维修。
热电偶套管应周期的用金属刷刷干净,涂以防护性涂料,以保证测温结果的准确性及处长使用寿命。
4、熔炼时间的控制为了减少铝熔体的氧化、吸气和铁的溶解,应尽量缩短铝熔体在炉内的停留时间,快速熔炼。
从熔化开始至浇注完毕,砂型铸造不超过4小时,金属型铸造不超过6小时,压铸不超过8小时。
为加速熔炼过程,应首先加入中等块度、熔点较低的回炉料及铝硅中间合金,以便在坩埚底陪尽快形成熔池,然后再加块度较大的回炉料及纯铝锭,使它们能徐徐浸入逐渐扩大的熔池,很快熔化。
在炉料主要部分熔化后,再加熔点较高、数量不多的中间合金,升温、搅拌以加速熔化。
最后降温,压入易氧化的合金元素,以减少损失。
5、熔体的转送和浇注尽管固态氧化铝的密度近似于铝熔体的密度,在进入铝熔体内部后,经过足够长的时间才会沉至坩埚底陪。
而铝熔体被氧化后形成的氧化铝膜,却仅与铝熔体接触的一面是致密的,与空气接触的一面疏松且有大量直径为60--100A的小孔,其表面积大,吸附性强,极易吸附在水汽,反有上浮的倾向。
因此,在这种氧化膜与铝熔体的比重差小,将其混入熔体中,浮沉速度很慢,难以从熔体中排除,在铸件中形成气孔太夹杂。