铝合金熔炼与铸造技术
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）。
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 (2)
铝合金熔炼与铸造1.铝合金是一种重要的金属材料，具有优异的物理性能和机械性能，广泛应用于航天航空、汽车制造、建筑工程等领域。
铝合金熔炼与铸造是生产铝合金制品的关键步骤，本文将介绍铝合金熔炼与铸造的基本原理、常用工艺和注意事项。
2. 铝合金熔炼铝合金熔炼是将铝合金原料加热至熔点，并以一定方式进行熔炼的过程。
铝合金原料可以是铝锭、废铝或铝合金碎料，在熔炼过程中需要加入一定比例的熔剂和合金元素。
铝合金熔炼的目的是将原料熔化并混合均匀，以获得符合要求的铝合金液态材料。
2.1 熔炼设备铝合金熔炼通常使用电阻炉、感应炉或电弧炉等熔炼设备。
其中，电阻炉是最常用的熔炼设备之一。
电阻炉通过电流通过导体产生的电阻热进行熔炼，具有加热速度快、操作方便等优点。
感应炉则利用电磁感应的原理进行加热，加热效率高，适用于熔炼大批量的铝合金。
电弧炉则利用电弧的高温进行熔炼，适用于熔炼高温合金。
2.2 熔炼工艺铝合金熔炼的工艺通常包括预热、熔炼和保温三个阶段。
将熔炼设备预热至一定温度，然后将铝合金原料和熔剂放入炉中，并控制加热温度和时间，使原料熔化并混合均匀。
，保持一定温度，使铝合金保持液态状态，以备后续的铸造工艺使用。
2.3 熔炼注意事项在铝合金熔炼过程中需要注意以下几点：•安全操作：熔炼过程中需要戴上防护设备，避免接触高温液态金属和有害气体。
•熔化温度控制：严格控制熔化温度，过高的温度会导致铝合金组织不稳定，影响机械性能。
•熔炼时间控制：合适的熔炼时间可以保证原料充分熔化和混合均匀。
•熔剂和合金元素的添加：根据铝合金的要求添加适当比例的熔剂和合金元素，以调整铝合金的成分和性能。
3. 铸造过程铸造是将铝合金液态材料倒入铸型中，并经过凝固和冷却形成所需的铝合金制品的过程。
铸造过程可以分为压铸、重力铸造和砂型铸造等不同的铸造方法。
3.1 压铸压铸是一种通过高压将铝合金液态材料注入金属模具中，并经过快速凝固形成制品的铸造方法。
压铸具有生产效率高、制品精度高等优点，适用于生产复杂形状的铝合金制品。
铝合金熔炼及铸轧基础知识课件
三、铝合金的熔炼
3.1
演讲完毕
1 A SL 3
0
即：临界形核功ΔG*的大小为临界晶核表面能 的三分之一， 它是均质形核所必须克服的能量障 碍。形核功其中一部分由熔体中的“能量起伏” 提供，但不能保证形核。因此，必须在过冷条件 下克服这部分能量，才能克服能量障碍。因此， 均质形核的过程在过冷条件下借助 “能量起伏” 形成新相晶核的过程。
Tm及Δ Hm对一特定金属或合金为定值，所以过冷度 Δ T是影响相变驱动力的决定因素。过冷度Δ T 越 大，凝固相变驱动力Δ GV 越大。
2.形核类型 均质形核 ：形核前液相金属或合金中无外来固相质点
而从液相自身发生形核的过程，所以也称“自发形核”
（实际生产中均质形核是不太可能的，即使是在区域精炼的条
临界晶核的表面能为：
A SL 4 ( r ) 2 SL 3 VS Tm 16 SL H T m
2
2
形核功为： G 所以：
VS Tm 16 3 SL 3 H T m
G
件下，每1cm3的液相中也有约106个边长为103个原子的立方体
的微小杂质颗粒）。
异质形核：依靠外来质点或型壁界面提供的衬底进行
生核过程，亦称“非均质形核”或“非自发形核”。
2-1均质形核
G V GV A SL
4 G r 3GV 4r 2 SL 3
图3.4 液相中形成球形晶胚时自由能变化
2-2 异质形核
合金液体中存在的大量高熔点微小固相杂质，可作为非均 质形核的基底。晶核依附于夹杂物的界面上形成。这不需要形 成类似于球体的晶核，只需在界面上形成一定体积的球冠便可 成核。非均质形核过冷度Δ T**比均质形核临界过冷度Δ T*小 得多时就大量成核。
铝合金的熔炼与铸造
第二章铝合金的冶炼1.金属铝的制取金属铝最初是用化学法制取的。
1825年丹麦化学家H.C.Örested和1827年德国Wöhler F.分别用钾汞齐和钾还原无水氯化铝，都得到少量金属粉末。
1854年Wöhler F.还用氯化铝气体通过熔融钾的表面，得到了金属铝珠，每颗重约10～15mg，因而能够初步测定铝的密度，并认识到铝的熔点不高，且具有延展性。
后来，法国S.G。
Deville用钠代替钾还原熔融的氯化钠_氯化铝络盐，也制取金属铝。
1854年他在法国巴黎附近建立了一座小型炼铝厂。
1865年俄国 H.H.BeKeTOB 提议用镁来置换冰晶石中的铝，这一方案被德国Gmelingen Aluminium und Magnesium Fabrik 采用。
由于电解法兴起，化学法便渐渐被淘汰。
在整个化学法炼铝阶段中（1854～1895年）,大约总共生产了200Ton铝。
电解法熔炼铝起源与1854年。
当时德国R.W.Bunsen和法国S.C.Deville分别电解氯化钠_氯化铝络盐，得到金属铝。
1883年美国S.Bradley申请了电解熔融冰晶石的专利。
1886年美国的C.M.Hall 和法国的L.T.Héroult同时发明了冰晶石_氧化铝融盐电解法并申请到专利。
此法便是一百年来全世界炼铝工业上采用的唯一方法，统称为霍尔_埃鲁法。
中国的炼铝试验工作起始自1934年天津的黄海化学工业社，用800A预焙阳极电解槽炼出金属铝。
抚顺铝厂开始兴建于1937年，电解槽为自焙阳极式，电解强度为2400 A，最高年产铝量达到8000Ton。
台湾省高雄铝厂亦兴建于1937年。
从南阳 Bintan岛运来三水铝土矿，在厂内用拜耳法生产氧化铝，用24000A 和30000A自焙阳极电解槽生产铝，最高年产量达到10KTon。
新中国成立后，铝合金工业得到迅速的发展。
我国的铝冶炼工业经过几十年的发展，取得了前所未有的成绩，2000年氧化铝产量达429万Ton，铝锭283万Ton，我国已成为世界铝生产和消费的大国。
铝合金熔炼与铸造简介(PPT课件)
熔化
炉料装完后即可升温熔化，熔化是从固态转变液态的过程。 1、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。并且已熔化的液滴或液流要向炉底流动，当 液滴或液流进入底部汇集起来的液体中时，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中的氧化膜，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，这样也可以减少熔化过程中的金属吸气。 2、熔化过程中应注意防止熔体过热，特别是天然气炉（或煤气炉）熔炼时炉膛 温度高达1200°C，在这样高的温度下容易产生局部过热。为此当炉料熔化后， 应适当搅动熔体，以使熔池里各处温度均匀一致，同时也利于加速熔化。
3、中间合金的使用目的：防止熔体过热，缩短熔炼时间，降低金属烧损，便于加 入高熔点、难熔和易氧化挥发的合金元素，从而获得成分均匀，准确的熔体。
7
精炼
在线净化：炉内处理对铝合金熔体的净化效果是有限的，要进一步提高熔体纯洁度，尤其是进一步 降低氢含量和去除非金属夹杂物，必须采用高效的在线净化技术。除气装置都采用N2和Ar作为精炼 气体，能有效去除铝熔体中的氢。如在精炼气体中加入少量的Cl2、CCl4或SF6等物质，还能很好的地 除去熔体中的碱金属和碱土金属.
铝合金熔炼与铸造简介 制作：李冬冬
铝合金熔铸工艺流程
配料
精炼 静置 铸造
装炉
扒渣 锯切
熔炼 熔化 炒灰
精炼 均质
扒渣/ 搅拌
合金化 交付
圆形顶开盖熔炼炉
倾动式方形保温炉
流槽式除气设备
过滤箱
铝液流槽
熔铸机及水盘
铝合金熔铸主要设备
铝合金熔炼浇铸工艺分析
铝合金熔炼浇铸工艺分析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。
熔炼：熔炼铝合金在能源使用上分为传统燃料（煤、燃油、燃气）与电力加热，在热传递上分为辐射导热和感应加热。
坩埚式热电阻炉和熔池式的反射炉都属于辐射导热，坩埚式热电阻炉是通过辐射传递热量，导热效率低，内部溶液不流动，成分不容易均匀；有的会在原基础上加电磁搅拌装置，造价比较昂贵。
熔池式反射炉使用燃煤，燃气，燃油，导热效率通过不断的工艺改进已经较高，但其更适合大量持续产出铝水，因其属于持续生产，会导致成分不稳定。
中频感应电炉是通过磁场转换感应加热，对空气的污染小，热量的损耗也小，是比较理想的加热方式，加热效率高，速度快，同时炉内有电磁扰动，铝水在内部产生对流，成分比较均匀。
经过和同事交流得知，我们目前设计的产线将生产多种产品，规格相差较大，且产量相对较低，考虑到铝水量要求有限，但品质要求较高，非常适合使用中频感应电炉来参与铝水的熔炼。
中频感应电炉型号多样技术成熟，可根据我方具体需求采购相应容量和功率的炉体。
浇铸：铝合金熔体易吸氧，因此我们应尽可能的让熔体避免与空气的接触。
在工艺体现上应尽量减少熔炼和浇铸的时间，避免熔体的转包，避免在空气流通良好的环境下实施浇注作业等。
因本人在铝合金铸造上见识有限，只能根据个人的经验谈一些见解，减少空气接触的问题上，中频感应电炉熔炼期间可以加装炉盖，取料和调制精炼时都可以由观察口进行，必要时可以通氮气保护。
浇铸方案上可采取1.流水线过熔炉口，直接炉体倾转就可实施浇铸作业。
2.用保温铝水包转运；这样就灵活多了，既可以采用沙型固定，移动铝水包进行浇铸，也可以采用铝水包固定，移动沙型线进行浇铸。
根据我方沙型种类较多，个人认为移动铝水包进行浇铸的方案较易实现自动化浇铸。
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
变形铝合金熔炼与铸造
变形铝合金熔炼与铸造一、引言变形铝合金作为一种轻质高强度材料，具有广泛的应用前景。
而铸造是变形铝合金制品生产的重要工艺之一。
本文将从熔炼和铸造两个方面详细介绍变形铝合金的制备过程。
二、变形铝合金熔炼1. 原材料准备变形铝合金的原材料包括纯铝、硅、镁、锰等元素，其中纯度要求较高。
在选择原材料时，需要根据所需产品的性能要求进行选择，并严格控制原材料中各元素含量的比例。
2. 熔炼设备变形铝合金的熔炼设备包括电阻炉、感应炉等。
其中电阻炉主要用于小批量生产，而感应炉则适用于大批量生产。
3. 熔炼过程（1）预处理：将原材料进行筛选、清洗等处理，去除杂质和氧化物。
（2）装料：按比例将各种原材料加入到熔炼设备中，并加入适量的保护气体，以防止氧化。
（3）熔炼：通过加热和搅拌等方式，使原材料充分混合并熔化。
在熔化过程中，需要控制温度和保护气体的流量，以保证合金的纯度和均匀性。
（4）浇注：在合金达到一定温度时，将其倒入铸型中进行浇注。
三、变形铝合金铸造1. 铸型准备变形铝合金的铸型可以采用砂型、金属型等多种形式。
在选择铸型时，需要根据产品的形状、尺寸和数量等要素进行选择，并严格控制铸型的质量。
2. 浇注过程（1）预处理：将铸型进行清洗、喷涂隔离剂等处理，以防止粘附和氧化。
（2）浇注：将变形铝合金熔液倒入铸型中，并通过振动和压实等方式使其充分填充整个模腔。
在浇注过程中，需要控制温度、流量等参数，以确保产品质量。
（3）冷却：待变形铝合金凝固后，在适当的温度下进行冷却，并进行必要的后处理工作。
四、变形铝合金熔炼与铸造的控制要点1. 原材料配比：需要根据产品性能要求，控制各元素含量的比例。
2. 熔炼温度：需要根据原材料和产品要求，控制熔炼温度和时间。
3. 浇注速度：需要根据铸型尺寸和形状等因素，控制浇注速度和时间。
4. 铸型质量：需要保证铸型的质量，以确保产品尺寸和表面质量。
5. 后处理工艺：包括退火、拉伸、表面处理等工艺，以提高产品的机械性能和耐腐蚀性能。
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。
铝合金熔铸工艺
铝合金熔铸工艺
铝合金的熔铸工艺步骤：
1.材料准备：选择适合铸造铝合金的原材料，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600℃至800℃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.精炼、除气、除渣：在炉料熔化开始时，使用覆盖剂撒在液面上，覆盖全部金属液面，防止其氧化和吸气。
当炉内铝液温度达到680℃至750℃时，加入干燥的精炼剂和变质剂（用量分别为铝液重量的0.15%至0.25%），用钟形罩压入铝液底部缓慢均匀移动，直至罐内熔剂全部喷尽后，将精炼管从铝液中抽出，关闭氮气。
之后，可以使用氮气（或氩气）除气机对铝液进行除气。
4.预变形工艺：一般在固溶后对合金进行的一种处理工艺，其主要作用是消除合金内部的残余应力。
铸造铝合金的熔炼工艺还需要注意以下几点：
1.选择合适的熔铸设备，可以是先进的铝合金熔铸设备。
2.采用高纯度的熔炼原料和先进的熔体净化技术，以减少杂质元素，提高合金的性能。
3.可以采用先进的铸造工艺，如压铸、挤压铸等，以减少合金内部的缺陷，提高合金性能。
4.注意工具和熔炉的清理、预热和涂料喷刷，以及铝料配比（铝锭与回炉料的比例应不大于50%）等。
铝合金熔炼与铸造
• 特点：省时节能；无环境污染；战地 面积小；熔体质量高等。
影响熔剂除渣精炼效果的因素
➢精炼温度：一般先用高温进行除渣精 炼，然后在较低的温度下进行脱气， 最后保温静置。
➢熔剂：熔剂的造渣能力越强，除渣精 炼效果越好。熔剂的熔点和表面张力 越低，其吸附造渣能力就越强。随熔 剂阳离子半径的增大，熔剂的熔点和 表面张力下降。因此可以利用半径大 的物质配制熔点低，表面张力小，流 动性好的精炼熔剂。
➢对铸锭的基本要求 1.铸锭的化学成分和组织要力求均匀 2.铸锭的内外质量要好，不应有气孔、夹 渣、疏松、偏析、冷隔、裂纹等缺陷 3.铸锭的外形和尺寸必须符合压力加工的 要求
➢铸造方法
1.锭模铸造：铁模铸锭、水冷模铸锭。
2.连续铸造：静模铸锭—立式铸锭 （DC法）、卧式铸锭；动模铸锭—连 铸轧、轮带式连铸；无模铸锭—电磁 铸锭
➢二次冷却:（直接冷却）带走金属凝固 全部过程散热量的70～80％。
➢铸锭向周围的热散失
热平衡
➢半连续铸造时单位时间内浇入结晶器 的金属熔体所带进的热量为Q
➢一次冷却带走的热量为Q1 ➢二次冷却带走的热量为Q2 ➢铸锭向周围的热散失的热量为Q3
Q=Q1+Q2+Q3
➢热平衡是半连续铸造的先决条件
5.2 结晶器内的凝固壳和液穴
➢精炼时间：熔剂和夹渣上浮或下沉需 要一定的时间。
➢对于镁合金等轻金属，静置时间的长 短对除渣效果影响不明显。
➢其它因素：比如熔剂的形状，粉状颗 粒能增大熔剂与夹渣的接触面积和碰 撞机率。
第七章 铝及铝合金铸造
➢铸造 将熔融状态的金属或合金浇入到一定形状 的铸模内，经冷却后得到一定形状和尺寸 的铸锭（或铸件）的生产方法
铝合金的熔炼和砂型铸造成型的流程
铝合金的熔炼和砂型铸造成型的流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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铝合金的熔炼与铸造
铝合金的熔炼与铸造发布时间：2012-4-3 21:37:13 | 38 人感兴趣 | 评分：3 | 收藏： 01 配料及其计算配料是熔体铸的第一道工序。
它的首要任务是控制成分和杂质含量使之符合要求，其次是根据对合金的加工和使用性能的要求，确定各种炉料品种及配料比；再次是正确地计算每炉的全部炉料量。
合理地吊装各种原辅材料，管理好各种金属及废料(旧料)。
铝合金熔炼时，炉料大致分为三类，即：工业纯金属，或称新料或新金属；回炉的金属或合金废料，也称旧料或返回料；以及中间合金或配制合金用的纯金属。
正确地选择配制合金的炉料，对于合金成分控制，铸锭质量的保证，以及金属原料的节约，都有重要的意义。
总之，在保证性能合乎要求的前提下，允许利用各种废料，节约新金属和贵重金属。
换句话说，就是能用废料应少用纯金属，能用低品位纯金属绝不用高品位的纯金属。
做到废料用尽，次料代替好料，好料精用，搭配适当，保证质量。
1.1 工业纯金属--新料铝合金是在纯金属熔炼的基础上，加上其它合金元素配制而成．因此，在配制合金以前，首先应依所需配制的合金成分的要求，选择所需的纯金属之品位。
有色金属的工业纯金属多来源于冶炼厂，如工业纯铝(称原铝)，工业纯铜(称紫铜或电解铜)，工业纯镁，以及金属镍等都是从电解工厂制得的。
原铝多铸成15-20公斤的小锭(称铝锭)；镁以锭状供应，镁锭的重量可分为2.5公斤和9公斤两种；纯铜和金属镍一般多以电解铜板和电解镍板的形式供应；金属锌一般铸成重40公斤左右的扁平锌锭，而金属锰和铬分别以不同的粒度供应。
这些所谓的纯金属中，杂质仍是不可避免的。
例如，原铝锭中仍含有Fe 和Si两种主要杂质。
它们大多数是从炼铝原料---铝矿石中带来的。
这两种杂质元素对铝及其合金的性能有极大的影响，因而使用原铝锭时，必须注意这些杂质的含量，根据所配制合金的要求正确地选用原铝锭。
铝冶炼厂生产的原铝新料，是按所含铁和硅二种主要杂质元素的多少而定其品位的。
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。
铝合金熔炼与铸造技术
铝合金熔炼与铸造技术铝合金熔炼与铸造技术第一部分：铝合金熔炼技术的发展与应用在现代工业中，铝合金被广泛应用于各个领域，如航空航天、汽车、建筑等。
铝合金的重要性在于其具备轻质、高强度、良好的导热和导电性能等多种优点。
而为了制造高质量的铝合金制品，熔炼技术是至关重要的一环。
本文将深入探讨铝合金熔炼技术的发展与应用。
第二部分：铝合金熔炼技术的基本原理在深入了解铝合金熔炼技术之前，我们需要了解铝合金的物化性质。
铝具有较低的熔点和蒸发温度，因此在高温下易发生氧化和气化反应。
为了解决这个问题，常用的熔炼技术包括电炉熔炼、气体保护熔炼和真空熔炼等。
本节将重点介绍这些熔炼技术的原理和适用范围。
第三部分：铝合金熔炼的工艺流程铝合金熔炼的工艺流程包括原料准备、熔炼、浇铸和固化等步骤。
在原料准备阶段，需要选用适当的铝合金材料，并进行精确的配料。
接下来，材料将被加热并熔化。
一旦熔化完成，熔融金属将被倒入铸型中，并开始冷却和固化。
本节将详细讲解这些步骤的操作方法和注意事项。
第四部分：铝合金铸造技术的发展趋势随着科技的不断进步，铝合金铸造技术也在不断发展。
新的材料和工艺的引入使得铝合金铸造具备更高的精度和效率。
例如，精密铸造、压铸和快速凝固铸造等技术的应用，使得铝合金铸造产品的质量得到明显的提升。
本节将探讨铝合金铸造技术的最新发展趋势和未来的发展方向。
第五部分：我对铝合金熔炼与铸造技术的观点和理解铝合金熔炼与铸造技术在现代工业中扮演着重要的角色。
通过熔炼和铸造的工艺，可以生产出轻质、高强度的铝合金制品，满足各个领域的需求。
然而，随着对绿色环保的要求不断增加，我认为未来铝合金熔炼与铸造技术将更加注重能源的节约和废气的排放控制。
同时，技术的进一步创新和改进也将推动铝合金熔炼与铸造技术的发展，为工业生产带来更多的可能性。
总结回顾：本文深入探讨了铝合金熔炼与铸造技术的多个方面，包括熔炼技术的发展与应用、基本原理、工艺流程，以及铸造技术的发展趋势等。
铝合金熔炼与铸造简介课件
目录
• 铝合金熔炼基础 • 铝合金熔炼工艺 • 铝合金铸造技术 • 铝合金的应用 • 铝合金熔炼与铸造的挑战与未来发展
01
铝合金熔炼基础
铝合金的特性
01
02
03
物理特性
铝合金具有优良的导电性 、导热性和耐腐蚀性。
化学特性
铝合金易于氧化形成致密 的氧化膜，具有良好的耐 腐蚀性。
熔炼设备
常用的熔炼设备有坩埚炉 、电炉、感应炉等。
熔炼工艺参数
包括熔炼温度、熔炼时间 、熔炼气氛等，这些参数 对铝合金的性能和成分有 重要影响。
02
铝合金熔炼工艺
熔炼前的准备
原材料选择
配料计算
选择高质量的原材料，如铝锭、合金 元素和添加剂，以确保熔炼出的铝合 金具有所需的性能。
根据产品要求，计算所需的原材料配 比，以获得所需的化学成分和性能。
理。
热处理
根据需要，对铸件进行 热处理以提高其机械性
能。
铸造后处理
清理
去除铸件表面的毛刺、飞边等杂质，确保表 面质量。
质量检测
对铸件进行质量检测，确保其符合相关标准 和客户要求。
机械加工
对铸件进行机械加工，以满足其使用要求。
包装运输
对铸件进行包装，并选择合适的运输方式将 其送达目的地。
04
铝合金的应用
THANK YOU
感谢观看
模具准备
设计和制作铸造模具，确保其 结构合理、尺寸精确。
设备检查
对熔炼炉、浇注机等设备进行 检查和调试，确保其正常运转
。
工艺准备
制定合理的铸造工艺流程，明 确各环节的技术要求和操作规
范。
铸造过程
铝合金的熔炼与铸造
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
（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，所有铝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。
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。所以，转送铝熔体中关键是尽量减少熔融金属的搅拌，尽量减少熔体与空气的接触。
（五）即将浇注时，应扒净浇包的渣子，以免在浇注中将熔渣、氧化皮等带入铸型中。
铝合金熔炼与铸造技术
铝合金熔炼与铸造技术铝合金熔炼与铸造技术是一种重要的金属加工技术，其主要应用于制造航空、汽车、机械等领域的高强度、轻量化零部件。
在这个过程中，铝合金材料经过熔炼和铸造，最终形成所需的零部件。
首先，铝合金熔炼技术是将原材料加入到熔炉中进行融化，并根据需要添加其他元素进行调节。
这些原材料通常包括铝锭和其他的合金元素，如硅、镁、钠等。
其中，硅可以提高铝合金的强度和耐蚀性；镁可以提高铝合金的塑性和韧性；钠可以改善铝合金的流动性。
其次，在完成了铝合金材料的熔化之后，就需要进行铸造。
这个过程包括模具设计、浇注、凝固和冷却等步骤。
在模具设计阶段，需要考虑到所需零部件的形状和尺寸，并选择适当的模具材料。
在浇注阶段，需要将已经融化好的铝合金液体倒入到模具中，并保持一定的浇注速度和压力。
在凝固和冷却阶段，需要等待铝合金材料逐渐凝固和冷却，并将其从模具中取出。
铝合金熔炼与铸造技术的优点在于可以生产高强度、轻量化的零部件。
此外，这种技术还可以实现大批量生产，提高生产效率。
然而，也存在一些缺点。
例如，在铸造过程中容易出现气孔、疏松和裂纹等缺陷，这些缺陷会影响零部件的质量和性能。
为了克服这些缺点，可以采用先进的铸造技术。
例如，在浇注过程中使用真空或惰性气体可以减少氧化反应和气孔的形成；使用高温高压水下注模技术可以提高零部件的密度和耐蚀性；使用快速凝固技术可以制备出具有均匀组织和细小晶粒的铝合金材料。
总之，铝合金熔炼与铸造技术是一种重要的金属加工技术，其应用范围广泛，并且不断发展创新。
通过不断改进和优化这种技术，可以生产出更加高质量的铝合金零部件，满足不同领域的需求。
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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。
例如，可以采用预热模具、提高熔体温度、增加浇注压力等方式，来减少铸造件的气孔和杂质。
同时，还可以采用低压注射、半固态浇注等新工艺，来提高铸造件的组织致密性和力学性能。
四、总结
铝合金熔炼与铸造技术在铝合金制备过程中起到至关重要的作用。
熔炼过程中的原料准备、设备选择和工艺控制等关键环节，对于保证铝合金的质量和性能具有重要意义。
铸造技术中的铸造方法选择、铸造过程控制和工艺改进，能够有效提高铝合金铸件的质量和效率。
通过不断改进和创新，铝合金熔炼与铸造技术将为铝合金应用领域的发展提供强大支持。
参考文献： 1. 胡杰，陈文协. 铝合金熔炼工艺与燃烧脱永化[J]. 工程坊,
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