铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理
铝合金熔炼工序
铝合金熔炼工序
铝合金熔炼工序一般分为以下几个步骤:
1. 铝合金的原料准备:将所需的铝合金原料,如铝锭、合金添加剂等按比例准备好。
2. 铝合金熔炼:将铝合金原料放入熔炼炉中,加热至一定温度,使其完全熔化。
3. 添加合金元素:在铝合金熔化的过程中,根据合金的配方要求,逐步添加所需的合金元素,如铜、硅、锰等,以调整合金的化学成分。
4. 调整温度和搅拌:根据合金的特点,调整炉内的温度和搅拌速度以保持合金中的元素均匀分布。
5. 除杂和净化:通过气体吹炼、共熔法等方法,除去合金中的夹杂物和气体,提高合金的质量。
6. 浇注:将熔融的铝合金从熔炼炉中倒入铸造模具中,形成所需的铝合金产品。
7. 冷却和固化:待铝合金产品冷却后,开始固化过程,使其恢复到固态,获取最终产品。
以上是常见的铝合金熔炼工序,具体的操作步骤和工艺参数可能会因合金类型和生产工艺的不同而有所差异。
铝合金圆铸锭熔铸工艺操作规程
铝合金圆铸锭熔铸工艺操作规程包括以下几个步骤:1. 准备工作- 确认所需的铝合金圆铸锭的品种和规格。
- 检查熔炉和相关设备的运行状况。
- 确保炉子和设备周围的工作区域干净、整洁,并清理炉子内部。
2. 熔炼铝合金- 将合适的原料溶解在熔炉中,根据所需合金的配比和比例加入合金材料。
- 调整炉子的温度和燃料供应以控制熔炼过程中的温度和熔化速度。
- 确保炉子内的溶解和混合均匀,避免产生气泡。
3. 准备铸模- 将铸模清洗干净,确保表面光滑。
- 涂抹一层分离剂,以避免铸锭与铸模粘连。
- 把模具放置在预定的位置上,确保稳定。
4. 浇注铝合金- 当铝合金熔化且温度达到要求时,将炉内的铝合金转移到浇注容器。
- 控制铝液的浇注速度和压力,以避免气泡和其他缺陷的产生。
- 确保铝液均匀地进入铸模,并保持适当的浇注温度。
5. 冷却和固化- 当铝液倒入铸模后,让其逐渐冷却和固化。
- 根据所需的固化时间和温度,将铸模放置在设计好的冷却区域中。
6. 脱模和清理- 等待铝合金圆铸锭冷却和固化后,进行脱模。
- 小心地从铸模中取出铝合金锭,避免损坏和变形。
- 检查铸锭的表面和尺寸,对有缺陷的产品进行修复或淘汰。
7. 后续处理- 对铝合金圆铸锭进行必要的热处理、表面处理和机械加工,以满足客户的要求和标准。
- 包装和标记铝合金圆铸锭,以便储存、运输和交付给客户。
以上是铝合金圆铸锭熔铸工艺操作规程的基本步骤,具体操作和细节可能根据不同的情况和要求有所不同。
在操作过程中,必须要按照相关的安全操作规程进行操作,保证工作的安全性和质量。
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)。
铝合金热处理的工艺
铝合金热处理的工艺铝合金热处理的工艺一、引言铝合金是一种重要的结构材料,具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。
然而,由于铝合金的晶粒尺寸较大且存在内部应力,需要经过热处理来改善其性能。
本文将介绍铝合金热处理的工艺流程及其影响因素。
二、铝合金热处理工艺流程1. 固溶处理(Solution Treatment)固溶处理是将铝合金加热至固溶温度,使其内部元素达到均匀分布并形成固溶体溶解。
该过程可以消除晶界和析出物,并增加材料的塑性和韧性。
2. 淬火(Quenching)在固溶处理后,需要快速冷却以保持固溶体中元素的均匀分布。
淬火可以通过水、油或气体等介质进行。
选择不同的淬火介质将影响材料的硬度和强度。
3. 时效处理(Aging)时效处理是通过再次加热铝合金至较低温度,并在一定时间内保持稳定温度进行。
该过程有助于形成强化相,提高材料的强度和硬度。
三、影响铝合金热处理的因素1. 合金成分不同的铝合金具有不同的成分,其中包括主要元素和合金元素。
这些元素的含量和比例将直接影响到热处理工艺的选择和效果。
2. 加热温度加热温度是固溶处理和时效处理中最重要的参数之一。
过高或过低的温度都可能导致材料性能下降。
选择适当的加热温度非常关键。
3. 冷却速率冷却速率对铝合金的组织结构和性能有很大影响。
快速冷却可以产生细小均匀的晶粒,从而提高材料的强度。
但是,过快或过慢的冷却速率都可能导致不良效果。
4. 时效时间时效时间是指在时效处理中保持稳定温度进行的时间。
较长的时效时间可以使强化相更充分地析出,从而提高材料性能。
然而,过长时间也会导致晶粒长大和析出物过多。
四、铝合金热处理工艺优化1. 确定合适的热处理工艺参数根据铝合金的成分和性能要求,选择合适的加热温度、冷却速率和时效时间。
通过试验和实践,优化工艺参数以获得最佳的材料性能。
2. 控制加热和冷却过程在加热和冷却过程中,需要控制温度和时间,以确保材料达到所需的固溶度和组织结构。
同时,要注意避免过高或过低的温度对材料造成不利影响。
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。
铝合金深井铸造工艺流程
铝合金深井铸造工艺流程
铝合金深井铸造工艺流程:
①配料:
- 根据所需合金成分,精确称量各种金属原料。
②熔炼:
- 将配好的原料加入熔炉,加热至熔化状态,形成均匀的铝液。
③精炼保温:
- 对铝液进行精炼处理,去除气体和夹杂物,随后保温以维持液态和温度。
④深井铸造准备:
- 准备深井铸造系统,包括冷却装置和铸模,确保系统处于工作状态。
⑤浇注:
- 将精炼后的铝液通过浇注系统注入深井铸模中。
⑥冷却固化:
- 铝液在深井中迅速冷却,形成内部结构致密的铸锭。
⑦脱模:
- 待铸锭完全固化后,从铸模中取出。
⑧均热处理:
- 将铸锭置于均热炉中,进行均匀加热,消除应力,改善组织结构。
⑨机械加工处理:
- 对铸锭进行锯切、铣面等加工,去除表面缺陷,准备后续工序。
⑩热处理(如果需要):
- 根据合金特性,进行固溶处理、时效硬化等热处理工艺,以增强力学性能。
⑪成品检验:
- 对经过加工的铸锭进行尺寸、表面质量及力学性能的检测。
⑫包装与储存:
- 将检验合格的铝合金铸锭进行包装,防止氧化和损伤,准备交付客户。
深井铸造工艺能够生产出高质量的铝合金铸锭,适用于航空航天、汽车制造等行业对材料性能有严格要求的应用场景。
铝及铝合金熔炼与铸造工艺流程
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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
查,探伤检查根据铸锭表面情况可在均热完成或加工完成后进行
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加工
大规格铸锭或空心锭因表面质量较差,偏析层较厚,使用前需要将
表面偏析层或缺陷进行加工,如表面车皮或镗孔
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包装
所有技术要求检验均合格的铸锭,锯切加工为成品后,根据包装要
求进行包装
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入库
包装完成后入库
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:
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扒渣
将熔体表面的浮渣扒干净,避免卷入熔体
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在 线 晶 粒 熔体自炉子流出后,在流槽内加入晶粒细化剂,如铝钛硼、铝铝钛
细化
碳等
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在线除气 熔体通过在线除气装置的过程中,通过该装置将熔体中的氢和部分
夹杂除去
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。
航空铝的处理流程
航空铝的处理流程
航空铝合金的处理流程主要包括以下步骤:
1. 熔炼与铸造:首先,按照所需合金成分精确配比铝、镁、铜、锌、锰等元素,经过熔炼得到高品质铝合金铸锭。
2. 热处理:铸锭通过均匀化退火去除内应力,改善组织结构,确保材料性能稳定。
3. 锻造与轧制:铸锭经高温锻造或热轧成板材、棒材、管材等不同形状半成品,以提高材料的机械强度和韧性。
4. 时效硬化:对半成品进行固溶处理后,在一定温度下进行人工时效,使材料内部析出强化相,进一步提升材料的硬度和耐疲劳性。
5. 表面处理:根据使用要求,可能包括阳极氧化、化学镀、电镀、喷漆等工艺,增强抗腐蚀能力和外观效果。
6. 精密加工:对已处理的航空铝材进行精密机械加工,如切削、钻孔、铣削等,制成符合设计要求的零部件。
7. 质量检验:每一步骤完成后都要进行严格的质量控制和检测,
确保最终产品的力学性能、尺寸精度及表面质量满足航空工业的苛刻标准。
铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理
铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理LT熔炼温度愈高,合金化程度愈完全,但熔体氧化、吸氢倾向愈大,铸锭形成粗晶组织和裂纹的倾向性愈大。
通常,铝合金的熔炼温度都控制在合金液相线温度以上50~100℃的范围内。
从图1的Al-Cu相图可知,Al-5%Cu的液相线温度大致为660~670℃,因此,它的熔炼温度应定在710(720)℃~760(770)℃之间。
浇注温度为730℃左右。
图1 铝铜二元状态图2.熔炼时间熔炼时间是指从装炉升温开始到熔体出炉为止,炉料以固态和液态形式停留于熔炉中的总时间。
熔炼时间越长,则熔炉生产率越低,炉料氧化吸气程度愈严重,铸锭形成粗晶组织和裂纹的倾向性愈大。
精炼后的熔体,在炉中停留愈久,则熔体重新污染,成分发生变化,变形处理失效的可能性愈大。
因此,作为一条总的原则,在保证完成一系列的工艺操作所必需的时间的前提下,应尽量缩短熔炼时间。
3.合金化元素的加入方式与铝相比,铜的比重大,熔点虽高(1083℃),但在铝中的溶解度大,溶解热也很大,无需将预热即可溶解,因此,可以以纯金属板的形式在主要炉料熔化后直接加入熔体中,亦可与纯铝一同加入。
4.要注意覆盖众所周知,铝在高温熔融状态,极易形成Al2O3氧化膜,因此要对铝熔体进行保护。
就铝铜合金而言,所用的覆盖剂为:40%KCl+40%NaCl+20%冰晶石(Na3AlF6)的粉状物。
它的比重约为2.3g/cm3,熔点约670℃,这种覆盖剂不仅能防止熔体氧化和吸氢,同时还具有排氢效果。
这是因为它的熔点比熔体温度低,比重比熔体小,还具有良好的润湿性能,在熔体表面能够形成一层连续的液体覆盖膜,将熔体和炉料隔开,且具有一定的精炼能力,因而,这种覆盖剂具有良好的覆盖、分离、精炼的综合工艺性能。
加入量一般为熔体质量的2~5%。
5. 要注意扒渣当炉料全部熔化后,在熔体表面会形成一层有溶剂、金属氧化物和其它非金属夹杂物所组成的熔渣。
在进行浇注之前,必须将这层渣除掉。
铝合金生产工艺流程(3篇)
一、引言铝合金作为一种重要的轻金属材料,具有优良的物理性能、良好的耐腐蚀性和易于加工成型等特点,广泛应用于航空航天、交通运输、建筑、电子等行业。
随着我国经济的快速发展,铝合金的需求量逐年增加。
本文将详细介绍铝合金的生产工艺流程,以期为我国铝合金产业的发展提供参考。
二、原材料准备1. 铝土矿开采与加工铝土矿是生产铝合金的主要原料,主要分布在我国南方地区。
铝土矿开采后,需进行洗矿、磨矿、拜耳法等工艺处理,提取氧化铝。
2. 氧化铝加工氧化铝是生产铝合金的核心原料,经过脱硅、脱铁、脱钙等工艺处理,提高氧化铝的纯度。
加工后的氧化铝可作为生产铝合金的原材料。
3. 铝锭生产铝锭是铝合金生产的基础,通过熔融氧化铝、铝锭等原料,在电解槽中电解,生成纯铝锭。
铝锭生产主要采用霍尔-埃鲁法、拜耳法等工艺。
三、铝合金熔炼1. 熔融设备铝合金熔炼主要采用熔融炉,如电阻炉、电弧炉等。
熔融炉具有熔融速度快、温度可控、熔炼质量高等优点。
2. 熔炼工艺(1)配料:根据铝合金的成分要求,将铝锭、氧化铝、添加剂等原料按比例称量。
(2)熔融:将配料放入熔融炉中,通电加热至熔融状态。
(3)精炼:在熔融过程中,加入精炼剂,去除熔体中的杂质,提高铝合金的纯度。
(4)均化:将熔融的铝合金在炉内搅拌,使成分均匀。
四、铸造与轧制铝合金铸造是将熔融的铝合金倒入模具中,冷却凝固成铸锭。
铸造方法主要有金属型铸造、砂型铸造、连续铸造等。
2. 轧制铝合金轧制是将铸锭加热至适当温度,通过轧机进行轧制,得到不同规格的板材、带材、型材等。
轧制工艺主要有冷轧、热轧、冷拔、冷轧等。
五、表面处理1. 清洁处理铝合金表面处理前,需进行清洁处理,去除表面的油污、氧化皮等杂质。
2. 表面处理方法(1)阳极氧化:在铝合金表面形成一层氧化膜,提高其耐腐蚀性和耐磨性。
(2)电镀:在铝合金表面镀上一层金属或合金,如镀锌、镀镍、镀铬等,提高其耐腐蚀性和装饰性。
(3)涂装:在铝合金表面涂覆一层涂料,如粉末涂料、油性涂料等,提高其耐腐蚀性和装饰性。
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h18状态生产流程
铝合金H18状态生产流程详解标题:铝合金H18状态生产流程详解引言:铝合金H18状态是一种经过特定热处理工艺,具有优良机械性能和加工性的铝合金材料状态。
其在航空航天、汽车制造、电子设备及建筑行业等众多领域都有广泛应用。
本文将详细解读铝合金H18状态的生产流程。
正文:一、原材料准备阶段铝合金H18状态首先从精选优质原铝开始,通常选用高纯度铝锭与特定比例的合金元素(如镁、硅等)进行熔炼。
通过精准控制成分配比,确保最终铝合金材料满足H18状态所需的化学成分要求。
二、铸造与均质化处理熔炼后的铝合金液体被铸造成各种规格的铸锭,随后进行均匀化处理。
这一过程包括长时间的高温加热(通常在540-560℃之间),然后进行慢速冷却,目的是消除或减少铸锭内部的成分偏析和微观结构不均匀性,为后续变形加工提供良好的基础条件。
三、热轧与冷轧成型经过均质化处理的铸锭会进一步通过热轧或连铸连轧的方式制成厚板、薄板或者带材。
热轧过程中,材料在高温下发生塑性变形,形成初步的晶粒细化和组织优化。
之后,根据需要的厚度和尺寸要求,进行多道次冷轧,使铝合金板材达到H18状态所需的具体规格。
四、固溶热处理为了获得H18状态的特性,完成冷轧工序后,铝合金板材需进行固溶热处理。
该过程是将冷轧后的铝合金加热至接近其溶点的温度(对于常见的Al-Mg-Si系铝合金,一般在500-540℃范围内),使得合金中的强化相充分溶解于铝基体中,然后迅速水淬或风冷以实现过饱和固溶体状态。
五、人工时效处理最后一步是人工时效处理,也被称为硬化处理。
将固溶处理后的铝合金在一定温度(如170-190℃)下保温一定时间(可能几小时到几十小时不等),促使过饱和固溶体中的金属间化合物有序析出,从而显著提高材料的硬度和强度,使其达到并稳定在H18状态。
总结:铝合金H18状态的生产流程涵盖了从原料制备、熔炼铸造、热轧冷轧、固溶热处理到人工时效等多个关键步骤。
每一环节都对最终材料的性能有着直接影响。
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。
铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理
铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理一、实验目的:掌握铝合金熔炼的基本原理,并应用在熔炼的实践中。
熔炼是使金属合金化的一种方法,它是采用加热的方式改变金属物态,使基体金属和合金组元按要求的配比熔制成成分均匀的熔体,并使其满足部纯洁度、铸造温度和其他特定条件的一种工艺过程。
熔体的质量对铝材的加工性能和最终使用性能产生决定性的影响,如果熔体质量先天不足,将给制品的使用带来潜在的危险。
因此,熔炼又是对加工制品的质量起支配作用的一道关键工序。
而铸造是一种使液态金属冷凝成型的方法,它是将符合铸造的液态金属通过一系列浇注工具浇入到具有一定形状的铸模(结晶器)中,使液态金属在重力场或外力场(如电磁力、离心力、振动惯性力、压力等)的作用下充满铸模型腔,冷却并凝固成具有铸模型腔形状的铸锭或铸件的工艺过程。
铝合金的铸锭法有很多,根据铸锭相对铸模(结晶器)的位置和运动特征,可将铝合金的铸锭方法分类如下:二、实验容:铝铜合金熔炼基本工艺流程三、实验要求严格控制熔化工艺参数和规程1. 熔炼温度熔炼温度愈高,合金化程度愈完全,但熔体氧化、吸氢倾向愈大,铸锭形成粗晶组织和裂纹的倾向性愈大。
通常,铝合金的熔炼温度都控制在合金液相线温度以上50~100℃的围。
从图1的Al-Cu相图可知,Al-5%Cu的液相线温度大致为660~670℃,因此,它的熔炼温度应定在710(720)℃~760(770)℃之间。
浇注温度为730℃左右。
图1 铝铜二元状态图2.熔炼时间熔炼时间是指从装炉升温开始到熔体出炉为止,炉料以固态和液态形式停留于熔炉中的总时间。
熔炼时间越长,则熔炉生产率越低,炉料氧化吸气程度愈严重,铸锭形成粗晶组织和裂纹的倾向性愈大。
精炼后的熔体,在炉中停留愈久,则熔体重新污染,成分发生变化,变形处理失效的可能性愈大。
因此,作为一条总的原则,在保证完成一系列的工艺操作所必需的时间的前提下,应尽量缩短熔炼时间。
3.合金化元素的加入方式与铝相比,铜的比重大,熔点虽高(1083℃),但在铝中的溶解度大,溶解热也很大,无需将预热即可溶解,因此,可以以纯金属板的形式在主要炉料熔化后直接加入熔体中,亦可与纯铝一同加入。
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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铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理
一、实验目的:
掌握铝合金熔炼的基本原理,并应用在熔炼的实践中。
熔炼是使金属合金化的一种方法,它是采用加热的方式改变金属物态,使基体金属和合金组元按要求的配比熔制成成分均匀的熔体,并使其满足内部纯洁度、铸造温度和其他特定条件的一种工艺过程。
熔体的质量对铝材的加工性能和最终使用性能产生决定性的影响,如果熔体质量先天不足,将给制品的使用带来潜在的危险。
因此,熔炼又是对加工制品的质量起支配作用的一道关键工序。
而铸造是一种使液态金属冷凝成型的方法,它是将符合铸造的液态金属通过一系列浇注工具浇入到具有一定形状的铸模(结晶器)中,使液态金属在重力场或外力场(如电磁力、离心力、振动惯性力、压力等)的作用下充满铸模型腔,冷却并凝固成具有铸模型腔形状的铸锭或铸件的工艺过程。
铝合金的铸锭法有很多,根据铸锭相对铸模(结晶器)的位置和运动特征,可将铝合金的铸锭方法分类如下:
二、实验内容:
铝铜合金熔炼基本工艺流程
三、实验要求
严格控制熔化工艺参数和规程
1. 熔炼温度
熔炼温度愈高,合金化程度愈完全,但熔体氧化、吸氢倾向愈大,铸锭形成粗晶组织和裂纹的倾向性愈大。
通常,铝合金的熔炼温度都控制在合金液相线温度以上50~100℃的范围内。
从图1的Al-Cu相图可知,Al-5%Cu的液相线温度大致为660~670℃,因此,它的熔炼温度应定在710(720)℃~760(770)℃之间。
浇注温度为730℃左右。
图1 铝铜二元状态图
2.熔炼时间
熔炼时间是指从装炉升温开始到熔体出炉为止,炉料以固态和液态形式停留于熔炉中的总时间。
熔炼时间越长,则熔炉生产率越低,炉料氧化吸气程度愈严重,铸锭形成粗晶组织
和裂纹的倾向性愈大。
精炼后的熔体,在炉中停留愈久,则熔体重新污染,成分发生变化,变形处理失效的可能性愈大。
因此,作为一条总的原则,在保证完成一系列的工艺操作所必需的时间的前提下,应尽量缩短熔炼时间。
3.合金化元素的加入方式
与铝相比,铜的比重大,熔点虽高(1083℃),但在铝中的溶解度大,溶解热也很大,无需将预热即可溶解,因此,可以以纯金属板的形式在主要炉料熔化后直接加入熔体中,亦可与纯铝一同加入。
4.要注意覆盖
众所周知,铝在高温熔融状态,极易形成Al2O3氧化膜,因此要对铝熔体进行保护。
就铝铜合金而言,所用的覆盖剂为:40%KCl+40%NaCl+20%冰晶石(Na3AlF6)的粉状物。
它的比重约为2.3g/cm3,熔点约670℃,这种覆盖剂不仅能防止熔体氧化和吸氢,同时还具有排氢效果。
这是因为它的熔点比熔体温度低,比重比熔体小,还具有良好的润湿性能,在熔体表面能够形成一层连续的液体覆盖膜,将熔体和炉料隔开,且具有一定的精炼能力,因而,这种覆盖剂具有良好的覆盖、分离、精炼的综合工艺性能。
加入量一般为熔体质量的2~5%。
5. 要注意扒渣
当炉料全部熔化后,在熔体表面会形成一层有溶剂、金属氧化物和其它非金属夹杂物所组成的熔渣。
在进行浇注之前,必须将这层渣除掉。
其目的是:(1)防止熔体夹渣;(2)减少熔体吸气机会(因为熔渣是水蒸气的良好载体);(3)加强传热。
扒渣时,工具要干净,要预热;操作要平稳不起波浪。
6.金属模要上涂料并加热到300℃左右
四、实验装置
1.中频感应真空熔炼炉
2.浇铸模(可自由脱模式)
3.必要的工具(扒渣棒、抱钳等)
4.便携式红外测温仪
5.铝块
6.铜板
7.天平
8.石墨坩埚
五、实验步骤
1、备料:按照Al-3%Cu的质量百分比,用天平称好炉料(按每炉1kg计算);
2、装料:将铝块和铜板同时加入中频感应炉的坩埚中,然后加入覆盖剂;
3、升温:注意调整电流、电压及功率因子(cos );
4、测温:控制在710-770℃之间,用红外测温仪进行;
5、调温:主要是为浇注作准备,熔体温度太低,流动性不佳,不易充满模子,而熔体温度太高,易氧化和形成粗大晶粒;
6、浇注:将熔体倒入预先准备的模子中,待完全凝固后,再脱模;
7、脱模:取出铸件,注意要戴手套。
8. 固溶处理:将部分铸件放入马弗炉中进行固溶处理(540℃,12h,急冷)
五、思考题:
1、什么叫做熔炼与铸锭?他们有何作用?
答:熔炼是使金属合金化的一种方法,它是采用加热的方式改变金属物态,使基体金属和合金化组元按要求的配比熔制成成分均匀的熔体,并使其满足内部纯洁度,铸造温度和其他特定条件的一种工艺过程。
铸造是一种使液态金属冷凝成型的方法,它是将符合铸造的液态金属通过一系列浇注工具浇入到具有一定形状的铸模(结晶器)中,使液态金属在重力场或外力场(如电磁力、离心力、振动惯性力、压力等)的作用下充满铸模型腔,冷却并凝固成具有铸模型腔形状的铸锭或铸件的工艺过程。
作用:
熔炼采用加热的方式改变金属物态,使基体金属和合金化组元按要求的配比熔制成成分均匀的熔体,并使其满足内部纯洁度,铸造温度和其他特定条件。
铸锭可使液态金属在重力场或外力场(如电磁力、离心力、振动惯性力、压力等)的作用下充满铸模型腔,冷却并凝固成具有铸模型腔形状的铸锭或铸件。
2、简要比较中频感应炉熔炼和普通电炉熔炼的异同之处及优缺点。
答:中频感应炉是在真空条件下进行熔炼,所以不需要加覆盖剂,减少了熔融合金被氧化的可能,其坩埚外部附加了通电线圈,能够产生磁力线,在磁力线的作用下,能够使得熔炼速度更大效果的提高,提高了熔炼速度。
普通电炉依靠电阻发热进行熔炼,加热速度慢,必须加入覆盖剂防止氧化。
中频感应炉的优缺点:
优点:提高熔炼速度,防止杂志的进入以及氧化,使得合金化充分。
缺点:设备较昂贵。
3、简述实验过程及心得体会。
金属的熔炼是现代工业中的重要组成部分。
初步掌握熔炼和铸造的基本技术是我们工科
学生必备的本领。
这次实验极大地扩展了我的知识面,使我了解了铝铜合金熔炼以及铸锭的工艺流程,认识了熔炼和铸锭所需的实验设备,并且亲自进行了简单的铸锭操作,这些操作也为我们的实习增添了殷实的内容。
总的来说,经过这次实验我们感觉受益匪浅,知道了熔炼与铸锭是所有材料加工的先决条件,老师细致的讲解和耐心的指导给了我们巨大的动力和坚定的信心。
这次实习将为以后的专业学习提供极大的帮助。