铝合金液净化除气及熔体处理概述

14
针孔
化合态
熔体测氢含量
5
铝熔体测氢含量方法
直接法 间接法
减压凝固检验法
优点： 设备简单、快速； 装置维护也比较简单； 缺点： 灵敏度较低； 结果是铝合金熔体中 含氢量与夹杂物含量 的综合反映。
6
铝合金熔体中的夹杂物含量与 含氢量具有很大的相关性
7
旋转喷吹除气法
分压差脱气原理
借助于专门设计的吹头向金属液 中通入惰性气体，通过吹头的旋转作 用，在熔体深处形成快速运动的气、 水涡流，使气泡尺寸变得细小、分布 均匀，从而实现浮游精炼的目的。
• Al-Ti-B-RE（有前景） RE---具有变质、精练、净化、除气等作用
10
• 目的：改变共晶硅形貌和尺寸的过程。 使共晶硅由粗大的针、板状变成细小的纤维状或层片状。
11
• 初晶Si变质处理 P--- AlP可以作为Al-Si合金初晶Si结晶的异质核心 低熔点P-Cu 中间合金--- “绿色变质剂” • 共晶Si变质处理 Sr---以Al-Sr 形式加入，影响共晶Si的生长以达变质效果 缺点：变质过程有严重的吸气倾向，合金容易产生疏松，使 铸件的致密性有所降低。
12
净化 除气
气体（H2） 检测---减压 凝固
熔体 处理
细化处理
除气---旋转 喷吹
变质处理
13
• • • • • • • • •
叶锦华. 含氢量对铝合金致密性检测的影响[D].沈阳理工大学，2008. 贾征，张志强，乐启炽，崔建忠. 铝、镁合金中氢含量检测方法研究进展[J]. 特种铸造及有色合金，2011，06:571-575. 黄良余，张少宗. 铝合金熔体处理及炉料处理的若干问题——铝合金熔体处理 部分[J]. 特种铸造及有色合金，2001，04:36-39+1-0. 李杰华. 铝合金熔体旋转喷吹除气净化技术的研究[D].西北工业大学，2006. 闫红涛. 铝熔体除氢净化理论与工艺的研究[D].中南大学，2007. 李西前. 铝熔体快速定量测氢系统的研究开发及应用[D].华中科技大学，2006. 袁灿. 熔体处理对356合金凝固特性的影响[D].南京航空航天大学，2012. 孙小平，石路，管仁国，王顺成，戚文军. 铝合金晶粒细化的研究进展与发展 趋势[J]. 有色矿冶，2010，05:32-35. 卫少波，王璠，牛志鹏，祁晓乾. 铝合金晶粒细化剂的研究进展[J]. 铸造技术， 2013，01:89-91.
8
一定量的Ti、B、Zr等中间合金或熔剂
共晶铝硅合金熔体
改善合金的 补缩能力
初晶α(A1) 粗大树枝晶变成细小等轴晶
减少热裂倾向
减小针孔的尺寸
和数量
9
• Al-Ti-B中间合金 B---增强细化能力，提高稳定性和长效性
块状形式加入
（细化效果衰退）
中间合金线材
钛和硼利用率高 细化效果均匀、稳定 细化作用快，细化能力强
北京有色金属研究总院
先进控制凝固与成形工程技术研究中心
• 铝合金液中气体和夹杂物来源及 其检测方法 • 铝合金液体净化工艺及方法 • 铝合金熔体的细化处理 • 铝合金熔体的变质处理
2
3
Байду номын сангаас
密度小 比强度高 塑性好
气体
铝合金
净化除气
夹杂物
熔体处理
熔体质量控制
4
原子态（约90%） 分子态（约10%）