浅谈铝合金熔体的处理

Ｈ 、 Ｏ 、 Ｈ ０等 ， 是 只有 那些 容 易分 解成 原 子 ：Ｃ ：Ｎ 、 ： 但 的气 体 ， 能有 较多 的数 量溶 人铝 液 当 中。具 体说 ， 才 铝液 所 溶 解 的气 体 中 ８ ％ ～９ ％ 是 氢 。所 以铝合 ０ ０ 金 中的含 气量 主要指 含 氢量 。熔 炼时周 围空气 中的 氢含 量并 不多 ， 以氢 的来 源 主 要 是通 过 水 分 与 铝 所
体料 的配比不当 ， 熔炼 温度 过高等 因素会造成熔体
晶粒 的粗大 ， 而最 终影 响产 品的挤压 性 能 ， 从 因此必
液反应而产生的氢原子。实践证 明， 同的季节和 不
地区， 因空 气湿 度不 同 ， 锭 中 的气 体含 量 也随之 而 铸 异 ， 含 量随空 气湿 度 的增大 而增 大 。 其
１ 合 金元素 的影响 ） 与气 体结 合 力较 大 的元 素 ， 钛 、 、 等 会 使 如 锆 镁
合金 中的气体溶解度增 大。而铜 、 、 、 锰 硅 锌等元素 可 降低 铝合金 中气 体 的溶解 度 ， 表 １ 见 。
材料 、 剂 、 铸 工 具 等 带 人 的 气 体 种 类 较 多 ， 熔 熔 如
表面 氧化膜 一 旦 破 裂 便 会 卷 人 熔 体 中 ， Ａ： ， 因 １０ 熔
点高 （ ０ ０Ｃ） 密度 （ ． ２５ ｏ ， ３ ５～４ ０ 比铝 液 大 ， 以不 ．） 所
会上 浮 ， 而在 铸件 中形 成 氧化物 夹 杂 。 从 ２ 炉 料 中所 含 氧 化 物 也 是 合 金 中 氧 化 物 夹 杂 ） 的一 个重 要来 源 。如铝 锭 、 中问合 金 等含 的夹杂 物 ， 铝锭 表 面的铝 锈等 ， 在熔 炼 时都 能直 接污染 铝液 。
第２ ８卷 第 １ ７期 ２１ ０ ２年 ９月
甘肃科 技
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浅谈 铝 合 金 熔 体 的处 理
矫 鑫
（ 中国铝业股份有 限公 司连城分公司 生产安环部 ， 甘肃 兰州 ７ ０ ３ ） ３ ３ ５ 摘 要： 铝熔 体的处理方法 大体 可归 纳为炉 内处理 和在线 处理 两类 。之 前 国内普 遍采用 熔剂 精炼 、 陶瓷 片过滤 、 气
体精炼等炉 内处 理方法 ， 是处理后 的熔 体质量仍 然不够 理想 ， 但 无法 满足 中高端产 品的需要 ； 随着各种 先进 的在线 处理装置 的引进 ， 使得熔 体处理的效果大为改 善 ， 熔体质量得 以大 幅提 高。
关键词 ： 铝合金 ； 化 ； 净 精炼 ； 过滤 ； 细化
中 图分 类号 ：Ｇ ５ Ｔ ４７
化 和炉外 净化 两类 。之前 国 内普 遍 采 用熔 剂 精 炼 、
锌 、 化锰 、 氯 乙烷 、 氯 六 四氯 化碳 、 四氯 化 钛 等 ， 用 使
氯 盐精 炼 的缺 点是 易 产 生 刺激 性 气 体 ， 对人 体 伤 害
较大， 而且对设 备 有严重 的腐蚀 作用 。
２ ２ 炉ห้องสมุดไป่ตู้外净化 处理 ．
１ １ ２ 影 响 气体含 量的 因素 ．．
须采 取适 当的熔 体处 理 方式 予 以防治 和清 除 。
１ 熔体 中污染 物 的来源
１ １ 熔 体 中 的气体 ． １ １ １ 熔体 中的 气体 来 源 ． ． 熔 炼铝 合 金 的过程 中 ， 从大 气 、 料 、 料 、 燃 炉 耐火
２ ２ １ 过 滤 ． ．
陶瓷片过滤 、 气体精炼等方法 ， 净化效果总是不够理 想 ， 随 着各种 先进 的在 线处理 装 置 的引进 ， 得熔 但 使 体处理的效果大为改善 ， 熔体质量进一步提高。
２ １ 炉 内净化 处理 ．
２ １ １ 气体净化 ． ．
１ 玻璃 丝 布过滤 ）
２ 熔体 的净 化处 理
所谓“ 除气” 是指去除合金中的气体 ， 精炼” “ 是
甘
肃
科
技
第２ ８卷
指 除去合 金 中的夹杂 物 。除气 精炼 的 目的就 是清 除 或尽 量 降低氧化 物 夹 杂 和气 体 ， 以提 高 金 属 的净 化 程度 。故 除气 和精炼 常统 称净 化处 理 。 铝熔 体 的净 化 方 法很 多 ， 大体 可 归纳 为 炉 内净
表 １ 铜 、 含 量 对 氢 在 铝 合金 中 的 溶解 度 硅
２ 气 体分 压 的影 响 ） 在 温 度相 同 的情 况 下 ， 体 在金 属 中 的溶 解 度 气 随炉 气成 分 中氢 气分 压 增大 而增 大 。所 以火焰炉 熔 炼 的熔体 氢含 量 比电炉 的大 。
３ 温 度 的影 响 ）
污染 最大 ， 常情况 下 ， 正 在铸 锭 中的 氧化物 夹杂 的总
量 占 ０ ０ ２ ～ ．２ 。 ．０ ％ ０ ０ ％
１ 铝合 金 在 熔 化 状 态 时 表 面 与 炉 气 中 氧 化 性 ）
气体作用而生成 的氧化物 ， Ａ： 。 如 １ 等。这种氧化 ０ 膜 在 铝液 表面 可以 保 护 铝液 不再 被 氧化 。但是这 种
一
在氢 分 压 一 定 时 ， 度 越 高 铝熔 体 吸 收 的氢 也 温
就越 多 。此外 ， 属 表 面氧 化 膜 的状态 及 熔 炼 时 间 金
般 来说 ， 以氧 化 物 夹 杂 物 （ Ｉ ， 对 金 属 的 Ａ： ） ０
对 气体 在熔 体 中的溶 解 度也 有影 响 。
１２ 熔体 中夹杂 物 ．
由于铝 的化 学 性 质 非 常 活 泼 ， 得 铝合 金 在 熔 使 炼过 程 中具 有很 强 的 吸气 能 力 ， 熔 融 状态 下 极 易 在 与氮、 氧等元 素 发 生 化 学 反 应 ， 成 氮化 物 、 生 氧化 物
等非 金 属 氧化 物与 氧化 膜 ， 如果处 理不 当 ， 会造 成产 品质 量 的多 种 缺陷 （ 气 孔 、 如 疏松 、 渣 等 ） 同 时 固 夹 ，