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铝型材企业APS解读铝合金熔炼与浇注

返回列表 来源:www.eocrwb.tw 作者:发布日期:2019-03-06 11:43 | 加入收藏阅读次数-
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    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。

    一、铝合金炉料冷笑及质量控制

    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?#23454;?#22788;理,否则就会严重影响合金的质量,生产?#23548;?#35777;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?#22270;?#26597;低陪组织及断口。?#23548;?#35777;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%?#20445;?#36951;传显著。继续提高硅含量到共晶成分,遗传?#26434;?#31245;减小。为解决炉料遗传性引起的铸件缺陷,铝型材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?#21462;?#37325;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?#31995;?#30340;锭模温度,使它们快速凝固,细化晶粒。

    (二)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?#32454;?#20928;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。

    (三)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?#32570;?#21270;不大、?#31245;?#30340;仓库内。

    二、坩埚及熔炼工具的准备

    (一)坩埚铸造铝合金常用铁坩埚,?#37096;?#29992;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?#20445;?#20197;烧除附着在坩埚内壁的水分及可燃物质,待冷到300度以下?#20445;?#20180;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?#20219;露认?#28034;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?#32454;?#30528;的氧化物、氟化物,(最好进行吹砂)。

    三、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。

    生产?#23548;?#35777;明,把合金液快速升?#36718;?#36739;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?#26434;?#32905;眼来判断的,所以不论使用何种类型的熔化炉,?#21152;?#35813;用测温仪表控制温?#21462;?#27979;温仪表应定期校核和维修。热电?#32487;?#31649;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。

    四、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?#20445;?#37329;属型铸造不超过6小?#20445;?#21387;铸不超过8小时。

    为加速熔炼过程,应首先加入中等块?#21462;?#29076;点?#31995;?#30340;回炉料及铝硅中间合金,以便在坩埚?#30528;?#23613;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?#27426;?#30340;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。

    五、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?#30528;恪?#32780;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?#26412;?#20026;60——100A的小孔,其表面积大,吸附性强,极易吸附在水汽,反有?#32454;?#30340;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?#20102;?#24230;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。

    采用倾转式坩埚转注熔体?#20445;?#20026;避免熔体与空气的混合,应将浇包尽量靠所炉咀,并倾斜放置,使熔体沿着浇包的侧壁?#38109;鰨?#19981;致直接冲击包底,发生?#28860;?#39134;溅等。

    采用正确合理的浇注方法,是获得优质铸件的重要条件之一。生产?#23548;?#24471;,注意?#38109;?#20107;项,对防止、减少铸件缺陷是很?#34892;?#30340;。

    (一)浇注前应仔细检查熔体出炉温?#21462;?#27975;包容量及其表面涂料层的?#31245;?#31243;度,其他工具的准备是否合乎要不。金属浇口杯在浇注前3——5分钟之内就在砂型?#20064;?#25918;好,此时浇包怀的温度不高于150度,安置过早或温度过高,浇道内憋住大量气体,在浇注时有爆炸的危险。

    (二)不能在有“过堂风”的场合下浇注,以及熔体强烈氧化,燃烧,使铸件产生氧化夹杂等缺陷。

    (三)由坩埚内获取熔体?#20445;?#24212;先用包底轻轻拨开熔体表面的氧化皮或熔剂层,缓慢地将浇包浸入熔体内,用浇包的宽口舀取熔体,然后平稳的提起浇包。

    (?#27169;?#31471;包时不要掌平,步子要稳,浇包不宜提得过高,浇包内金属液面必须保?#21046;?#31283;,不受拢动。

    (五)即将浇注?#20445;?#24212;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。

    (六)在浇注中,熔体流就保?#21046;?#31283;,不能中断,不能直冲口怀的底孔。浇口怀自妈至终应充满,液面不得翻动,铝型材浇注速度要控制得当。通常,浇注开?#32423;?#23601;稍慢些,使熔体充填平稳,然后速度稍快,并基本保持浇注速度不变。

    (七)在浇注过程中,浇包咀与浇口的距离就尽可能靠近,以不超过50毫米为限,以免熔液过多地氧化。、

    (八)带堵塞的浇口?#24120;?#22581;塞不能拨得太早,在熔体充满浇口怀后,再缓慢地斜向拨出,以免熔体在注入浇道时产生涡流。

    (九)距坩埚底部60毫米以下的熔体不宜浇注铸件。


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