鋁合金熔煉與澆注

夢(mèng)澤赤子 2012-04-29

展開(kāi)全文

鋁合金熔煉與澆注
(發(fā)布日期：2008-11-4 14:42:00) 瀏覽人數(shù)：528

鼠標(biāo)雙擊自動(dòng)滾屏

合金的熔煉與澆注是鑄造生產(chǎn)中主要環(huán)節(jié)。嚴(yán)格控制熔煉與澆鑄的全過(guò)程，對(duì)防止針孔、夾雜、欠鑄、裂紋、氣孔以及縮松等鑄造缺陷起著重要的作用。

　　由于鋁熔體吸收氫傾向大，氧化能力強(qiáng)，易溶解鐵，在熔煉與澆鑄過(guò)程中必須采取簡(jiǎn)易而又謹(jǐn)慎的預(yù)防措施國(guó)，以獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。

　　一、鋁合金爐料冷笑及質(zhì)量控制

　　為了熔煉出優(yōu)質(zhì)鋁熔體，首先應(yīng)選用合格的原材料。須對(duì)原材料進(jìn)行科學(xué)管理和適當(dāng)處理，否則就會(huì)嚴(yán)重影響合金的質(zhì)量，生產(chǎn)實(shí)踐證明，原材料（包括金屬材料及輔助材料）控制不嚴(yán)會(huì)使鑄件成批報(bào)廢。

　　（一）原材料必須有合格的化學(xué)成分及組織，具體要求如下：

　　1.入廠的合金錠除分析主要成分及雜質(zhì)含量外，尚就檢查低陪組織及斷口。實(shí)踐證明，使用了含有嚴(yán)重縮孔、針孔、以及氣泡的鋁液，就難以獲得致密的鑄件，甚至?xí)斐烧麪t、整批的鑄件報(bào)廢。

　　有人在研究鋁硅合金錠對(duì)鋁合金針孔的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，用熔融的純澆鑄砂型試塊時(shí)并不出現(xiàn)針孔，當(dāng)加入低組織和不合格的鋁硅合金錠后，試塊針孔嚴(yán)重，且晶粒大。其原因?yàn)椴牧系倪z傳性所致。鋁硅系合金和遺傳性隨著含量的提高面增大，硅量達(dá)到7%時(shí)，遺傳顯著。繼續(xù)提高硅含量到共晶成分，遺傳性又稍減小。為解決爐料遺傳性引起的鑄件缺陷，必須選用冶金質(zhì)量高的鋁錠、中間合金及其它爐料。具體標(biāo)準(zhǔn)如下：

　?。?）斷口上不應(yīng)有針孔、氣孔

　　(2)針孔應(yīng)在三級(jí)以?xún)?nèi)，局部（不超過(guò)受檢面積的25%）不應(yīng)超過(guò)三級(jí)，超過(guò)三級(jí)者必須采取重熔煉的辦法以減少針孔度。重熔精煉方法與一般鋁合金熔煉相同，澆鑄溫度不宜超過(guò)660℃，對(duì)于那些原始晶粒大的鋁錠、合金錠等，應(yīng)先用較低的錠模溫度，使它們快速凝固，細(xì)化晶粒。

　?。ǘ?爐料處理

　　爐料使用前應(yīng)經(jīng)吹砂處理，以去除表面的銹蝕、油脂等污物。放置時(shí)間不長(zhǎng)，表面較干凈的鋁合金錠及金屬型回爐料可以不經(jīng)吹砂處理，但應(yīng)消除混在爐料內(nèi)的鐵質(zhì)過(guò)濾網(wǎng)及鑲嵌件等，所有的爐料在入爐前均應(yīng)預(yù)熱，以去除表面附的水分，縮短熔煉時(shí)間在3小時(shí)以上。

　?。ㄈt料的管理及存放

　　爐料的合理保存及管理對(duì)確保合金質(zhì)量有重要意義。爐料應(yīng)貯存在溫度變化不大、干燥的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)。

　　二、坩堝及熔煉工具的準(zhǔn)備

　?。ㄒ唬┷釄彖T造鋁合金常用鐵坩堝，也可用鑄鋼及鋼板焊接坩堝。

　　新坩堝及長(zhǎng)期未用的舊坩堝，使用前均應(yīng)吹砂，并加熱到700--800度，保持2--4小時(shí) ，以燒除附著在坩堝內(nèi)壁的水分及可燃物質(zhì)，待冷到300度以下時(shí)，仔細(xì)清理坩堝內(nèi)壁，在溫度不低于200度時(shí)噴涂料。

　　坩堝使用前應(yīng)預(yù)熱至暗紅色（500--600度），并保溫2小時(shí)以上。新坩堝外熔煉之前，最好先熔化一爐同牌號(hào)的回爐料。

　?。ǘ?熔煉工具的準(zhǔn)備

　　鐘罩、壓瓢、攪拌勺、澆包

　　錠模等使用前均應(yīng)預(yù)熱，并在150度---200度溫度下涂以防護(hù)性涂料，并徹底烘干，烘干溫度為200--400度，保溫時(shí)間2小時(shí)以上，使用后應(yīng)徹底清除表面上附著的氧化物、氟化物，（最好進(jìn)行吹砂）。

　　三、熔煉溫度的控制

　　熔煉溫度過(guò)低，不利于合金元素的溶解及氣體、夾雜物的排出，增加形成偏析、冷隔、欠鑄的傾向，還會(huì)因冒口熱量不足，使鑄件得不到合理的補(bǔ)縮，有資料指出，所有鋁合金的熔煉溫度到少要達(dá)705度并應(yīng)進(jìn)行攪拌。熔煉溫度過(guò)高不僅浪費(fèi)能源，更嚴(yán)重的是因?yàn)闇囟扔撸鼩溆?，晶粒亦愈粗大，鋁的氧化愈嚴(yán)重，一些合金元素的燒損也愈嚴(yán)重，從而導(dǎo)致合金的機(jī)械性能的下降，鑄造性能和機(jī)械加工性能惡化，變質(zhì)處理的效果削弱，鑄件的氣密性降低。

　　生產(chǎn)實(shí)踐證明，把合金液快速升溫至較的溫度，進(jìn)行合理的攪拌，以促進(jìn)所有合金元素的溶解（特別是難熔金屬元素），扒除浮渣后降至澆注溫度，這樣，偏析程度最小，熔解的氫亦少，有利于獲得均勻致密、機(jī)械性能高的合金.因?yàn)殇X熔體的溫度是難以用肉眼來(lái)判斷的，所以不論使用何種類(lèi)型的熔化爐，都應(yīng)該用測(cè)溫儀表控制溫度。測(cè)溫儀表應(yīng)定期校核和維修。熱電偶套管應(yīng)周期的用金屬刷刷干凈，涂以防護(hù)性涂料，以保證測(cè)溫結(jié)果的準(zhǔn)確性及處長(zhǎng)使用壽命。

　　四、熔煉時(shí)間的控制

　　為了減少鋁熔體的氧化、吸氣和鐵的溶解，應(yīng)盡量縮短鋁熔體在爐內(nèi)的停留時(shí)間，快速熔煉。從熔化開(kāi)始至澆注完畢，砂型鑄造不超過(guò)4小時(shí)，金屬型鑄造不超過(guò)6小時(shí)，壓鑄不超過(guò)8小時(shí)。
為加速熔煉過(guò)程，應(yīng)首先加入中等塊度、熔點(diǎn)較低的回爐料及鋁硅中間合金，以便在坩堝底陪盡快形成熔池，然后再加塊度較大的回爐料及純鋁錠，使它們能徐徐浸入逐漸擴(kuò)大的熔池，很快熔化。在爐料主要部分熔化后，再加熔點(diǎn)較高、數(shù)量不多的中間合金，升溫、攪拌以加速熔化。最后降溫，壓入易氧化的合金元素，以減少損失。

　　五、熔體的轉(zhuǎn)送和澆注

　　盡管固態(tài)氧化鋁的密度近似于鋁熔體的密度，在進(jìn)入鋁熔體內(nèi)部后，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間才會(huì)沉至坩堝底陪。而鋁熔體被氧化后形成的氧化鋁膜，卻僅與鋁熔體接觸的一面是致密的，與空氣接觸的一面疏松且有大量直徑為60--100A的小孔，其表面積大，吸附性強(qiáng)，極易吸附在水汽，反有上浮的傾向。因此，在這種氧化膜與鋁熔體的比重差小，將其混入熔體中，浮沉速度很慢，難以從熔體中排除，在鑄件中形成氣孔太夾雜。所以，轉(zhuǎn)送鋁熔體中關(guān)鍵是盡量減少熔融金屬的攪拌，盡量減少熔體與空氣的接觸。

　　采用傾轉(zhuǎn)式坩堝轉(zhuǎn)注熔體時(shí)，為避免熔體與空氣的混合，應(yīng)將澆包盡量靠所爐咀，并傾斜放置，使熔體沿著澆包的側(cè)壁下流，不致直接沖擊包底，發(fā)生攪動(dòng)、飛濺等。

　　采用正確合理的澆注方法，是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的重要條件之一。生產(chǎn)實(shí)踐得，注意下列事項(xiàng)，對(duì)防止、減少鑄件缺陷是很有效的。

　?。ㄒ唬沧⑶皯?yīng)仔細(xì)檢查熔體出爐溫度、澆包容量及其表面涂料層的干燥程度，其他工具的準(zhǔn)備是否合乎要不。金屬澆口杯在澆注前3--5分鐘之內(nèi)就在砂型上安放好，此時(shí)澆包懷的溫度不高于150度，安置過(guò)早或溫度過(guò)高，澆道內(nèi)憋住大量氣體，在澆注時(shí)有爆炸的危險(xiǎn)。

　?。ǘ┎荒茉谟小斑^(guò)堂風(fēng)”的場(chǎng)合下澆注，以及熔體強(qiáng)烈氧化，燃燒，使鑄件產(chǎn)生氧化夾雜等缺陷。

　　（三）由坩堝內(nèi)獲取熔體時(shí)，應(yīng)先用包底輕輕撥開(kāi)熔體表面的氧化皮或熔劑層，緩慢地將澆包浸入熔體內(nèi)，用澆包的寬口舀取熔體，然后平穩(wěn)的提起澆包。

　　（四）端包時(shí)不要掌平，步子要穩(wěn)，澆包不宜提得過(guò)高，澆包內(nèi)金屬液面必須保持平穩(wěn)，不受攏動(dòng)。
　　
　?。ㄎ澹┘磳沧r(shí)，應(yīng)扒凈澆包的渣子，以免在澆注中將熔渣、氧化皮等帶入鑄型中。

　　（六）在澆注中，熔體流就保持平穩(wěn)，不能中斷，不能直沖口懷的底孔。澆口懷自媽至終應(yīng)充滿(mǎn)，液面不得翻動(dòng)，澆注速度要控制得當(dāng)。通常，澆注開(kāi)始度就稍慢些，使熔體充填平穩(wěn)，然后速度稍快，并基本保持澆注速度不變。

　　（七）在澆注過(guò)程中，澆包咀與澆口的距離就盡可能靠近，以不超過(guò)50毫米為限，以免熔液過(guò)多地氧化。、

　?。ò耍Ф氯臐部趹?，堵塞不能撥得太早，在熔體充滿(mǎn)澆口懷后，再緩慢地斜向撥出，以免熔體在注入澆道時(shí)產(chǎn)生渦流。

　?。ň牛┚噗釄宓撞?0毫米以下的熔體不宜澆注鑄件。

本站是提供個(gè)人知識(shí)管理的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間，所有內(nèi)容均由用戶(hù)發(fā)布，不代表本站觀點(diǎn)。請(qǐng)注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購(gòu)買(mǎi)等信息，謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容，請(qǐng)點(diǎn)擊一鍵舉報(bào)。

轉(zhuǎn)藏 分享

QQ空間 QQ好友新浪微博微信

獻(xiàn)花（0） +1

來(lái)自：夢(mèng)澤赤子 > 《實(shí)用技術(shù)》

舉報(bào)/認(rèn)領(lǐng)