铝合金熔炼工艺
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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)。
铝合金熔铸工艺及常见的缺陷一、铸造概论在铸造合金中,铸造铝合金的应用最为广泛,是其他合金所无法比拟的,铝合金铸造的种类如下:由于铝合金各组元不同,从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同,结晶过程也不尽相同。
故必须针对铝合金特性,合理选择铸造方法,才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生,从而优化铸件。
1、铝合金铸造工艺性能铝合金铸造工艺性能,通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。
流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。
铝合金这些特性取决于合金的成分,但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。
(1) 流动性流动性是指合金液体充填铸型的能力。
流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。
在铝合金中共晶合金的流动性最好。
影响流动性的因素很多,主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒,但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的高低。
实际生产中,在合金已确定的情况下,除了强化熔炼工艺(精炼与除渣)外,还必须改善铸型工艺性(砂模透气性、金属型模具排气及温度),并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度,保证合金的流动性。
(2) 收缩性收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。
一般讲,合金从液体浇注到凝固,直至冷到室温,共分为三个阶段,分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响,它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。
通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩,在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。
铝合金收缩大小,通常以百分数来表示,称为收缩率。
①体收缩体收缩包括液体收缩与凝固收缩。
铸造合金液从浇注到凝固,在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩,这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见,并分为集中缩孔和分散性缩孔。
集中缩孔的孔径大而集中,并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。
分散性缩孔形貌分散而细小,大部分分布在铸件轴心和热节部位。
6063铝合金熔炼工艺及注意事项熔炼工艺:1.原料准备:选用优质的铝锭和铝合金废料作为原料,将其进行清洁和分类,去除杂质和氧化物等。
2.预处理:铝锭和废料经过预处理后,可减少杂质对合金的影响。
其中包括破碎、分选、清洗等工艺。
3.熔炼:将铝锭和废料放入熔炼炉中,加入适量的溶剂。
在熔炼过程中,要控制炉内温度、浇注速率和搅拌力度,确保铝材的质量。
4.净化处理:在熔炼过程中,会产生夹杂物和气体,需要进行净化处理。
可以采用浮渣、气体冒泡、过滤等方法,去除夹杂物和气泡。
5.成组浇注:熔炼好的铝液倒入成组浇注机中,控制浇注速度和温度,保证铝材成型的一致性。
6.冷却:铝材在浇注后会进行自然冷却或控制冷却,使其达到所需的硬度和结构。
注意事项:1.温度控制:熔炼过程中,要严格控制炉内温度,避免过高或过低。
过高的温度可能导致铝材液化不彻底,过低的温度可能导致铝材质量下降。
2.去除杂质:在熔炼前要将铝锭和废料进行清洁和分类,去除杂质。
杂质会影响铝材的强度和耐腐蚀性能。
3.合金配比:根据所需铝材的性能要求,合理选择合金元素的种类和配比。
不同的合金元素会对铝材的性能产生不同的影响。
4.浇注速度控制:控制浇注速度可以影响铝材的凝固结构和性能。
过快的浇注速度可能导致气孔和夹杂物的产生,过慢可能导致铝材凝固不完全。
5.存储和运输:熔炼好的铝材应妥善存储和运输,防止氧化和污染。
可以采取包装、封存等方法,确保铝材的质量。
总结:6063铝合金的熔炼过程需要严格控制原料、温度、杂质和合金配比等因素,以获得高质量的铝材。
在熔炼过程中要保证操作规范、设备正常,严格按工艺要求操作。
只有在科学合理的熔炼工艺下,才能获得优质的6063铝合金材料。
ZL101A铝合金熔炼工艺探讨1、炉料准备炉料由含Ti0.1%~0.2%的Al-Ti合金锭,结晶硅和金属镁组成。
Al-Ti合金锭是在品位为Al 99.7的电解槽中加入钛渣后电解制得,Si采用临沂市工业硅厂生产的Si-1,Mg采用淄川鑫盛金属镁厂生产的Mg-1。
2、投料先以10%~20%的Al-Ti合金锭铺底,然后将20~50mm大小的结晶硅按Al-Ti→Si→Al-Ti的顺序一次性均匀加入炉中,最后将余下的铝锭覆盖在Si上面,点火升温熔化,至700~720℃时,扒渣压镁。
3、合金化过程随着温度的升高,铝锭逐渐熔化,将Si 覆盖住,增大Si 与Al 的接触面积,并防止Si 的上浮氧化。
结晶硅的熔点1414℃,铝硅二元共晶温度577℃,溶解度大,在铝中扩散系数大,同铝液接触时,形成固溶体及第二相Si质点,并形成浓度梯度,之后在动力和热能的作用下,相互渗透迁移,直至它们完全熔化。
随着Mg 的加入,形成Mg2Si强化相。
4、精炼处理待合金完全熔化,温度升至720~740℃时采用预先用CCl4泡制好的轻质保温砖进行精炼,精炼时沿炉底水平回旋移动,直到作用完毕为止。
扒除浮渣,撒入一层覆盖剂。
5、合理配料由于采用电解槽内生产Al-(0.10%~0.20%)Ti合金锭作为原料,因此配料时不考虑Ti含量。
主要是Si,应考虑结晶硅的纯度及烧损量,Si 偏上限控制。
6、熔炼时间和温度的控制过短的熔炼时间和过低的熔炼温度,造成结晶硅不能完全熔化,合金化速度慢,从而造成液相成分不均匀。
反之,则铝液温度偏高,吸气严重,氧化烧损严重,增加消耗。
据有关资料报道,结晶硅溶入铝液中所需时间为1.96h,我们从实践中得出,保证铝液最高熔炼温度760℃,熔量为4000kg的火焰反射炉,每炉次熔化时间不少于3h,方可确保铝液质量。
1、炉料处理
所有炉料入炉前均需要预热,以去除表面附的水分,缩短熔炼时间。
2、坩埚及熔炼工具的准备
(1)新坩埚使用前应清理干净及仔细检查有无穿透性缺陷,确认没有任何缺陷才能投入使用,预热至暗红色(500—600度)保温2小时以上,以烧除附着在坩埚内壁的水分及可燃物质,待冷却到300度以下时,仔细清理坩埚内壁,在温度不低于200度时,喷刷涂料,烘干烘透后才能使用。
(2)压勺、搅拌勺、浇包等熔炼工具使用前必须除尽残余金属及氧化皮等污物,经过200-300度预热后涂刷防护涂料,涂刷后烘干待用。
3、熔炼温度的控制
合金液快速升至较高的温度(705度左右),进行合理的搅拌,以促进所有合金元素的溶解,确认所有元素全部溶解后,进行精炼除气,扒除浮渣后将至浇注温度。
(因铝溶液的温度难以用肉眼来判断的,所以必须用测温仪表控制温度,测温仪表应定期校准和维修;热电偶套管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延长使用寿命。
4、熔炼时间的控制
为了减少铝溶液的氧化、吸气,应尽量缩短铝溶液在炉内的停留时间,快速熔炼。
为加速熔炼过程,应首先加入中等块度、熔点较低的回炉料,以便在坩埚底部尽快形成熔池,然后再加出铝锭,使之能徐徐浸入逐渐扩大熔池,加速熔化;在炉料主要部分熔化后,再加入熔点较高、数量不多的合金元素,升温、搅拌以加速熔化,最后降温,压入易氧化的合金元素。
5、精炼处理
精炼处理温度:690—730度
精炼剂(充分预热)加入量铝液重的0.15—0.2%,用钟罩压入
处理时间为3—5分钟后静止5—10分钟,扒除浮渣进行浇注,浇注温度为700—740度。
铝合金熔炼工艺流程与操作工艺铝合金熔炼是指将铝及其合金材料加热至一定温度,使其熔化成液态,然后通过浇铸、压铸等工艺形成所需的铝制品。
以下是一般铝合金熔炼工艺流程及操作工艺:1.原料准备:将所需的铝合金料按照配方准备好,通常包括铝、硅、铜、锌、镁等合金元素。
2.装料进炉:将准备好的铝合金料装入熔炼炉中,通常采用电炉、煤气炉或其他燃烧炉进行加热。
3.加热溶解:开启炉子进行加热,将铝合金料加热至熔点并溶解成液态。
在这个过程中,需要不断搅拌熔化的合金料,以保证混合均匀。
4.检测合金成分:通过化验和分析仪器,检测熔化后的铝合金液的成分和性能,确保合金质量符合要求。
5.净化处理:利用气体氧化熔炼法、渗碳法、渗氮法等对熔炼合金进行净化处理,去除杂质和氧化物。
6.调节成分:根据需要,对合金进行加减元素,控制合金成分和性能。
7.浇注成型:熔炼后的合金液经过浇铸、压铸等成型工艺,形成所需的铝合金制品。
8.冷却固化:将浇注成型后的铝合金制品冷却固化,得到成品。
以上是一般铝合金熔炼的工艺流程及操作方法,每个工艺环节都需要严格控制合金的温度、成分和操作流程,以确保铝合金产品的质量和性能。
同时,在整个生产过程中也要注意安全防护,遵守操作规程,以保障生产人员的安全。
铝合金是一种非常常见的金属材料,因其具有良好的导热性、导电性、机械性能和耐腐蚀性能,被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。
在铝合金制品的生产中,铝合金熔炼工艺是一个非常重要的环节,直接影响到最终产品的质量和性能。
熔炼的过程是将固体的铝合金料通常在电炉或气炉中加热至其熔点,使其变为液态。
在此过程中,需要严格控制熔炼温度、时间和炉内气氛。
同时,为了生产出高质量的铝合金制品,合金的成分和化学性质也需要得到严格管理。
在进行铝合金熔炼时,以下是一些需要注意的要点:炉型选择:熔炼炉的选择对于熔炼工艺影响很大。
通常情况下,工业上使用的电炉主要有感应电炉和电阻式电炉,气炉主要有燃气气炉和电加热炉。
铸造铝合⾦的熔炼⼯艺铝合⾦⽐纯铝的优势与应⽤铝合⾦⽐纯铝具有更好的物理⼒学性能:易加⼯、耐久性⾼、适⽤范围⼴、装饰效果好、花⾊丰富。
它的材料特性是轻、容易加⼯。
成本低,⽽且使⽤⼀种加⼯⼯艺可以⼤量⽣产同样的零部件,这也是他的特点之⼀。
⽽铝合⾦在承受了⼀定的⼒量后,会慢慢变形再损坏。
还有就是铝合⾦容易加⼯和具有⾼度的散热性特别是车辆引擎部分特别适合使⽤铝合⾦材料。
这⾥⼏乎完全是铝合⾦的⼀家天下。
此外,铝合⾦的加⼯⼯艺多种多样。
通⽤性较强。
各种合⾦的性能⽐较S 锌合⾦:压铸性能好,铸件表明光滑,尺⼨精度⾼。
浇注温度低,模具寿命长。
⼒学性能也较⾼,特别是抗压和耐磨性好。
能很好的接受表⾯处理,如电镀,喷涂,喷漆。
但易⽼化,⼯作范围窄。
温度低于0度,冲击韧性急剧降低。
温度升⾼,⼒学性能下降,且易发⽣蠕变。
另外密度⼤,航空,电⼦,仪表很少采⽤。
尺⼨变化也是锌合⾦铸件的重要问题。
S 铝合⾦:铝合⾦很多⽅⾯特别是使⽤性能⽅⾯⽐锌合⾦优越。
压铸性能良好,密度⼩,⽐强度⼤,⾼温⼒学性能好,低温下⼯作时,同样保证良好的⼒学性能(尤其是韧性)。
铝表⾯有⼀层与铝结合的很牢很致密的氧化膜,故耐蚀性好。
但是氧化膜能被氯离⼦,碱离⼦破坏,故在碱中,碳酸盐,盐酸及卤化物中很快腐蚀。
导电性与导热性好并且具有良好的切削性能。
但是铝合⾦有相当⼤的体收缩率,易在最后凝固处⽣成较⼤的缩孔。
另外,铝硅系合⾦还易粘模镁合⾦:密度⼩,⼒学性能好。
熔点低,凝固快,凝固收缩⼩,不腐蚀钢质模具。
⽐强度⾼于铝合⾦,但是屈服强度低于铝合⾦,承受载荷的能⼒稍差。
有良好的刚度和减震性,在承受冲击时,能吸收较⼤的冲击能量,可作产品外壳可减少噪声传递。
镁合⾦压铸时易产⽣缩松和热裂。
在低温下仍有良好的⼒学性能,可制造低温零件。
抗蚀性较低,故通常进⾏表⾯氧化处理和涂漆保护。
具有优良的脱模性能,与铁亲和⼒⼩,即使采⽤较⼩的出模⾓度也不会产⽣粘模现象。
模具寿命⽐铝合⾦长,⽐铝合⾦⾼4~5倍,并且成分和尺⼨稳定性也好,同时具有良好的切削加⼯性。
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。
铝合金熔铸工艺
铝合金的熔铸工艺步骤:
1.材料准备:选择适合铸造铝合金的原材料,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600℃至800℃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.精炼、除气、除渣:在炉料熔化开始时,使用覆盖剂撒在液面上,覆盖全部金属液面,防止其氧化和吸气。
当炉内铝液温度达到680℃至750℃时,加入干燥的精炼剂和变质剂(用量分别为铝液重量的0.15%至0.25%),用钟形罩压入铝液底部缓慢均匀移动,直至罐内熔剂全部喷尽后,将精炼管从铝液中抽出,关闭氮气。
之后,可以使用氮气(或氩气)除气机对铝液进行除气。
4.预变形工艺:一般在固溶后对合金进行的一种处理工艺,其主要作用是消除合金内部的残余应力。
铸造铝合金的熔炼工艺还需要注意以下几点:
1.选择合适的熔铸设备,可以是先进的铝合金熔铸设备。
2.采用高纯度的熔炼原料和先进的熔体净化技术,以减少杂质元素,提高合金的性能。
3.可以采用先进的铸造工艺,如压铸、挤压铸等,以减少合金内部的缺陷,提高合金性能。
4.注意工具和熔炉的清理、预热和涂料喷刷,以及铝料配比(铝锭与回炉料的比例应不大于50%)等。
铝制品熔铸工艺铝制品熔铸工艺是一种常见的金属加工方法,其在现代工业生产中具有广泛的应用。
通过铝制品熔铸工艺,可以生产出各种形状和尺寸的铝制品,包括铝合金零件、铝合金铸件等。
本文将就铝制品熔铸工艺的原理、流程和应用进行介绍。
铝制品熔铸工艺的原理是利用高温将铝材料熔化,然后将熔化的铝液注入模具中,经过冷却凝固后得到所需的铝制品。
熔铸工艺主要包括准备工作、熔炼、浇注、凝固等步骤。
在准备工作中,需要准备好原料铝材料、熔炼设备、模具等工具和设备。
熔炼阶段是将铝材料加热至其熔化温度,形成铝液。
浇注阶段是将熔化的铝液注入模具中,使其填充模腔。
凝固阶段是待铝液冷却凝固后,取出铝制品,进行后续处理。
铝制品熔铸工艺具有许多优点。
首先,铝是一种轻质金属,具有优良的导热性和导电性,因此铝制品熔铸工艺制造的产品具有良好的热传导性和导电性。
其次,铝具有良好的可塑性和耐腐蚀性,可以制造出各种复杂形状和精密尺寸的铝制品。
此外,铝材料价格相对较低,生产成本较低,是一种经济实用的金属材料。
铝制品熔铸工艺在各个领域都有广泛的应用。
在汽车制造领域,铝合金零件可以减轻汽车自重,提高汽车的燃油经济性和安全性。
在航空航天领域,铝合金铸件具有优良的强度和耐高温性能,被广泛应用于飞机发动机、航空航天器件等领域。
在电子电器领域,铝合金外壳具有良好的散热性能和电磁屏蔽性能,被广泛应用于电脑、手机、家电等产品中。
总的来说,铝制品熔铸工艺是一种重要的金属加工方法,具有广泛的应用前景。
通过不断的技术改进和工艺优化,铝制品熔铸工艺将在未来的工业生产中发挥越来越重要的作用,为人类社会的发展做出积极贡献。
希望本文能够对读者对铝制品熔铸工艺有所了解,进一步推动该领域的发展与应用。
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铝及铝合金熔炼工艺操作规程1、炉子准备1.1 新炉、大修后的冷炉,应按烘炉规程烘炉。
停炉24小时以上的炉子,应根据环境、湿度先烘炉2~6小时以上,才能加料。
不得事先将炉料加入冷炉化铝。
1.2 大修后的炉子,在使用前必须洗炉。
熔炼合金后转产纯铝时,必须洗炉。
洗炉次数不少于两炉次。
1.3 洗炉时,彻底搅拌熔体不少于三次。
每次搅拌间隔时间为半小时。
洗炉料应彻底放干。
2、技术要求2.1 化学成分2.2 按工艺单的要求进行配料,保证加入铝-铁中间合金后,铁硅比≥1.2(铁和硅总量超过0.65%时,可以不要求铁硅比)。
3、加料3.1 对炉料的要求3.1.1 配料所使用的原料,必须符合公司内部原材料验收标准的规定,必须有化学成分单方可使用。
3.1.2 外购卷废料成分符合要求,且加工性能合格,方可使用。
3.1.3 铝屑之类的炉料应先铸成锭后,才能加入,并应掺含50%以上的新料(可以是剪切边角料)加入。
3.1.4 所使用的原材料必须清洁、干燥,不得粘有泥、砂,不得混入其他金属和非金属夹杂物。
粘有泥、砂的炉料,应清洗晾干后,才能加入炉内。
3.2 炉料的加入顺序和原则3.2.1 为了保护炉底,加料前先用小块料铺一层底料。
3.2.2 炉膛内加料分布均匀,保持重心不偏移。
3.2.3 炉料在炉膛内的平均高度不允许超过烧嘴的位置,炉料最高处不允许超过烧嘴位置8cm,要保持烧嘴喷射火焰空间畅通,空气流通,防止冒浓烟,减少热损失。
为保证装炉量,分二次加料,开火待一次加料软化、炉料高度下降后,再进行二次加料。
3.3 安全要求3.3.1 凡粘有水和油的废料,不得直接加入未放尽铝液的炉内。
3.3.2 凡粘有润滑油的炉料,不得直接加入保温炉,应在柴油炉内加热蒸发,烧去油污和水分。
3.3.3 加废料前,应先打开烟道闸门,加完后再开烧嘴一刻钟,然后适当关烟道闸门进行升温。
4、熔化4.1 柴油炉点火,应严格遵守安全操作规程,先开风,后开油,先停油,后关风。
典型铝合金熔炼工艺∙2013-11-19 11:18:57∙来源:中铝网∙我要评论随着科学技术的发展,汽车、造船、航空、航天及其他制造业对铝合金铸件的品质要求也愈来愈高,除了保证化学成分、力学性能和尺寸精度外,不允许铸件有气孔、缩孔等缺陷。
而铝合金的熔炼则是铸件生产过程中的一个很重要的工序。
多年来的生产经验证明,熔炼工艺过程控制不严,铸件很容易产生针孔、氧化夹渣、缩松等缺陷,直接影响铸件质量。
因此,要想获得优质铝合金铸件,必须严格控制熔炼工艺。
一、熔炼前的准备1.严格控制炉料质量。
炉料质量是铸造生产的源头,直接影响到最终铸件的质量,成分不合格导致产品成批性报废。
因此,要高度重视。
必须做到:①严格控制炉料中新旧炉料的比例,回炉料所占炉料质量百分比应小于等于70%;②保证炉料干净,炉料需经吹砂后使用;③三等回炉料枷浇冒口匀使用前应经重熔精炼处理;④炉料应充分预热,去除水分、油污等杂质;⑤由于铭合金有铝硅类、铝铜类、铝镁类等合金,合金牌号较多,使用的元素也比较多,且互相影响,要求严格管理,不可混料;⑥配料、称量要准确,比如ZL104合金,考虑到除气、排渣及变质过程中的损耗,Mg元素应在实际配料时多加炉料质量的0.02%-0.03%,才能保证铸件的化学成分。
2.熔炼工具。
熔炼使用的址涓及熔炼工具须清理干净且涂上涂料,以保证使用时与铝合金有效隔离,减少合金液受到杂质污染,并且需要充分预热,址涓要烘烤至暗红色再加入炉料熔炼,以防水蒸气带入合金中使合金的气体增加、针孔度增加。
3.其他工作。
严格按已制订好的工艺规范作好覆盖剂、精炼剂及变质剂的准备工作。
二、熔炼操作熔炼步骤如下。
①装料。
在预热后的柑A中装入预制合金锭、优质回炉料,再加中fol合金,最后加合金元素。
②温度控制。
严格控制铝合金熔炼的温度,只有合适的温度才能获得高质量的合金液,避免过热。
若温度过高,会加大合金中各种元素的氧化烧损,引起合金中化学成分的变化。
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。
铝合金熔炼工艺1、性能特征目前压铸件数量最多的就是铝合金,它具有重量轻、比强度高,有较高的力学性能和耐腐蚀性能等。
但与锌合金相比,它的铸造性能相对要差,有粘模倾向,在熔炼中更易产生氧化、吸气、偏析、夹渣、结晶粒大等缺陷,铁是铝合金中的有害元素,但铝合金中的含铁量低于0.6%时,在生产过程中容易产生粘模,高于1%时,会使合金中力学性能降低。
铝合金"增铁"的原因主要来自三个方面:1)熔炼过程中,铁和合金接触机会较多,如坩埚、铁勺、浇包、熔炼工具等,它们的表面均应涂上涂料。
2)铁在铝合金熔液中溶解速度随温度升高而增大,铝合金熔炼温度高于750℃时,即称为"铝合金过烧",这时候铁的溶解速度增大很快。
3)铝合金中的增铁除了温度因素外,还与时间有关,即保温时间越长,增铁量越多,吸气量也增加,因此尽量减少保温时间对合金增铁,吸气的减少都是有利的。
2、铸铁坩埚及熔炼工具、涂料的使用方法铸铁坩埚及工具预热至120~200℃后,在其表面涂上或喷上涂料,可重复喷涂2~3次,以获得致密、均匀的涂层,随后徐徐加热到200~300℃,以烘干排除水分。
3、熔炼坩埚铸铁坩埚也用于铝合金的保温炉中,因铝合金的熔化温度高,易损坏坩埚,其损坏原因有以下因素:1)表面涂料喷涂不好,造成坩埚腐蚀严重。
2)在正常情况下,采用铸铁坩埚保温时,其溶液温度为620~680℃(按不同合金牌号的铸件的要求而异),如将铸铁坩埚作熔化兼保温时,则埚壁最高温度可达800℃以下;当合金过热时,埚壁温度可达850℃以上,如此温度下,铸铁的抗拉强度很低,稍受载荷或冲击,极可能出现裂纹。
3)由于铝合金熔液对铁的侵蚀使铸铁埚壁的内部和外表同时受到侵蚀和烧损,就会加剧裂纹出现的可能。
从安全和维护合金质量出发,在连续使用时,应经常清除残渣,涂上涂料,转换坩埚方向使用。
使用期限:作保温用为150h左右;作熔化用为100h 左右。
4)纯铝熔炼时,应用石墨坩埚。
石墨坩埚易碎裂,并吸潮,搬运存放时必须轻挪轻放,避免撞击,应存放在防晒及干燥的场合,使用时应注意以下事项:①首次使用前,应置于熔炉侧缓缓烘干36h,温度不高于80~100℃。
②坩埚入炉前,应先将炉壁加热至200~250℃,然后将预热的坩埚放入炉内的填砖上,点火徐徐加热20~30min;再开中火加热坩埚,直到坩埚底呈暗红色,再仔细观察检查坩埚确无伤裂,即可将合金放入进行熔化。
③料锭加入坩埚切忌撞击埚壁埚底,如熔炼中发现铝料板结埚壁,切莫扳撬,防止损坏坩埚。
④使用结束前,必须把坩埚内存余料全部舀出,热坩埚切忌受潮,应放置在干燥的火砖上。
4、熔炼方法对于大中型压铸厂家铝合金是采用中央熔炉熔炼后再分配到保温炉保温,而小型的压铸厂家,通常每台压铸机配备一台以轻柴油为燃料的熔炉,也可采用电熔炉。
中央熔炉的熔炼操作要求如下:1)锭料与回炉料应搭配使用,回炉料的比例不大于50%,回炉料是指浇口溢流槽、废铸件,不包括飞边和残屑。
2)入炉的料锭和回炉料的表面应干净,干燥,先以小料(回炉料)填底,加入料锭,以防砸坏炉底。
3)炉料熔化开始即用覆盖剂撒在液面上,要覆盖全部金属液面,防止氧化和吸气。
4)铝合金液的出水温度应为720~750℃,盛铝液的浇包应预热及涂上涂料。
当铝液离浇包口端100mm处即停止放液,并以备好的干燥精炼剂用钟罩压入合金液底部,除气精炼后即运至保温炉保温。
5)从浇包中的铝液倒入保温炉坩埚时应稳妥,防止铝液飞溅伤人和卷入空气,当倒入的铝液至离埚口端50mm处止。
6)表面氧化、污染和经油漆、电镀的浇口或铸件都不能直接加入中央熔炉,须经重新熔化处理后经化验合格,凝固成块后方可回炉。
7)采用轻柴油炉熔炼,均不应产生浓黑烟雾,黑烟雾来自于柴油的不完全燃烧或炉料有油污,这不单是浪费燃料,污染环境,又会造成合金液的吸气。
发现炉内冒出黑烟,须调节风门大小,采取消除黑烟措施。
金熔体中。
因此,铜板如果加得过早,熔体未能将其盖住,这样将增加铜板的烧损;反之如果加得过晚,铜板来不及溶解和扩散,将延长熔化时间,影响合金的化学成分控制。
电炉熔炼时,应尽量避免更换电阻丝带,以防脏物落入熔体中,污染金属。
C、搅动熔体熔化过程中应注意防止熔体过热,特别是天然气炉(或煤气炉)熔炼时炉膛温度高达1200℃,在这样高的温度下容易产生局部过热。
为此当炉料熔化之后,应适当搅动熔体,以使熔池里各处温度均匀一致,同时也利于加速熔化。
扒渣与搅拌当炉料在熔池里已充分熔化,并且熔体温度达到熔炼温度时,即可扒除熔体表面漂浮的大量氧化渣。
A、扒渣扒渣前应先向熔体上均匀撒入粉状熔剂,以使渣与金属分离,有利于扒渣,可以少带出金属。
扒渣要求平稳,防止渣卷入熔体内。
扒渣要彻底,因浮渣的存在会增加熔体的含气量,并弄脏金属。
B、加镁加铍扒渣后便可向熔体内加入镁锭,同时要用2号粉状熔剂进行覆盖,以防镁的烧损。
对于高镁铝合金为防止镁的烧损,并且改变熔体及铸锭表面氧化膜的性质,在加镁后须向熔体内加入少量(0.001%-0.004%)的铍。
铍一般以Al-BeF4与2号粉状熔剂按1:1混合加入,加入后应进行充分搅拌。
Na BeF +Al→2NaF+AlF +Be为防止铍的中毒,在加铍操作时应戴好口罩。
另外,加铍后扒也的渣滓应堆积在专门的堆放场地或作专门处理。
C、搅拌在取样之前,调整化学成分之后,都应当及时进行搅拌。
其目的在于使合金成分均匀分布和熔体内温度趋于一致。
这看起来似乎是一种极其简单的操作,但是在工艺过程中是很重要的工序。
因为,一些密度较大的合金元素容易沉底,另外合金元素的加入不可能绝对均匀,这就造成了熔体上下层之间,炉内各区域之间合金元素的分布不均匀。
如果搅拌不彻底(没有保证足够长的时间和消灭死角),容易造成熔体化学成分不均匀。
搅拌应当平稳进行,不应激起太大的波浪,以防氧化膜卷入熔体中。
调整成分在熔炼过程中,由于各种原因都可能会使合金成分发生改变,这种改变可能使熔体的真实成分与配料计算值发生较大的偏差。
因而需在炉料熔化后,取样进行快速分析,以便根据分析结果是否需要调整成分。
A、取样熔体经充分搅拌后,即应取样进行炉前快速分析,分析化学成分是否符合标准要求。
取样时的炉内熔体温度应不低于熔炼温度中限。
快速分析试样的取样部位要有代表性,开然气炉(或煤气炉)在两个炉门中心部位各取一组试样,电炉在二分之一熔体的中心部位取两组试样。
取样前试样勺要进行预热,对于高纯铝及铝合金,这了防止试样勺污染,取样应采用不锈钢试样勺并涂上涂料。
B、成分调整当快速分析结果和合金成分要求不相符时,就应调整成分——冲淡或补料。
(1)补料。
快速分析结果低于合金化学成分要求时需要补料。
为了使补料准确,应按下列原则进行计算:3.2.熔铸操作规程3.2.1.开启前,首先检查燃气系统、电源系统、机械系统是否正常,检查管道阀门是否关闭,燃气管道是否泄漏。
3.2.2.燃气总压力5kgf/cm2,压力有无波动,减压后压力为10Kpa.3.2.3.开启炉门为最大行程。
3.2.4.启动冷却风机。
3.2.5.启动燃烧风机,使风机风量到10%风量,吹风2min。
3.2.6.用明火投入炉中,观察有无易燃气体。
3.2.7.用明火放置炉内1#燃烧器口内。
3.2.8.开启燃烧总阀,调节燃气1#分阀慢开10%,使燃气正常燃烧;若没有点燃应立即关闭燃气分阀1#,开足风量排出多余的燃气,重新按3.2.5、3.2.8步骤进行。
3.2.9.调节1#燃气压力和空气量,使火焰呈桔红色。
3.2.10.2#燃烧器同1#点火操作步骤。
3.3.系统关机3.3.1.关闭燃气总阀3.3.2.关闭1#、2#燃气分阀3.3.3.关闭燃烧风机,除冷却风机外,所有用电设备均断电。
注意事项:1.点火前,必须打开炉门。
2.设备必须具备工作时条件。
3.调试设备一切正常。
1、点火后,炉门下余留10cm间隙。
2、调整燃气总阀、支阀时,以火焰不溢出为准。
3、严禁过烧超过760℃。
系统维护:1.出现炉门钢丝绳断股时及时更换。
2.当热电偶损坏后,测温系统不是炉内实际温度,因而操作手注意铝液的温度和颜色,及时识别温度显示并更换热电偶以防止事故。
3.每月一次清理,清除铝垢。
浇铸炉使用与维护操作规程1.目的为规X浇铸机设备的操作,更好的使用和维护设备,使其发挥使用效能。
2.X围本规程规定了浇铸机的使用和维护。
3.浇铸机的操作规程3.1.检查四根钢丝绳有无断股、碰伤,油润滑是否均匀。
3.2.底盘是否水平。
3.3.电源系统是否正常,变速箱运行时有无异常声音;连轴器的螺丝是否紧固。
3.4.导绳器的轴承是否完好。
3.5.启动下降开关,根据铝棒的直径大小、铝液温度、水压调整变频器到合适的下降速度。
3.6.浇铸完后,必须将铝棒吊完后,才能上升,否则会造成钢丝绳断裂、拉伸。
3.7.工作完毕后,将底盘上升出水面以上,防止钢丝绳长期浸泡水中。
维护及注意事项:1.变速箱严禁缺油,每月检查一次。
2.焊电焊时,操作工严禁用钢丝绳作地线。
3.定期给钢丝绳上油(钙基润滑油)。
4.电机的绝缘必须≥50mΩ,以免发生意外。
5.两个卷筒必须在同一轴线,必须由维护工定期校核。
铝合金熔铸工艺及常见的缺陷一、铸造概论在铸造合金中,铸造铝合金的应用最为广泛,是其他合金所无法比拟的,铝合金铸造的种类如下:由于铝合金各组元不同,从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同,结晶过程也不尽相同。
故必须针对铝合金特性,合理选择铸造方法,才能防止或在许可X围内减少铸造缺陷的产生,从而优化铸件。
1、铝合金铸造工艺性能铝合金铸造工艺性能,通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。
流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。
铝合金这些特性取决于合金的成分,但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。
(1) 流动性流动性是指合金液体充填铸型的能力。
流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。
在铝合金中共晶合金的流动性最好。
影响流动性的因素很多,主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒,但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的高低。
实际生产中,在合金已确定的情况下,除了强化熔炼工艺(精炼与除渣)外,还必须改善铸型工艺性(砂模透气性、金属型模具排气及温度),并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度,保证合金的流动性。
(2) 收缩性收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。
一般讲,合金从液体浇注到凝固,直至冷到室温,共分为三个阶段,分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响,它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。
通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩,在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。