3铝冶金与熔炼

铝合金熔炼工序
铝合金熔炼工序一般分为以下几个步骤：
1. 铝合金的原料准备：将所需的铝合金原料，如铝锭、合金添加剂等按比例准备好。

2. 铝合金熔炼：将铝合金原料放入熔炼炉中，加热至一定温度，使其完全熔化。

3. 添加合金元素：在铝合金熔化的过程中，根据合金的配方要求，逐步添加所需的合金元素，如铜、硅、锰等，以调整合金的化学成分。

4. 调整温度和搅拌：根据合金的特点，调整炉内的温度和搅拌速度以保持合金中的元素均匀分布。

5. 除杂和净化：通过气体吹炼、共熔法等方法，除去合金中的夹杂物和气体，提高合金的质量。

6. 浇注：将熔融的铝合金从熔炼炉中倒入铸造模具中，形成所需的铝合金产品。

7. 冷却和固化：待铝合金产品冷却后，开始固化过程，使其恢复到固态，获取最终产品。

以上是常见的铝合金熔炼工序，具体的操作步骤和工艺参数可能会因合金类型和生产工艺的不同而有所差异。

铝及其合金不但在航空、航天等军事工业，而且在建材、家电、电力和电信线缆等民用工业中占有重要的地位，起着日益重要的作用。

对铝合金铸件的品质要求也越来越高，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。

熔炼的基本目的是：获得化学成分均匀并且符合要求的合金、获得纯洁度高的合金熔体和复化不能直接回炉使用的肥料使其得到合理使用。

对于铝合金，其熔炼的特点可以概括为：熔化温度低，融化时间长；容易产生成分偏析；铝非常活泼，能与氧气发生反应；吸气性强；任何组元加入后均不能除去；熔化过程易产生粗大晶粒等组织缺陷。

铝合金熔炼工艺的基本要求是：尽量缩短熔炼时间，准确地控制化学成分，尽可能减少熔炼烧损，采用最好的精炼方法，以及正确地控制熔炼度，以获得化学成分符合要求且纯洁度高的熔体。

在熔炼工艺中，应该注意的有几个部分：1 ．做好熔炼前的准备工作( 1 )严格控制炉料质量，必须做到：①严格控制炉料中新旧炉料的比例，回炉料所占炉料的质量分数应≤ 7 0 ％。

②保证炉料干净，炉料需经吹砂处理后使用。

③三等回炉料( 如浇冒口等)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由于铝合金有铝硅类、铝铜类、铝镁类等合金，合金牌号较多，使用的元素也较多，且互相影响，因此要求严格管理，不可混料。

⑥配料、称量要准确，如对于Z L 1 0 4合金应考虑到除气、排渣及变质过程中的损耗，镁元素应在实际配料时多加炉料质量的0 ．0 2 ％一0 ．0 3 ％，才能保证铸件的化学成分。

( 2 )熔炼使用的坩埚及熔炼工具需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。

另外，坩埚需充分预热，应烘烤至暗红色再加入炉料熔炼，以防将水蒸气带入合金中，使针孔度增加。

铝合金的熔炼与浇铸6．5．1铝合金的性能及应用铝合金是比较年轻的材料，历史不过百年，铝合金以比重小，强度高著称，可以说没有铝合金就不可能有现代化的航空事业和宇航事业，在飞机、导弹、人造卫星中铝合金所占比重高达90%，是铸造生产中仅次于铸铁的第二大合金，其地壳含量达7.5%，在工业上有着重要地位。

铝合金有良好的表面光泽，在大气及淡水中具有良好的耐腐蚀性，故在民用器皿制造中，具有广泛的用途。

纯铝在硝酸及醋酸等氧化性酸类介质中具有良好的耐蚀性，因而铝铸件在化学工业中也有一定的用途。

纯铝及铝合金有良好的导热性能，放在化工生产中使用的热交换装置，以及动力机械上要求具有良好导热性能的零件，如燃机的汽缸盖和活塞等，也适于用铝合金来制造。

铝合金具有良好的铸造性能。

由于熔点较低（纯铝熔点为660℃，铝合金的浇注温度一般约在730～750℃左右），故能广泛采用金属型及压力铸造等铸造方法，以提高铸件的在质量、尺寸精度和表面光洁程度以及生产效率。

铝合金由于凝固潜热大，在重量相同条件下，铝液的凝固过程时间延续比铸钢和铸铁长得多，其流动性良好，有利于铸造薄壁和结构复杂的铸件。

铸造铝合金的分类、牌号：铝合金按照加工方法的不同分为两大类，即压力加工铝合金和铸造铝合金（分别以YL和ZL表示）。

在铸造铝合金中又依主要加入的合金元素的不同而分为四个系列，即铸造铝硅合金、铸造铝铜合金、铸造铝镁合金和铸造铅锌合金（分别以 ZL1X X，ZL2 X X，ZL3 X X和ZL4 X X表示），在每个系列中又按照化学成分及性能的不同而分为若干牌号。

表1中列出了铸造铝合金国家标准所包括的几种铝合金的牌号。

6．5．2 铝合金的熔炼设备合金熔炼的目的是要获得符合一定成分和温度要求的金属熔液。

不同类型的金属，需要采用不同的熔炼方法及设备。

如钢的熔炼是用转炉、平炉、电弧炉、感应电炉等；铸铁的熔炼多采用冲天炉；而非铁金属铝合金的熔化通常采用坩埚电阻炉，炉子的大小一般为30-500kg，电热体有金属（铁铬合金）、非金属（碳化硅）两种，是广泛用来熔化铝合金的炉子，优点是：炉气呈中性，金属也不会强烈氧化，炉温便于控制，操作简单，劳动条件好。

铝合金的熔炼与铸造发布时间：2012-4-3 21:37:13 | 38 人感兴趣| 评分：3 | 收藏：01 配料及其计算配料是熔体铸的第一道工序。

它的首要任务是控制成分和杂质含量使之符合要求，其次是根据对合金的加工和使用性能的要求，确定各种炉料品种及配料比；再次是正确地计算每炉的全部炉料量。

合理地吊装各种原辅材料，管理好各种金属及废料(旧料)。

铝合金熔炼时，炉料大致分为三类，即：工业纯金属，或称新料或新金属；回炉的金属或合金废料，也称旧料或返回料；以及中间合金或配制合金用的纯金属。

正确地选择配制合金的炉料，对于合金成分控制，铸锭质量的保证，以及金属原料的节约，都有重要的意义。

总之，在保证性能合乎要求的前提下，允许利用各种废料，节约新金属和贵重金属。

换句话说，就是能用废料应少用纯金属，能用低品位纯金属绝不用高品位的纯金属。

做到废料用尽，次料代替好料，好料精用，搭配适当，保证质量。

1.1 工业纯金属--新料铝合金是在纯金属熔炼的基础上，加上其它合金元素配制而成．因此，在配制合金以前，首先应依所需配制的合金成分的要求，选择所需的纯金属之品位。

有色金属的工业纯金属多来源于冶炼厂，如工业纯铝(称原铝)，工业纯铜(称紫铜或电解铜)，工业纯镁，以及金属镍等都是从电解工厂制得的。

原铝多铸成15-20公斤的小锭(称铝锭)；镁以锭状供应，镁锭的重量可分为2.5公斤和9公斤两种；纯铜和金属镍一般多以电解铜板和电解镍板的形式供应；金属锌一般铸成重40公斤左右的扁平锌锭，而金属锰和铬分别以不同的粒度供应。

这些所谓的纯金属中，杂质仍是不可避免的。

例如，原铝锭中仍含有Fe 和Si两种主要杂质。

它们大多数是从炼铝原料---铝矿石中带来的。

这两种杂质元素对铝及其合金的性能有极大的影响，因而使用原铝锭时，必须注意这些杂质的含量，根据所配制合金的要求正确地选用原铝锭。

铝冶炼厂生产的原铝新料，是按所含铁和硅二种主要杂质元素的多少而定其品位的。

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。

铝合金熔炼与铸造1.铝合金是一种重要的金属材料，具有优异的物理性能和机械性能，广泛应用于航天航空、汽车制造、建筑工程等领域。

铝合金熔炼与铸造是生产铝合金制品的关键步骤，本文将介绍铝合金熔炼与铸造的基本原理、常用工艺和注意事项。

2. 铝合金熔炼铝合金熔炼是将铝合金原料加热至熔点，并以一定方式进行熔炼的过程。

铝合金原料可以是铝锭、废铝或铝合金碎料，在熔炼过程中需要加入一定比例的熔剂和合金元素。

铝合金熔炼的目的是将原料熔化并混合均匀，以获得符合要求的铝合金液态材料。

2.1 熔炼设备铝合金熔炼通常使用电阻炉、感应炉或电弧炉等熔炼设备。

其中，电阻炉是最常用的熔炼设备之一。

电阻炉通过电流通过导体产生的电阻热进行熔炼，具有加热速度快、操作方便等优点。

感应炉则利用电磁感应的原理进行加热，加热效率高，适用于熔炼大批量的铝合金。

电弧炉则利用电弧的高温进行熔炼，适用于熔炼高温合金。

2.2 熔炼工艺铝合金熔炼的工艺通常包括预热、熔炼和保温三个阶段。

将熔炼设备预热至一定温度，然后将铝合金原料和熔剂放入炉中，并控制加热温度和时间，使原料熔化并混合均匀。

，保持一定温度，使铝合金保持液态状态，以备后续的铸造工艺使用。

2.3 熔炼注意事项在铝合金熔炼过程中需要注意以下几点：•安全操作：熔炼过程中需要戴上防护设备，避免接触高温液态金属和有害气体。

•熔化温度控制：严格控制熔化温度，过高的温度会导致铝合金组织不稳定，影响机械性能。

•熔炼时间控制：合适的熔炼时间可以保证原料充分熔化和混合均匀。

•熔剂和合金元素的添加：根据铝合金的要求添加适当比例的熔剂和合金元素，以调整铝合金的成分和性能。

3. 铸造过程铸造是将铝合金液态材料倒入铸型中，并经过凝固和冷却形成所需的铝合金制品的过程。

铸造过程可以分为压铸、重力铸造和砂型铸造等不同的铸造方法。

3.1 压铸压铸是一种通过高压将铝合金液态材料注入金属模具中，并经过快速凝固形成制品的铸造方法。

压铸具有生产效率高、制品精度高等优点，适用于生产复杂形状的铝合金制品。

铝合金及其熔炼一、铝合金的系列：铝合金共有三个系列根据与其形成合金的元素而有些区别。

1、铝硅系：合金中硅含量在共晶点附近，合金的流动性好，铸造性能好，不易产生裂纹，致密性好，热膨胀量小，导热性好，耐腐蚀，适合压铸大型薄壁复杂铸件。

但是其机械性能不够高，切削性稍差，阳极氧化不理想。

2、铝硅铜系：合金具有最佳综合性能，应用广泛，尤其在汽摩行业。

3、铝镁系：合金的强度、塑性、耐蚀性和表面质量最佳，但收缩和膨胀量大，铸造性能差。

二、合金元素的作用：1、硅：铝与硅的共晶点在11.7%，共晶合金的凝固温度范围最小，补缩及抗热裂性最好，共晶点附近的合金都有良好的流动性，适合铸造薄壁，复杂大型的铸件。

随着含硅量的提高，强度与硬度也有所提升，但伸长力下降，切削性能变差，而合金对坩埚的熔蚀也增加。

2、铜：铜对于铝合金可提高机械性能改善切削性，但耐蚀性降低，热裂倾向增大。

3、镁：铝镁合金耐蚀性好，但由于凝固温度范围大，有热脆性故铸件易于产生裂纹，其流动性随着镁含量的提高而改善，但相应收缩也增加。

对于铝硅系合金而言，镁有强化效能，提高耐蚀性，改善电镀，阳极氧化的性能及铸件表面质量。

但对铝硅铜而言，必须控制其含量，因为镁会造成热裂，冷脆降低伸长率和冲击韧性。

4、铁：铁能缓解铝与模具的亲和力，通常控制在0.6% ~ 1%之间，过高的含铁量在铸件中产生FeAl3针状相，降低性能。

在铝硅系及铝硅铜系里过量的Fe形成金属间化合物造成脆性在切削时会影响表面粗糙度。

5、锰：适量锰能中和过量铁的不利影响，但不大于0.5%。

6、锌可提高流动性，改善机械性能，但高温脆性大，产生热裂。

7、锡：改善切削性能，降低强度和耐蚀性，有高温脆性。

8、镍：少量的镍能改善机械性能，对耐蚀性不利。

9、铅：改善切削性能，但有损耐蚀性。

10、铬：改善耐蚀性。

11、钛：细化结晶，改善性能。

三、铝合金的熔炼：铝合金的熔炼对压铸企业而言是个重要环节，一般均有熔炼及保温二种过程，一边压铸一边熔炼是不被容许的。

金属铝生产工艺
铝的生产工艺主要分为两种，即电解法和熔炼法。

1.电解法生产铝：
铝的电解法生产过程中，首先需要将铝矾土经过磨碎和煅烧后，得到
含铝氧化铝粉末。

然后，在与碳素热反应时，生成铝的原料——氢化铝铝（AlH3）。

接下来，将氢化铝铝在高温下电解，得到铝金属。

2.熔炼法生产铝：
铝的熔炼法生产过程中，首先需要将含有铝的矿石与氧化剂一起熔炼，得到铝和铝合金。

这个过程还需加入一定的助熔剂，并且控制合金的成分、含量和温度等参数，以确保最终产品达到所需的质量标准。

此外，还需要
对废料进行处理，回收铝金属以达到环保的要求。

总体来说，铝的生产工艺包括了矿石开采、粉碎、煅烧、熔炼、电解
等多个环节，因此需要耗费较多的能源和资源。

此外，生产过程中需要注
意环保问题，加强废气、废水等的处理，减少环境污染。