鋁合金熔煉與鑄造簡介課件

關于鋁合金熔煉與鑄造簡介第1頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三鋁合金熔鑄工藝流程配料裝爐熔化扒渣/攪拌靜置扒渣精煉合金化鑄造鋸切均質熔煉精煉炒灰交付第2頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三圓形頂開蓋熔煉爐傾動式方形保溫爐流槽式除氣設備過濾箱鋁液流槽熔鑄機及水盤鋁合金熔鑄主要設備第3頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三裝爐熔煉時，裝入爐料的順序和方法不僅關系到熔煉時間、金屬的燒損、熱能消耗，還會影響到金屬熔體的質量和爐子的使用壽命。裝料的原則有：1、裝爐料順序應合理。正確的裝料要根據(jù)所加入爐料性質與狀態(tài)而定，而且還應考慮到最快的熔化速度，最少的燒損以及準確的化學成份控制。2、對于質量要求高的產品（包括鍛件、模鍛件、空心大梁和大梁型材等）的爐料除上述的裝爐要求外，在裝爐前必須向熔池內撒20-30KG粉狀熔劑，在裝爐過程中對爐料要分層撒粉狀熔劑，這樣可提高爐體的純潔度，也可減少燒損。3、電爐裝料時應注意爐料最高點距電阻絲的距離不得少于100mm，否則容易引起短路。第4頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三熔化爐料裝完后即可升溫熔化，熔化是從固態(tài)轉變液態(tài)的過程。1、覆蓋：熔化過程中隨著爐料溫度的升高，特別是當爐料開始熔化后，金屬外層表面所覆蓋的氧化膜很容易破裂，將逐漸失去保護作用。氣體在這時候很容易侵入，造成內部金屬的進一步氧化。并且已熔化的液滴或液流要向爐底流動，當液滴或液流進入底部匯集起來的液體中時，其表面的氧化膜就會混入熔體中。所以為了防止金屬進一步氧化和減少進入熔體中的氧化膜，在爐料軟化下塌時，應適當向金屬表面撒上一層粉狀熔劑覆蓋，這樣也可以減少熔化過程中的金屬吸氣。2、熔化過程中應注意防止熔體過熱，特別是天然氣爐（或煤氣爐）熔煉時爐膛溫度高達1200°C，在這樣高的溫度下容易產生局部過熱。為此當爐料熔化后，應適當攪動熔體，以使熔池里各處溫度均勻一致，同時也利于加速熔化。第5頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三扒渣與攪拌當爐料在熔池里已充分熔化，并且熔體溫度達到熔煉溫度時，即可扒除熔體表面漂浮的大梁氧化渣。扒渣：扒渣前應先在熔體上均勻撒入粉狀熔劑，以使渣與金屬分離，有利于扒渣，可以少帶出金屬。攪拌：目的在于使合金成分均勻分布和熔體內溫度趨于一致。因為，一些密度較大的合金元素容易沉底，另外合金元素的加入不可能絕對均勻，這就造成了熔體上下層之間，爐內各區(qū)域之間合金元素的分布不均勻。如果攪拌不徹底（沒有保證足夠長的時間和消滅死角），容易造成熔體化學成份不均勻。第6頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三中間合金的制備技術1、中間合金的使用條件：熔制鋁合金時，合金元素的添加方法一般有四種：a、以純金屬直接加入；b、以中間合金的形式加入；c、以化工材料的形式加入；d、以添加劑的形式加入。2、中間合金的使用考慮：a、有些合金元素的含量范圍較窄，為使合金獲得準確的化學成分，不適于加入純金屬，而需以中間合金形式加入；b、某些純金屬熔點較高，不能直接加入鋁熔體中，而應先將此難熔金屬預先制成中間合金以降低其熔點。c、某些純金屬密度大，在鋁中溶解速度慢，這些合金元素若以純金屬形式加入，易造成偏析。d、某些純金屬表面不清潔，有的繡蝕嚴重，直接加入熔體易污染熔體，因此宜預先制成中間合金后使用。e、某些單質易蒸發(fā)或氧化，熔點高，在鋁中溶解度低3、中間合金的使用目的：防止熔體過熱，縮短熔煉時間，降低金屬燒損，便于加入高熔點、難熔和易氧化揮發(fā)的合金元素，從而獲得成分均勻，準確的熔體。第7頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三精煉在線凈化：爐內處理對鋁合金熔體的凈化效果是有限的，要進一步提高熔體純潔度，尤其是進一步降低氫含量和去除非金屬夾雜物，必須采用高效的在線凈化技術。除氣裝置都采用N2和Ar作為精煉氣體，能有效去除鋁熔體中的氫。如在精煉氣體中加入少量的Cl2、CCl4或SF6等物質，還能很好的地除去熔體中的堿金屬和堿土金屬.熔體過濾：過濾是去除鋁熔體中非金屬夾雜物最有效和最可靠的手段，從原理上講有餅過濾和深過濾之分。過濾方式有多種，效果最好的有過濾管和泡沫陶瓷過濾板。泡沫過濾板使用方便、過濾效果好、價格低泡沫陶瓷過濾器示意圖第8頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三溶劑精煉常用溶劑成分和用途第9頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三DFU旋轉噴頭除氣法DFU是西南鋁業(yè)責任公司在我國最先開發(fā)應用的旋轉噴頭除氣與泡沫陶瓷過濾相結合的鋁熔體凈化裝置，如圖所示，它的除氣箱采用單旋轉噴頭法除氣，內部由隔板分為除氣和靜置區(qū)，內置浸入式加熱器，可在鑄造或非鑄造期間對金屬熔體進行加熱和保溫，它采用的是Ar氣（或N2氣），加1%-3%的Cl（或CCl4)氣體，可提高熔體凈化效果。第10頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三DDF旋轉噴頭除氣法DDF也是西南鋁業(yè)有限責任公司在國內最早開發(fā)應用的一種旋轉噴頭法除氣何泡沫陶瓷相結合的鋁熔體凈化裝置之一。第11頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三晶粒細化在鋁液中加入晶粒細化劑，可以明顯改善鑄錠的組織，晶粒細化的方法有多種，使用最廣泛的是二元合金Al-Ti和三元合金Al-Ti-B，產品主要有Al-4Ti和Al-5Ti-1B塊狀或棒狀細化劑，塊狀在調整好鋁熔體