深度解析铝合金熔化全过程浇铸机

2022-07-14 04:58

2016-12-09 15:37:27来源: 贤集网

铝合金熔炼中比较经济和常用的熔炼方式是燃气炉熔化,要求:快速熔化﹑时间短﹑吸气少。投料的顺序不仅影响熔化效率与合金消耗,也直接影响铝液质量。投料的原则是:先小后大,先易熔后难熔,先少烧损后易烧损,最后进行变质。首先加入小块的回炉料、熔点较低的铝合金锭(如Al-Si合金),然后是体积较大、熔点较高的铝锭和中间合金(如Al-Mn),Mg等容易烧损元素最后加入。

小块回炉料先投在炉底既保护炉体,减轻大块炉料投料时对炉壁冲击,又由于回炉料熔点较低易熔化,对于后续熔化熔点较高的原材料时可以提高熔化效率,最后降温加Mg,降低减少烧损。国内某些车辆配套企业在对铝合金熔炼时就采用这种方式:先将熔化炉进行预热,到达预定温度后开始投料,先加小块回炉料垫底,然后加入大块铝锭,对于易烧损元素加入后直接压入铝液中熔化。

熔化是固体升温变成具有流动性的液体的过程,投料结束后,开始进行熔化。在熔炼过程中,要保证熔化快速均匀,且靠近火焰处的温度较高,达到1200℃以上,为了避免局部过热、温度过高,致使铝合金氧化严重对后期产品精炼带来不便,在熔化过程应进行搅拌,将未融化炉料扒入铝液中,使其基本全部浸入搅拌均匀,避免局部过热。对最后浸入的Mg等元素,火焰不能直接加热熔化,又因为铝液浸入了原材料,使得温度降低,保持Mg等元素在相对较低的温度下熔化,减少了烧损,同时提高了燃烧效率。铝合金在600℃左右开始熔化,升温到660℃全部熔化,控制熔炼温度不超过760℃。

当熔化温度超过770℃时,铝合金的氧化严重,熔炼过程的吸氢和夹渣增多,在浇铸凝固过程出现晶粒粗大,降低机械性能。为了减少铝合金在熔化过程的氧化,在熔炼过程加入0.4%~0.5%的覆盖剂,保护铝合金表面氧化膜不会被破坏,覆盖剂的种类与清渣剂化学成分差不多。

熔炼过程温度控制在720~760℃,待铝锭熔化部分后,加入熔点较高原材料如Si元素及Ti剂,Ti在合金中形成异质晶核,起到细化组织作用,将其压入铝液中熔化,减少烧损。铝锭基本熔化完全后加入易烧损元素Mg﹑Cu等类合金元素,不能加入太早,减少烧损,也不能太晚,影响扩散产生偏析,关闭炉门继续熔炼。

熔炼完全后,铝合金表面有很多浮渣,主要是Al2O3和其它氧化物夹渣,这些细小的夹渣比铝液重,但聚集结块后比重轻,漂浮在表面,需要进行清渣。清渣剂的用量按照0.2%~0.5%加入,均匀洒在铝液表面,并进行浅度均匀搅拌。把渣扒在炉门,关上炉门静置,一方面清渣剂有发热效果,可以熔化粘附在浮渣上面的铝液;另一方面可以有效使渣与铝液分开,有利于扒出铝渣,静置几分钟后平稳将炉门口铝渣扒出。铝合金熔炼是一个很复杂的过程,不同元素由于烧损程度不一致,在扒渣后将铝液转入转浇包之前,需取样进行理化分析,保证每种元素在合格范围内才能放水进入转浇包除气精炼,反之不合格则需进行适当调整。

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