鑄造鋁合金的熔煉

1、第十三章 鑄造鋁合金的熔煉內(nèi)容：配料計(jì)算、爐料處理、熔煉設(shè)備工具選用、熔煉工藝過程控制目的：合格金屬液：成分、變質(zhì)處理第一節(jié) 鋁合金液精煉原理 除氣，除雜質(zhì)一、鋁鑄件中氣孔的形態(tài)及對(duì)性能的影響1、針孔 1）點(diǎn)狀針孔 凝固析出氣泡 2）網(wǎng)狀針孔 析出氣孔、枝晶間沒有補(bǔ)縮 3）混合型針孔 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚不均2、皮下氣孔 鋁液與鑄型中的水反應(yīng)氣體 3、單個(gè)大氣孔 排氣不暢，工藝問題二、鋁鑄件中氧化夾雜物形態(tài)及對(duì)性能的影響 一次氧化夾雜物 大塊夾雜物、彌散夾雜物 二次氧化夾雜物三、鋁液中氣體和夾雜物的來源 1、氣體 主要是氫85% 1）鋁與水、油污反應(yīng)生成 2）氫在鋁液中溶解度 圖13-2 原子溶解

2、2、夾雜物 氧化鋁四、氧化鋁的形態(tài)、性能對(duì)吸氫的影響 形態(tài) -Al2O31、-Al2O3 低溫 ，吸水表13-2 干燥處理2、-Al2O3 所有溫度，700-850最多 覆蓋液面，隔絕空氣，吸水3、-Al2O3 850以上，吸水最少 0.01五、合金元素對(duì)鋁液吸氫的影響 1、對(duì)溶解度的影響：鎂 提高溶解度，硅、銅降低溶解度 2、對(duì)氧化膜性能的影響 鎂 破壞氧化膜 鈹 保護(hù)氧化膜六、熔煉時(shí)間對(duì)吸氫的影響 快速熔煉七、鋁液中析出氫的條件 1、儲(chǔ)氫條件： 溫度、壓力、深度、氧化夾雜物（氧化鋁等） 2、除氫：擴(kuò)散、形成氣泡、上浮逸出、其他氣體上浮帶走 3、措施：降壓、對(duì)流、介質(zhì)帶走（惰性氣體，不溶于鋁

3、的活性氣體）。 第二節(jié) 鋁液熔煉工藝一、吸附精煉1、浮游法 形成氣泡帶走Al2O3、H2 (1） 通氣體： 氮：710-720，溫度低，降低氫的擴(kuò)散系數(shù)，溫度高，將生成AlN夾雜物。工業(yè)氮含有氧、水，影響效果，必須清除。 氬：精煉溫度可達(dá)760氬的密度高于氧，覆蓋鋁熔池表面，凈化效果好，可以和變質(zhì)劑同時(shí)加入，提高效率。 氯：Cl2+AlAlCl3（沸點(diǎn)183）不溶于鋁液 Cl2+H2HCl（-85）不溶于鋁液 凈化效果好。劇毒，設(shè)備要求高。改進(jìn)，先通氯，后通氮。 三氣混合氣（Cl2、CO、N2）：配比 15：11：74.缺點(diǎn)：需要三氣發(fā)生裝置及輸送裝置。（2）通固體： 氯鹽（Zn Cl2 、M

4、n Cl2 、C2 Cl6 、Ti Cl4 ） 精煉：nAl+3MeCln=nAlCl3+3Me Zn Cl2 、價(jià)格便宜，凈化效果差 。 C2C l6 、凈化效果好，造成空氣污染。 固體無公害精煉劑（煤粉硝酸鹽） 4NaNO3+3C-Na2NO3+N2+3CO2 噴粉（熔劑）精煉（NaCl、NaF、KCl）2、熔劑法 吸附溶解鋁液夾雜物、氫 1）對(duì)熔劑的要求 不與鋁液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不溶解 熔點(diǎn)低于精煉溫度、流動(dòng)性好 能吸附溶解 Al2O3 來源豐富價(jià)格便宜 2）工藝性能要求 覆蓋性、分離性、精煉性（吸附溶解鋁液夾雜物、氫） 3）常用溶劑及其選擇 NaCl、NaF、KCl、Na2SiF6等3、

5、過濾法 非活性過濾劑、活性過濾劑 （炭塊、玻璃纖維等 ） （NaF、CaF等） 1）網(wǎng)狀過濾法 2）填充床過濾法4、稀土精煉 形成氫化合物除氫二、非吸附精煉1、真空精煉2、超聲波處理 在鋁液內(nèi)形成超聲空穴，促氫形成氣泡上浮，并帶走氧化夾雜物三、凈化效果檢測(cè)方法1、爐前檢測(cè) （自己看看）2、成品檢測(cè)六、鋁合金精煉小結(jié) 精練的工藝要求 防、排、溶防 防止水汽及贓物混入鋁液排 精煉，清除夾雜物和氣體溶 快速凝固、壓力結(jié)晶。 使氣體溶入鑄件內(nèi)，不形成氣孔。 以防為主，嚴(yán)格工藝。第四節(jié) 鋁合金組織控制成分、冷卻速度、變質(zhì)處理變質(zhì)處理：1、第一類：細(xì)化固溶體（鈦硼鋯稀土等） 2、第二類：細(xì)化共晶體（鈉鹽） 3、第