铸造铝合金的熔炼.ppt

1、第十三章 铸造铝合金的熔炼,内容：配料计算、炉料处理、熔炼设备工具选用、熔炼工艺过程控制 目的：合格金属液：成分、变质处理,第一节 铝合金液精炼原理,除气，除杂质 一、铝铸件中气孔的形态及对性能的影响 1、针孔 1）点状针孔 凝固析出气泡 2）网状针孔 析出气孔、枝晶间没有补缩 3）混合型针孔 结构复杂、壁厚不均 2、皮下气孔 铝液与铸型中的水反应气体 3、单个大气孔 排气不畅，工艺问题,二、铝铸件中氧化夹杂物形态及对性能的影响 一次氧化夹杂物 大块夹杂物、弥散夹杂物 二次氧化夹杂物 三、铝液中气体和夹杂物的来源 1、气体 主要是氢85% 1）铝与水、油污反应生成 2）氢在铝液中溶解度 图13

2、-2 原子溶解 2、夹杂物 氧化铝,四、氧化铝的形态、性能对吸氢的影响 形态 -Al2O3 1、-Al2O3 低温 ，吸水表13-2 干燥处理 2、-Al2O3 所有温度，700-850最多 覆盖液面，隔绝空气，吸水 3、-Al2O3 850以上，吸水最少 0.01 五、合金元素对铝液吸氢的影响 1、对溶解度的影响：镁 提高溶解度，硅、铜降低溶解度 2、对氧化膜性能的影响 镁 破坏氧化膜 铍 保护氧化膜,六、熔炼时间对吸氢的影响 快速熔炼 七、铝液中析出氢的条件 1、储氢条件： 温度、压力、深度、氧化夹杂物（氧化铝等） 2、除氢：扩散、形成气泡、上浮逸出、其他气体上浮带走 3、措施：降压、对流

3、、介质带走（惰性气体，不溶于铝的活性气体）。,第二节 铝液熔炼工艺,一、吸附精炼 1、浮游法 形成气泡带走Al2O3、H2 (1） 通气体： 氮：710-720，温度低，降低氢的扩散系数，温度高，将生成AlN夹杂物。工业氮含有氧、水，影响效果，必须清除。 氩：精炼温度可达760氩的密度高于氧，覆盖铝熔池表面，净化效果好，可以和变质剂同时加入，提高效率。 氯：Cl2+AlAlCl3（沸点183）不溶于铝液 Cl2+H2HCl（-85）不溶于铝液 净化效果好。剧毒，设备要求高。改进，先通氯，后通氮。 三气混合气（Cl2、CO、N2）：配比 15：11：74.缺点：需要三气发生装置及输送装置。,（2

4、）通固体： 氯盐（Zn Cl2 、Mn Cl2 、C2 Cl6 、Ti Cl4 ） 精炼：nAl+3MeCln=nAlCl3+3Me Zn Cl2 、价格便宜，净化效果差 。 C2C l6 、净化效果好，造成空气污染。 固体无公害精炼剂（煤粉硝酸盐） 4NaNO3+3C-Na2NO3+N2+3CO2 喷粉（熔剂）精炼（NaCl、NaF、KCl）,2、熔剂法 吸附溶解铝液夹杂物、氢 1）对熔剂的要求 不与铝液发生化学反应，不溶解 熔点低于精炼温度、流动性好 能吸附溶解 Al2O3 来源丰富价格便宜 2）工艺性能要求 覆盖性、分离性、精炼性（吸附溶解铝液夹杂物、氢） 3）常用溶剂及其选择 NaCl

5、、NaF、KCl、Na2SiF6等,3、过滤法 非活性过滤剂、活性过滤剂 （炭块、玻璃纤维等 ） （NaF、CaF等） 1）网状过滤法 2）填充床过滤法 4、稀土精炼 形成氢化合物除氢,二、非吸附精炼 1、真空精炼 2、超声波处理 在铝液内形成超声空穴，促氢形成气泡上浮，并带走氧化夹杂物 三、净化效果检测方法 1、炉前检测 （自己看看） 2、成品检测,六、铝合金精炼小结 精练的工艺要求 防、排、溶 防 防止水汽及赃物混入铝液 排 精炼，清除夹杂物和气体 溶 快速凝固、压力结晶。 使气体溶入铸件内，不形成气孔。 以防为主，严格工艺。,第四节 铝合金组织控制,成分、冷却速度、变质处理 变质处理：1、第一类：细化固溶体（钛硼锆稀土等） 2、第二类：细化共晶体（钠盐） 3、第三类：细化