鋁合金固溶爐鑄造生產(chǎn)中一系列的環(huán)節(jié)將影響材料的各方面性能,,只有嚴(yán)格控制熔煉與澆鑄的全過程,對防止針孔,、夾雜,、欠鑄、裂紋,、氣孔以及縮松等鑄造缺陷起著重要的作用才能確保合格,。
由于鋁合金固溶爐會吸收氫傾向大,,氧化能力強(qiáng),,易溶解鐵,在熔煉與澆鑄過程中必須采取簡易而又謹(jǐn)慎的預(yù)防措施國,,以獲得優(yōu)質(zhì)鑄件,。
一、鋁合金爐料冷笑及質(zhì)量控制
為了熔煉出優(yōu)質(zhì)鋁熔體,,首先應(yīng)選用合格的原材料,。須對原材料進(jìn)行科學(xué)管理和適當(dāng)處理,否則就會嚴(yán)重影響合金的質(zhì)量,,生產(chǎn)實踐證明,,原材料(包括金屬材料及輔助材料)控制不嚴(yán)會使鑄件成批報廢�,! �
(一)原材料必須有合格的化學(xué)成分及組織,,具體要求如下:
入廠的合金錠除分析主要成分及雜質(zhì)含量外,尚就檢查低陪組織及斷口,。實踐證明,,使用了含有嚴(yán)重縮孔、針孔,、以及氣泡的鋁液,,就難以獲得致密的鑄件,甚至?xí)斐烧麪t,、整批的鑄件報廢,。
有人在研究鋁硅合金錠對鋁合金針孔的影響時發(fā)現(xiàn),,用熔融的純澆鑄砂型試塊時并不出現(xiàn)針孔,,當(dāng)加入低組織和不合格的鋁硅合金錠后,試塊針孔嚴(yán)重,,且晶粒大,。其原因為材料的遺傳性所致,。鋁硅系合金和遺傳性隨著含量的提高面增大,,硅量達(dá)到7%時,遺傳顯著,。繼續(xù)提高硅含量到共晶成分,,遺傳性又稍減小。為解決爐料遺傳性引起的鑄件缺陷,,必須選用冶金質(zhì)量高的鋁錠,、eps線條中間合金及其它爐料。具體標(biāo)準(zhǔn)如下:
(1)斷口上不應(yīng)有針孔,、氣孔
針孔應(yīng)在三級以內(nèi),,局部(不超過受檢面積的25%)不應(yīng)超過三級,超過三級者必須采取重熔煉的辦法以減少針孔度,。重熔精煉方法與一般鋁合金熔煉相同,,澆鑄溫度不宜超過660℃,對于那些原始晶粒大的鋁錠、合金錠等,,應(yīng)先用較低的錠模溫度,,使它們快速凝固,細(xì)化晶粒,�,! �
(二)爐料處理
爐料使用前應(yīng)經(jīng)吹砂處理,以去除表面的銹蝕,、油脂等污物,。放置時間不長,表面較干凈的鋁合金錠及金屬型回爐料可以不經(jīng)吹砂處理,,但應(yīng)消除混在爐料內(nèi)的鐵質(zhì)過濾網(wǎng)及鑲嵌件等,,所有的爐料在入爐前均應(yīng)預(yù)熱,以去除表面附的水分,,縮短熔煉時間在3小時以上,。
(三)爐料的管理及存放
爐料的合理保存及管理對確保合金質(zhì)量有重要意義,。爐料應(yīng)貯存在溫度變化不大,、干燥的倉庫內(nèi)�,! �
二,、坩堝及熔煉工具的準(zhǔn)備
(一)坩堝鑄造鋁合金常用鐵坩堝,也可用鑄鋼及鋼板焊接坩堝,�,! �
新坩堝及長期未用的舊坩堝,使用前均應(yīng)吹砂,,并加熱到700--800度,,保持2--4小時,以燒除附著在坩堝內(nèi)壁的水分及可燃物質(zhì),,待冷到300度以下時,,仔細(xì)清理坩堝內(nèi)壁,在溫度不低于200度時噴涂料,�,! �
坩堝使用前應(yīng)預(yù)熱至暗紅色(500--600度),并保溫2小時以上,。新坩堝外熔煉之前,,最好先熔化一爐同牌號的回爐料。
(二)熔煉工具的準(zhǔn)備
鐘罩,、壓瓢,、攪拌勺、澆包
錠模等使用前均應(yīng)預(yù)熱,并在150度---200度溫度下涂以防護(hù)性涂料,,并徹底烘干,,烘干溫度為200--400度,保溫時間2小時以上,,使用后應(yīng)徹底清除表面上附著的氧化物,、氟化物,(最好進(jìn)行吹砂),。
三,、熔煉溫度的控制
熔煉溫度過低,不利于合金元素的溶解及氣體,、夾雜物的排出,,增加高溫風(fēng)機(jī)廠形成偏析、冷隔,、欠鑄的傾向,,還會因冒口熱量不足,使鑄件得不到合理的補(bǔ)縮,,有資料指出,,所有鋁合金的熔煉溫度到少要達(dá)705度并應(yīng)進(jìn)行攪拌。熔煉溫度過高不僅浪費(fèi)能源,,更嚴(yán)重的是因為溫度愈高,,吸氫愈多,晶粒亦愈粗大,,鋁的氧化愈嚴(yán)重,,一些合金元素的燒損也愈嚴(yán)重,從而導(dǎo)致合金的機(jī)械性能的下降,,鑄造性能和機(jī)械加工性能惡化,,變質(zhì)處理的效果削弱,鑄件的氣密性降低,�,! �
生產(chǎn)實踐證明,,把合金液快速升溫至較的溫度,,進(jìn)行合理的攪拌,以促進(jìn)所有合金元素的溶解(特別是難熔金屬元素),,扒除浮渣后降至澆注溫度,,這樣,偏析程度最小,,熔解的氫亦少,,有利于獲得均勻致密、機(jī)械性能高的合金.因為鋁熔體的溫度是難以用肉眼來判斷的,所以不論使用何種類型的熔化爐,,都應(yīng)該用測溫儀表控制溫度,。測溫儀表應(yīng)定期校核和維修。熱電偶套管應(yīng)周期的用金屬刷刷干凈,,涂以防護(hù)性涂料,,以保證測溫結(jié)果的準(zhǔn)確性及處長使用壽命�,! �
四,、熔煉時間的控制
為了減少鋁熔體的氧化、吸氣和鐵的溶解,,應(yīng)盡量縮短鋁熔體在爐內(nèi)的停留時間,,快速熔煉。從熔化開始至澆注完畢,,砂型鑄造不超過4小時,,金屬型鑄造不超過6小時,壓鑄不超過8小時,�,! �
為加速熔煉過程,應(yīng)首先加入中等塊度,、熔點(diǎn)較低的回爐料及鋁硅中間合金,,以便在坩堝底陪盡快形成熔池,然后再加塊度較大的回爐料及純鋁錠,,使它們能徐徐浸入逐漸擴(kuò)大的熔池,,很快熔化。在爐料主要部分熔化后,,再加熔點(diǎn)較高,、數(shù)量不多的中間合金,升溫,、攪拌以加速熔化,。最后降溫,壓入易氧化的合金元素,,以減少損失,。
五、熔體的轉(zhuǎn)送和澆注
盡管固態(tài)氧化鋁的密度近似于鋁熔體的密度,,在進(jìn)入鋁熔體內(nèi)部后,,經(jīng)過足夠長的時間才會沉至坩堝底陪。而鋁熔體被氧化后形成的氧化鋁膜,,卻僅與鋁熔體接觸的一面是致密的,,與空氣接觸的一面疏松且有大量直徑為60--100A的小孔,,其表面積大,吸附性強(qiáng),,極易吸附在水汽,,反有上浮的傾向。因此,,在這種氧化膜與鋁熔體的比重差小,,將其混入熔體中,浮沉速度很慢,,難以從熔體中排除,,在鑄件中形成氣孔太夾雜。所以,,轉(zhuǎn)送鋁熔體中關(guān)鍵是盡量減少熔融金屬的攪拌,,盡量減少熔體與空氣的接觸�,! �
采用傾轉(zhuǎn)式坩堝轉(zhuǎn)注熔體時,,為避免熔體與空氣的混合,應(yīng)將澆包盡量靠所爐咀,,并傾斜放置,,使熔體沿著澆包的側(cè)壁下流,不致直接沖擊包底,,發(fā)生攪動,、飛濺等�,! �
采用正確合理的澆注方法,,是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的重要條件之一。生產(chǎn)實踐得,,注意下列事項,,對防止、減少鑄件缺陷是很有效的,�,! �
(一)澆注前應(yīng)仔細(xì)檢查熔體出爐溫度、澆包容量及其表面涂料層的干燥程度,,其他工具的準(zhǔn)備是否合乎要不,。金屬澆口杯在澆注前3--5分鐘之內(nèi)就在砂型上安放好,此時澆包懷的道路劃線溫度不高于150度,,安置過早或溫度過高,,澆道內(nèi)憋住大量氣體,在澆注時有爆炸的危險,�,!�
(二)不能在有“過堂風(fēng)”的場合下澆注,以及熔體強(qiáng)烈氧化,,燃燒,,使鑄件產(chǎn)生氧化夾雜等缺陷�,! �
(三)由坩堝內(nèi)獲取熔體時,,應(yīng)先用包底輕輕撥開熔體表面的氧化皮或熔劑層,緩慢地將澆包浸入熔體內(nèi),,用澆包的寬口舀取熔體,,然后平穩(wěn)的提起澆包。
(四)端包時不要掌平,,步子要穩(wěn),,澆包不宜提得過高,澆包退火爐內(nèi)金屬液面必須保持平穩(wěn),,不受攏動,。
(五)即將澆注時,,應(yīng)扒凈澆包的渣子,,以免在澆注中將熔渣、氧化皮等帶入鑄型中,�,! �
(六)在澆注中,熔體流就保持平穩(wěn),,不能中斷,,不能直沖口懷的底孔。澆口懷自媽至終應(yīng)充滿,,液面不得翻動,,澆注速度要控制得當(dāng)。通常,,澆注開始度就稍慢些,,使熔體充填平穩(wěn),然后速度稍快,,并基本保持澆注速度不變,。
(七)在澆注過程中,,澆包咀與澆口的距離就盡可能靠近,,以不超過50毫米為限,以免熔液過多地氧化,。,、
(八)帶堵塞的澆口懷,,堵塞不能撥得太早,在熔體充滿澆口懷后,,再緩慢地斜向撥出,,以免熔體在注入澆道時產(chǎn)生渦流�,! �
(九)距坩堝底部60毫米以下的熔體不宜澆注鑄件,。