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铝棒是如何炼成的?
作者:admin  日期:2018/8/30 11:30:08 人气:200 评论:0 标签:

要想知道铝棒是如何炼成的,我们首先来了解一下市面上的铝合金的工艺流程和技术。

铝合金熔炼中比较经济和常用的熔炼方式是燃气炉熔化,从投料顺序、温度控制等方面进行了介绍。在对铝合金进行熔炼前,要按照要求进行配料,需要考虑新料﹑回炉料﹑中间合金中各种元素熔炼过程的烧损。同时对铝液的精炼进行了详细介绍,要求精炼后对铝液进行理化分析,对不合格铝液要进行重新调整。

铝合金按用途分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金包括日常使用的铝合金门窗,航天飞机的机构材料,根据不同使用要求可进行热处理和不进行热处理;另一类为铸造铝合金,主要包括铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金和铝稀土合金等。

在实际生产过程中,铸造铝合金根据各类化学元素含量多少进行分类。熔炼过程需要根据实际的化学成分进行添加或者减少原料用量,有些厂家供应的成品铝锭已经含有产品所需要的各种合金元素,熔炼过程基本不需要额外加入其他化学元素,不需要进行配比直接熔炼成铝液,也没有加入的顺序问题,这类铝合金适合结构单一的产品。

用纯铝锭为原材料,熔炼过程根据实际生产需要进行调节化学成分,优点是可以熔炼不同牌号的铝合金液,能够适应不同产品的需求,产品类型多种多样。对铝合金进行熔炼前,按照要求进行配料,配料根据合金牌号,需要考虑新料﹑回炉料﹑中间合金中各种元素熔炼过程的烧损。

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720760 ℃,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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