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铝合金定量炉-保证压铸铝合金熔炼质量的几点经验
作者: 发布于:19/3/2019 PM 6:51:10 点击量:

    保证压铸铝合金熔炼质量是压铸生产中最重视的问题之一,本文根据多年生产经验,对中小型企业的压铸铝合金熔炼质量提出从原料、熔炼工艺角度解决化学成分、气孔、硬质点的途径。

1 原料问题

   现在压铸行业中多数是从铝合金锭生产厂购进牌号铝锭,这种配制好的牌号合金铝锭多以回收的再生铝制品为主料,经过成分调整(加入纯铝锭及部份中间合金)生产的。因此,这种合金铝锭成本、售价都低于以纯铝锭为主料的合金铝锭,但杂质含量较高。

    针对这种情况,需要对购进的合金铝锭做原材料的化学成分检验,应根据GB/T8733与合金铝锭生产厂签订技术要求时做适当调整,再根据压铸铝合金的要求做出进一步调整,例如对常用YL113和YL112压铸铝合金锭建议调整如下(见表1)。


    由于铝合金中含气量和硬质点的要求,要求铝锭生产厂必须做好精炼、除气、造渣,防铝锭中含气量高,杂质多,遗传到压铸铝液中,要求铝锭表面光滑(经过扒去浮渣的)断口细密无结晶硅亮晶粒的(铝绽表面有气泡孔是锭模上涂料水份大未烘干,表面不光亮是浮渣未刮除干净,铝锭断口有亮晶晶的晶粒是浇注温度过高,有硅结晶。

    压铸生产中有30%-50%回炉料,对于回炉料有油污的要先烧除再压入铝液中,对碎铝渣料必须过筛除尘、清除砂石才能回炉,凡使用回炉料的铝液,精炼剂、除渣剂用量必须适量增加,一般按上限比例控制(回炉料的加入量应控制在40%以下。

铝液的熔化

    压铸铝合金熔化时,采用快速淹没方式,即在熔炼炉中保留一定量铝液,不要用完(将碎料压入铝液中熔化,防止在高温时长时间直接烧铝碎料氧化形成氧化铝,当碎料化完时,液面增高后再加入铝锭(铝合金熔化时不要搅动,防止氧化增加烧损。

铝合金液的精炼与造渣

    精炼与造渣是压铸铝合金熔炼工艺中最重要的工序之一,是避免大量产生气孔和硬质点的有效办法。

3.1炉内与炉外的精炼与造渣

    对于坩埚炉和中小型池式熔炼炉可以采取炉内精炼与造渣,因为经过处理后的铝液可以很快用完。对于大的池式熔炼炉,最好不采用炉内精炼与造渣处理,而应在专用保温包中或保温炉中进行处理,这样可以减少熔剂的用量。

    精炼后的铝液放置时间过长,铝液与大气的接触中会不断氧化与吸气(如果在铸铁坩埚中放置时间过长会导致增铁及产生沉淀物(实践证明,在涂料防护不良或失效的铸铁坩埚中的铝液放置40min以上不用时,含铁量会增加,有时可达0.2%增量,放置时间愈长,增铁量愈多,所以在停工期超过40min的保温铸铁坩埚中的铝液应转移到其它工位坩埚中尽快使用。必要时可以再次用少量精炼剂进行精炼后再使用。有的企业采用大炉炼铝,再用转运包分配到各工位保温炉中使用。对这种情况,如果是熔炼后的铝液在专用的保温炉中精炼与造渣,则必须是放一次铝液精炼一次,不要边补充铝液边使用,这样精炼效果不良。

如果是大炉熔炼后直接转运到各工位保温炉中使用,可以采取在转运包中精炼造渣的方法,经处理后的铝液再倒入保温炉中,也可以在保温炉中精炼造渣。

3.2   精炼与造渣的方法与熔剂的选择

   铝合金的精炼与造渣目的是除去铝液中的气体和杂质,多采用物理吸附和化学反应相结合的方法。

   第1种方法是吹气喷粉精炼,它是采用便宜的氮气(或氩气)经过除湿后吹入铝液中,在吹气同时加入粉状精炼剂,使炉中的铝液充分与气体和粉体接触所产生的气泡吸附铝液中的气体与杂质上浮到液面。因此,精炼冒泡的大小多少,冒泡时间长短与精炼质量密切相关。精炼的反应时间不能过短,一般要求在6-10min,有时可达15min。冒泡的大小也很重要,有的精炼熔剂反应激烈,气泡中出液很高这并不好,反而增加了氧化和再次吸气。希望熔剂反应后气泡产生均匀、时间长,气泡高出液面10cm以下。

    第2种是采用精炼块,用钟罩压入铝液中,不断沿铝液下部搅动,达到铝液充分与气泡接触的目的。目前市售的精炼块生产厂家很多,品质不一,选择块状精炼剂时应注意它适应的材质,最低精炼温度,冒泡大小与时间长短,有无有害气体放出,和精炼剂中有无有害杂质残留。好的块状精炼剂应当是将熔剂混合熔化之后,粉碎再使用,它可在650-680℃就可产生分解反应有气泡放出,在反应的同时有一定升温作用,在精炼时冒泡时间长,气泡均匀冒出,而不是很激烈冒泡之后就变成很小气泡了,精炼后残渣可以完全取出,所冒出的气泡无异味对人体无害。精炼块如冒泡时间低于5min,应再度进行一次,精炼时间必须保证在6-10min。

造渣与除渣

    铝合金的造渣与除渣是精炼后的工序,其目的是使铝液的杂质,氧化物进入渣中清除掉,往往在除渣时,渣中含有铝液。因此,希望渣中含的铝液尽量少,扒出的渣要经过再次炒灰。炒灰的目的是使渣中铝液挤出沉在炒锅底部,使灰渣柔碎分散留在上部,使渣灰与铝液分离,为达到这一目的就要选择良好的除渣熔剂。除渣剂是撒在液面上,为使其反应良好要用压勺,压入铝液中,反复柔压,尽量使其与铝液表面层充分接触,达渣铝分离的作用。经验表明除渣剂所造的渣是松散的,不发黑的,呈灰白色的是比较好的除渣剂。

    综上所述,压铸铝合金的精炼与造渣是一个时间过程,不可能快速完成,缩短精炼时间是错误的操作,铝液中气体的吸附和杂质的上浮都需一定的时间,只有保证有充分的吸附时间和杂质上浮时间,才能达到精炼的目的,精炼时保证铝液充分与气泡接触,不断的搅动是必要的,铝液中的气体除净了,杂质去除了,才能保证产品气孔率降低,硬质点减少,质量得到保证。

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