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析鋁合金的分類

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析鋁合金的分類

發布日期:2018-12-13 作者: 點擊:

鋁合金按用途分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金包括日常使用的鋁合金門窗,航天飛機的機構材料,根據不同使用要求可進行熱處理和不進行熱處理;另一類為鑄造鋁合金,主要包括鋁矽合金、鋁銅合金、鋁鎂合金、鋁鋅合金和鋁稀土合金等。

在實際生産過程中,鑄造鋁合金根據各類化學元素含量多少進行分類。熔煉過程需要根據實際的化學成分進行添加或者減少原料用量,有些廠家供應的成品鋁錠已經含有産品所需要的各種合金元素,熔煉過程基本不需要額外加入其他化學元素,不需要進行配比直接熔煉成鋁液,也沒有加入的順序問題,這類鋁合金适合結構單一的産品。

用純鋁錠為原材料,熔煉過程根據實際生産需要進行調節化學成分,優點是可以熔煉不同牌号的鋁合金液,能夠适應不同産品的需求,産品類型多種多樣。對鋁合金進行熔煉前,按照要求進行配料,配料根據合金牌号,需要考慮新料﹑回爐料﹑中間合金中各種元素熔煉過程的燒損。

鋁合金熔煉中比較經濟和常用的熔煉方式是燃氣爐熔化,要求:快速熔化﹑時間短﹑吸氣少。投料的順序不僅影響熔化效率與合金消耗,也直接影響鋁液質量。投料的原則是:先小後大,先易熔後難熔,先少燒損後易燒損,進行變質。

首先加入小塊的回爐料、熔點較低的鋁合金錠(如 Al-Si 合金),然後是體積較大、熔點較高的鋁錠和中間合金(如Al-Mn),Mg 等容易燒損元素*加入。小塊回爐料先投在爐底既保護爐體,減輕大塊爐料投料時對爐壁沖擊,又由于回爐料熔點較低易熔化,對于後續熔化熔點較高的原材料時可以提高
熔化效率,*降溫加 Mg,降低減少燒損。

國内某些車輛配套企業在對鋁合金熔煉時就采用這種方式:先将熔化爐進行預熱,到達預定溫度後開始投料,先加小塊回爐料墊底,然後加入大塊鋁錠,對于易燒損元素加入後直接壓入鋁液中熔化。

熔化是固體升溫變成具有流動性的液體的過程,投料結束後,開始進行熔化。在熔煉過程中,要保證熔化快速均勻,且靠近火焰處的溫度較高,達到 1200 ℃以上,為了避免局部過熱、溫度過高,緻使鋁合金氧化嚴重對後期産品精煉帶來不便,在熔化過程應進行攪拌,将未融化爐料扒入鋁液中,使其基本全部浸入攪拌均勻,避免局部過熱。對*浸入的 Mg 等元素,火焰不能直接加熱熔化,又因為鋁液浸入了原材料,使得溫度降低,保持 Mg 等元素在相對較低的溫度下熔化,減少了燒損,同時提高了燃燒效率。

鋁合金在 600 ℃左右開始熔化,升溫到 660 ℃全部熔化,控制熔煉溫度不超過 760 ℃。當熔化溫度超過 770 ℃時,鋁合金的氧化嚴重,熔煉過程的吸氫和夾渣增多,在澆鑄凝固過程出現晶粒粗大,降低機械性能。為了減少鋁合金在熔化過程的氧化,在熔煉過程加入 0.4%~0.5% 的覆蓋劑,保護鋁合金表面氧化膜不會被破壞,覆蓋劑的種類與清渣劑化學成分差不多。

熔煉過程溫度控制在720~760 ℃,待鋁錠熔化部分後,加入熔點較高原材料如 Si 元素及 Ti劑,Ti在合金中形成異質晶核,起到細化組織作用,将其壓入鋁液中熔化,減少燒損。鋁錠基本熔化完全後加入易燒損元素 Mg ﹑  Cu 等類合金元素,不能加入太早,減少燒損,也不能太晚,影響擴散産生偏析,關閉爐門繼續熔煉。

熔煉完全後,鋁合金表面有很多浮渣,主要是  Al2O3和其它氧化物夾渣,這些細小的夾渣比鋁液重,但聚集結塊後比重輕,漂浮在表面,需要進行清渣。清渣劑的用量按照 0.2%~0.5%加入,均勻灑在鋁液表面,并進行淺度均勻攪拌。把渣扒在爐門,關上爐門靜置,一方面清渣劑有發熱效果,可以熔化粘附在浮渣上面的鋁液;另一方面可以有效使渣與鋁液分開,有利于扒出鋁渣,靜置幾分鐘後平穩将爐門口鋁渣扒出。


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