铝合金熔炼和净化

铝合金熔炼和净化

1 原材料准备——配料卡片——备料（料斗）——装炉（熔炼炉）——熔化——扒渣——取样——加合金调整成分——电磁搅拌——取样（符合标准）——放流（保温炉）。

2 铝液净化：防排—溶剂（2﹟溶剂），喷粉精炼，气泡浮游法，过滤法。

3 铝液变质和细化：Sr变质，Ti细化。

4 铝屑和铝灰处理:要把三级料及更低级料复化成复化料方可使用。

5 ZL101合金：在700℃时比重为2.4g/cm3，阻力系数μ为1.27,动力粘度η为0.023g/Cm·S，固态理想密度为2.68克/立方厘米，固相线温度及液相线温度555℃-615℃。

6 Si（硅）流动性好，改善充型能力，在结晶过程中散发出大量热。几乎不收缩，减少了合金收缩率减少缩孔、缩松及热裂倾向，提高气密性。在变质后提高强度，有耐磨性和抗腐蚀性。增抗拉强度降低延伸率。当含量在5％时有流动性，占6％时无热裂，占9％时无疏松，占14％时变质不起作用。Mg（镁）使合金抗拉强度增加，降延伸率。在合金中与硅形成Mg2Si相，在亚共晶合金中经淬火和时效处理后，机械性能（抗拉强度和延伸率）显著提高。切削性能有所改善，过高会促进合金吸气氧化，是强化相。

Sr（锶）变质是其吸附在Si的晶坯上，使晶坯难以成核成

大；变质使共晶体中Si呈细小粒状分布，因而改善了合金的力学性能。Sr是长效变质剂（6-8小时），以铝锶中间合金（Sr 占10％）加入进行变质处理使合金中的硅以粗大片状组织变为细粒化组织，变质良好时在金相观察α枝晶网及共晶硅质点小，硅呈细小分布，使合金的机械性能特别是延伸率得到显著提高。

Ti（钛）：加Ti以细化剂原子与被细化合金元素原子间的电子交换，以细化剂原子为基形成动力学上的化合物，即形核初始状态的形成。少量钛能细化合金晶粒组织，提供结晶核心，过多易聚集长大成渣。

Fe（铁）：含量高时形成β相（AL9Fe2Si）和AL8FeMg3-Si6相，铁相脆而硬，以粗大的针状穿过晶粒，大大削弱基体，降低合金抗拉强度和延伸率，降低流动性，不利充型，降低抗腐蚀性能，但能改善粘模。

小结：铁镁硅元素增加抗拉强度和屈服强度升高其延伸率要降低。

温度变高抗拉强度、屈服强度、延伸率降低。

7 熔化的形态：

固溶体：是指溶质原子溶入溶剂晶格中而仍保持溶剂晶格类型的一种金属晶体。大多数溶质原子在溶剂晶格中溶解度是有一定限度的，过量会形成新相。

固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体，使晶格常

数变化越大，其强化效果也越大。这种现象称固溶强化。

金属化合物（中间相）：是合金元素间发生相互作用而生成的一种新相（溶质含量越过溶解度），当合金中出现金属化合物时，通常能提高合金的强度、硬度和耐磨性，但会降低塑性。

共晶是在低于任一种组成物金属熔点的温度下所有成分的融合。在大多数例子中，共晶合金中组成物金属的熔点与它在纯金属状态下的熔点相差100℃。共晶合金直接从固态变到液态，而不经过塑性阶段。其熔化温度称共晶温度。

烧损：熔炼过程中，熔体由于氧化而变成某些不能回收的金属化合物时，这种损失统称为烧损，其大小与炉型、炉料状态、生产工艺等有关。

表面张力：作用在液体表面，并力图使表面自动收缩的力。与本身性质(对液态金属主要是成份和温度)、接触相的性质有关。是液态金属的重要物理特性之一。影响润湿、毛细、内吸附等现象的发生。

润湿：液体在固体或液体表面铺展的性质。如接触面有扩大的趋势称润湿。如液体成球形，在固体或液体表面不能铺开，接触面有收缩趋势称不润湿。润湿角小于90度表示能润湿。

晶体:物质内部结构中的质点（原子、离子或分子）按一定规则次序排列的固体叫晶体。特点：规则的外形，固定的熔

点，各向异性。实际晶体由于结晶及其它加条件的影响，使得所得到的晶体在内部结构上产生很多缺陷，称真实晶体。相：合金中具有同一化学成份、同一聚集状态并以界面互相分开的各个均匀的组成部分。合金中所有的相可分为固溶体和金属化合物两大类。

组元：组成合金的元素（或稳定化合物）称为组元。

金属化合物：是合金中组元相互化合而形成的特殊物质，又称中间相。特点：其晶格成各组元的晶格不同，具有较高的硬度和较大的脆性。可使合金的硬度、强度提高，韧性下降，因此合金中化合物出现的数量与分布对合金性能将产生很大影响。

结晶：物质由液体状态转变为晶体状态物过程叫结晶。

过冷：液体冷却到平衡结晶温度以下某一温度才开始有效结晶的现象叫过冷。而该温度（实际结晶温度）与平衡结晶温度之差称为过冷度。其大小影响结晶后晶粒的大小。（决定晶核生成数目和晶核长大速度，当过冷度很大时，生核数目很大，晶核生长不充分，得到了细小致密的晶体。）

自发成核：只依靠液态金属本身在一定过冷度条件下形成晶核。

非自发成核:依附于固态质点表面而形成晶核的过程（在晶体结构上与结晶金属相近的杂质，称活性杂质如铝合金中的TiAL3;称活化了的某些难溶杂质；结晶金属本身被离散的树

枝晶尖端或未溶的晶格残余物，称固有晶核；在实际生产中故意制造人工晶核以细化组织为变质处理。

8 熔炼过程易出现的问题：铝合金在熔炼过程中极易吸气氧化、析气，是铸件中缩孔、气孔、夹渣的主要原因。尤其针孔是由于精炼不良，铝液中气体、氧化夹杂物含量高，凝固速度慢造成。

9 合格的铝液是：化学成份合格，铝液成份均匀；温度控制合适，气体及氧化夹杂物、熔渣含量少；变质和孕育良好。

铝及铝合金熔炼工艺操作规程

铝及铝合金熔炼工艺操作规程 1、炉子准备 1.1 新炉、大修后的冷炉，应按烘炉规程烘炉。停炉24小时以上的炉子，应根据环境、湿度先烘炉2～6小时以上，才能加料。不得事先将炉料加入冷炉化铝。 1.2 大修后的炉子，在使用前必须洗炉。熔炼合金后转产纯铝时，必须洗炉。洗炉次数不少于两炉次。 1.3 洗炉时，彻底搅拌熔体不少于三次。每次搅拌间隔时间为半小时。洗炉料应彻底放干。 2、技术要求 2.1 化学成分 2.2 按工艺单的要求进行配料，保证加入铝-铁中间合金后，铁硅比≥1.2(铁和硅总量超过0.65%时，可以不要求铁硅比)。 3、加料 3.1 对炉料的要求 3.1.1 配料所使用的原料，必须符合公司内部原材料验收标准的规定，必须有化学成分单方可使用。

3.1.2 外购卷废料成分符合要求，且加工性能合格，方可使用。 3.1.3 铝屑之类的炉料应先铸成锭后，才能加入，并应掺含50%以上的新料(可以是剪切边角料)加入。 3.1.4 所使用的原材料必须清洁、干燥，不得粘有泥、砂，不得混入其他金属和非金属夹杂物。粘有泥、砂的炉料，应清洗晾干后，才能加入炉内。 3.2 炉料的加入顺序和原则 3.2.1 为了保护炉底，加料前先用小块料铺一层底料。 3.2.2 炉膛内加料分布均匀，保持重心不偏移。 3.2.3 炉料在炉膛内的平均高度不允许超过烧嘴的位置，炉料最高处不允许超过烧嘴位置8cm，要保持烧嘴喷射火焰空间畅通，空气流通，防止冒浓烟，减少热损失。为保证装炉量，分二次加料，开火待一次加料软化、炉料高度下降后，再进行二次加料。 3.3 安全要求 3.3.1 凡粘有水和油的废料，不得直接加入未放尽铝液的炉内。 3.3.2 凡粘有润滑油的炉料，不得直接加入保温炉，应在柴油炉内加热蒸发，烧去油污和水分。 3.3.3 加废料前，应先打开烟道闸门，加完后再开烧嘴一刻钟，然后适当关烟道闸门进行升温。 4、熔化 4.1 柴油炉点火，应严格遵守安全操作规程，先开风，后开油，先停油，后关风。点火前应先打开烟道闸门及炉门，火苗调至稳定后，

铝合金熔炼工艺

铝合金熔炼工艺1、性能特征目前压铸件数量最多的就是铝合金，它具有重量轻、比强度高，有较高的力学性能和耐腐蚀性能等。但与锌合金相比，它的铸造性能相对要差，有粘模倾向，在熔炼中更易产生氧化、吸气、偏析、夹渣、结晶粒大等缺陷，铁是铝合金中的有害元素，但铝合金中的含铁量低于0.6%时，在生产过程中容易产生粘模，高于1%时，会使合金中力学性能降低。铝合金"增铁"的原因主要来自三个方面：1）熔炼过程中，铁和合金接触机会较多，如坩埚、铁勺、浇包、熔炼工具等，它们的表面均应涂上涂料。 2）铁在铝合金熔液中溶解速度随温度升高而增大，铝合金熔炼温度高于750℃时，即称为"铝合金过烧"，这时候铁的溶解速度增大很快。3）铝合金中的增铁除了温度因素外，还与时间有关，即保温时间越长，增铁量越多，吸气量也增加，因此尽量减少保温时间对合金增铁， 吸气的减少都是有利的。2、铸铁坩埚及熔炼工具、涂料的使用方法铸铁坩埚及工具预热至120～200℃后，在其表面涂上或喷上涂料，可重复喷涂2～3次，以获得致密、均匀的涂层，随后徐徐加热到200～300℃，以烘干排除水分。3、熔炼坩埚铸铁坩埚也 用于铝合金的保温炉中，因铝合金的熔化温度高，易损坏坩埚，其损坏原因有以下因素：1）表面涂料喷涂不好，造成坩埚腐蚀严重。 2）在正常情况下，采用铸铁坩埚保温时，其溶液温度为620～680℃（按不同合金牌号的铸件的要求而异），如将铸铁坩埚作熔化兼保温时，则埚壁最高温度可达800℃以下；当合金过热时，埚壁温度可达850℃以上，如此温度下，铸铁的抗拉强度很低，稍受载荷或冲击，极可能出现裂纹。3）由于铝合金熔液对铁的侵蚀使铸铁埚壁的内部和外表同时受到侵蚀和烧损，就会加剧裂纹出现的可能。从安全和维护合金质量出发，在连续使用时，应经常清除残渣，涂上涂料，转换坩埚方向使用。使用期限：作保温用为150h左右；作熔化用为100h 左右。4）纯铝熔炼时，应用石墨坩埚。石墨坩埚易碎裂，并吸潮，搬运存放时必须轻挪轻放，避免撞击，应存放在防晒及干燥的场合，使用时应注意以下事项：①首次使用前，应置于熔炉侧缓缓烘干36h，温度不高于80～100℃。②坩埚入炉前，应先将炉壁加热至200～250℃，然后将预热的坩埚放入炉内的填砖上，点火徐徐加热20～30min；再开中火加热坩埚，直到坩埚底呈暗红色，再仔细观察检查坩埚确无伤裂，即可将合金放入进行熔化。③料锭加入坩埚切忌撞击埚壁埚底，如熔炼中发现铝料板结埚壁，切莫扳撬，防止损坏坩埚。④ 使用结束前，必须把坩埚内存余料全部舀出，热坩埚切忌受潮，应放置在干燥的火砖上。4、熔炼方法对于大中型压铸厂家铝合金是采用中央熔炉熔炼后再分配到保温炉保温，而小 型的压铸厂家，通常每台压铸机配备一台以轻柴油为燃料的熔炉，也可采用电熔炉。中央熔炉的熔炼操作要求如下：1）锭料与回炉料应搭配使用，回炉料的比例不大于50%，回炉料是指浇口溢流槽、废铸件，不包括飞边和残屑。2）入炉的料锭和回炉料的表面应干净，干燥，先以小料（回炉料）填底，加入料锭，以防砸坏炉底。 3）炉料熔化开始即用覆盖剂撒在液面上，要覆盖全部金属液面，防止氧化和吸气。4）铝合金液的出水温度应为720～750℃，盛铝液的浇包应预热及涂上涂料。当铝液离浇包口端100mm处即停止放液,并以备好的干燥精炼剂用钟罩压入合金液底部，除气精炼后即运至保温炉保温。 5）从浇包中的铝液倒入保温炉坩埚时应稳妥，防止铝液飞溅伤人和卷入空气，当倒入的铝液至离埚口端50mm处止。6）表面氧化、污染和经油漆、电镀的浇口或铸件都不能直接加

铝合金的熔炼规范

铝合金的熔炼规范 适用于重力铸造和压铸用铝硅合金(包括Al-Si-Mg、Al-Si-Cu等)指导性文件：《铝合金的熔炼规范》。 (1)总则 ①按本文件生产的铸件，其化学成分和力学性能应符合GB/T9438-1999《铝合金铸件》、JISH5202-1999《铝合金铸件》、ASTMB108-03a《铝合金金属型铸件》、GB/T15115-1994《压铸铝合金》、JISH5302-2006《铝合金压铸件》、ASTMB85-03《铝合金压铸件》、EN1706-1998《铸造铝合金》等标准的规定。 ②本文件所指的铝合金熔炼，系在电阻炉、感应炉及煤气(天然气)炉内进行。一般采取石墨坩埚或铸铁坩埚。铸铁坩埚须进行液体渗铝。 (2)配料及炉料 1)配料计算 ①镁的配料计算量：用氯盐精炼时，应取上限，用无公害精炼剂精炼时，可适当减少;也可根据实际情况调整加镁量。 ②铝合金压铸时，为了减少压铸时粘模现象，允许适当提高铁含量，但不得超过有关标准的规定。 2)金属材料及回炉料 ①新金属材料 铝锭：GB/T1196-2002《重熔用铝锭》 铝硅合金锭：GB/T8734-2000《铸造铝硅合金锭》 镁锭：GB3499-1983《镁锭》 铝铜中间合金：YS/T282-2000《铝中间合金锭》 铝锰中间合金：YS/T282-2000《铝中间合金锭》 各牌号的预制合金锭：GB/T8733-2000《铸造铝合金锭》、JISH2117-1984《铸件用再生铝合金锭》、ASTMB197-03《铸造铝合金锭》、JISH2118-2000《压铸铝合金锭》、EN1676-1996《铸造铝合金锭》等。 ②回炉料 包括化学成分明确的废铸件、浇冒口和坩埚底剩料，以及溢流槽和飞边等破碎的重熔锭。 回炉料的用量一般不超过80%，其中破碎重熔料不超过30%;对于不重要的铸件可全部使用回炉料;对于有特殊要求(气密性等)的铸件回炉料用量不超过50%。 3)清除污物 为提高产品质量，必须清除炉料表面的脏物、油污、废铸件上的镶嵌件，应在熔炼前除去(可用一个熔炼炉专门去除镶嵌件)。

铝合金熔炼工艺流程和操作工艺

铝合金熔炼工艺流程和操作工艺(一) 装料 熔炼时，装入炉料的顺序和方法不仅关系到熔炼的时间、金属的烧损、热能消耗，还会影响到金属熔体的质量和炉子的使用寿命。装料的原则有： 1、装炉料顺序应合理。正确的装料要根据所加入炉料性质与状态而定，而且还应考虑到最快的熔化速度，最少的烧损以及准确的化学成分控制。 装料时，先装小块或薄片废料，铝锭和大块料装在中间，最后装中间合金。熔点易氧化的中间合金装在中下层。所装入的炉料应当在熔池中均匀分布，防止偏重。 小块或薄板料装在熔池下层，这样可减少烧损，同时还可以保护炉体免受大块料的直接冲击而损坏。中间合金有的熔点高，如AL-NI和AL-MN合金的熔点为750-800℃，装在上层，由于炉内上部温度高容易熔化，也有充分的时间扩散；使中间合金分布均匀，则有利于熔体的成分控制。 炉料装平，各处熔化速度相差不多这样可以防止偏重时造成的局部金属过热。 炉料应进量一次入炉，二次或多次加料会增加非金属夹杂物及含气量。 2、对于质量要求高的产品（包括锻件、模锻件、空心大梁和大梁型材等）的炉料除上述的装料要求外，在装料前必须向熔池内撒20-30kg粉状熔剂，在装炉过程中对炉料要分层撒粉状熔剂，这样可提高炉体的纯洁度，也可以减少损耗。 3、电炉装料时，应注意炉料最高点距电阻丝的距离不得少于100mm，否则容易引起短路。 熔化 炉料装完后即可升温。熔化是从固态转变为液态的过程。这一过程的好坏，对产品质量有决定性的影响。 A、覆盖 熔化过程中随着炉料温度的升高，特别是当炉料开始熔化后，金属外层表面所覆盖的氧化膜很容易破裂，将逐渐失去保护作用。气体在这时候很容易侵入，造成内部金属的进一步氧化。并且已熔化的液体或液流要向炉底流动，当液滴或液流进入底部汇集起来时，其表面的氧化膜就会混入熔体中。所以为了防止金属进一步氧化和减少进入熔体的氧化膜，在炉料软化下塌时，应适当向金属表面撒上一层粉状熔剂覆盖，其用量见表。这样也可以减少熔化过程中的金属吸气。 覆盖剂种类及用量 炉型及制品电气熔炼煤气炉熔炼 覆盖剂用量普通制品特殊制品普通制品特殊制品 （占投量） /% 0.4-0.5 0.5-0.6 1-2 2-4 覆盖剂种类粉状熔剂 Kcl：Nacl按1：1混合 B、加铜、加锌 当炉料熔化一部分后，即可向液体中均匀加入锌锭或铜板，以熔池中的熔体刚好能淹没住锌锭和铜板为宜。 这时应强调的是，铜板的熔点为1083℃，在铝合金熔炼温度范围内，铜是溶解在铝合金熔体中。因此，铜板如果加得过早，熔体未能将其盖住，这样将增加铜板的烧损；反之如果加得过晚，铜板来不及溶解和扩散，将延长熔化时间，影响合金的化学成分控制。 电炉熔炼时，应尽量避免更换电阻丝带，以防脏物落入熔体中，污染金属。 C、搅动熔体 熔化过程中应注意防止熔体过热，特别是天然气炉（或煤气炉）熔炼时炉膛温度高达1200℃，在这样高的温度下容易产生局部过热。为此当炉料熔化之后，应适当搅动熔体，以使熔池里各处温度均匀一致，同时也利于加速熔化.

铝合金熔炼注意事项笔记

铝合金熔炼注意事项笔 记 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

铝合金熔炼注意事项 1.微量的（10ppm）磷P就会使9%的亚共晶铝合金出现初晶硅，使共晶硅出现粗大的板 片，故此需要严格控制结晶硅的含磷量； 2.SI硅含量的提高会使结晶温度区间变小（亚共晶时）、共晶体增加、流动性提高，线 收缩率降低、热烈倾向小、密度变小、电导率变小、腐蚀量变小、磨损量变小；在含Si%16~18%时流动性达到峰值； 3.α（AL）相是Si溶于AL的固溶体，β相是AL溶于Si的固溶体、但是因为AL几乎不 溶于Si、故此可将其视为纯Si，(α+β)称为共晶体；如果是亚共晶时析出的Si称为共晶si、而共晶、过共晶时先析出的Si称为初晶Si（共晶时仅析出（α+β）、过共晶时会首先析出β相）； 4.ZL114A为亚共晶合金、含有α（AL）相和（α+β）相； 5.细化共晶硅的变质处理不能细化初晶硅； 6.为了兼顾合金的各种性能、铝合金的含硅一般为7%~12%； 7.加入钠元素或锶元素后、随共晶硅形貌发生剧变、伸长率大幅提高； 8.加入锶元素、锑元素后共晶反应时间明显延长、说明锶元素、锑元素均有阻碍共晶形 核、生长的作用，反应在曲线上就是共晶平台温度下降、时间延长； 9.当钠含量超过一定数量后、大大抑制了共晶硅的析出、生长，液相温度继续降低，以 后发生三元共晶转变：L –α（AL）+ Si + (NA、AL)Si2，共晶平台温度降低5~10℃，实际上钠盐降低共晶平台温度是过变质的结果、也可以说是过变质才有的特征。而锶变质不会产生过变质现象，因此共晶平台下降不大为5~7℃； 10.稀土变质与凝固速度有关、是一种对冷速敏感的变质剂，要获得良好的贬值效果要创 造出快冷条件； 11.AL-Si共晶合金、过共晶合金中同时加入稀土和磷，能同时细化初晶si和共晶si，称 为双重变质； 12.Al-si-mg合金固溶处理时、Mg2SI固溶入α（al）中、人工时效后呈弥散相析出、强 化合金、力学性能大幅提高； 13.AL-si-mg三元共晶点温度为559℃、理论固溶温度接近550℃左右、考虑炉温不均匀及 仪表误差、国标中将固溶处理温度定为535℃±5℃； 14.ZL101：si6~8%、%~%、其余为AL，铸态组织由树枝状α（AL）固溶体、共晶体（α+ β）组成、晶界上有微量的Mg2SI成针状，固溶处理时Mg2si融入α（AL）中、人工时效后沉淀析出； 15.ZL101可通过调整mg的上限、下限或采用不同的热处理规范来调节合金强度塑形指 标； 16.温度升高时，Mg2si开始聚集、容易成块，力学性能下降、故其工作温度不宜超过 150℃； 17.ZL104硅量较高同时加入锰、使得其力学性能高于zl101、Mn的除了起固溶强化作用 外、还可以改变针状富铁相的形状、形成骨架状的AlFeMnSi相、改善塑形。但相对于Fe含量低于%的高纯合金、本来不出现βsi相、此时加入Mn反而生成（Fe、Mn）AL6，降低塑形。 18.Mg在AL-Si合金中最大溶解度为7%、将Mg含量提高到~%、同时加入细化剂%~%，铁杂

铝合金熔炼工艺及注意事项

1、炉料处理 所有炉料入炉前均需要预热，以去除表面附的水分，缩短熔炼时间。 2、坩埚及熔炼工具的准备 （1）新坩埚使用前应清理干净及仔细检查有无穿透性缺陷，确认没有任何缺陷才能投入使用，预热至暗红色（500—600度）保温2小时以上，以烧除附着在坩埚内壁的水分及可燃物质，待冷却到300度以下时，仔细清理坩埚内壁，在温度不低于200度时，喷刷涂料，烘干烘透后才能使用。 （2）压勺、搅拌勺、浇包等熔炼工具使用前必须除尽残余金属及氧化皮等污物，经过200-300度预热后涂刷防护涂料，涂刷后烘干待用。 3、熔炼温度的控制 合金液快速升至较高的温度（705度左右），进行合理的搅拌，以促进所有合金元素的溶解，确认所有元素全部溶解后，进行精炼除气，扒除浮渣后将至浇注温度。（因铝溶液的温度难以用肉眼来判断的，所以必须用测温仪表控制温度，测温仪表应定期校准和维修；热电偶套管应周期的用金属刷刷干净，涂以防护性涂料，以保证测温结果的准确性及延长使用寿命。 4、熔炼时间的控制 为了减少铝溶液的氧化、吸气，应尽量缩短铝溶液在炉内的停留时间，快速熔炼。为加速熔炼过程，应首先加入中等块度、熔点较低的回炉料，以便在坩埚底部尽快形成熔池，然后再加出铝锭，使之能徐徐浸入逐渐扩大熔池，加速熔化；在炉料主要部分熔化后，再加入熔点较高、数量不多的合金元素，升温、搅拌以加速熔化，最后降温，压入易氧化的合金元素。 5、精炼处理

精炼处理温度：690—730度 精炼剂（充分预热）加入量铝液重的0.15—0.2%，用钟罩压入 处理时间为3—5分钟后静止5—10分钟，扒除浮渣进行浇注，浇注温度为700—740度。

铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理

铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理

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铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理 一、实验目的: 掌握铝合金熔炼的基本原理，并应用在熔炼的实践中。熔炼是使金属合金化的一种方法,它是采用加热的方式改变金属物态,使基体金属和合金组元按要求的配比熔制成成分均匀的熔体，并使其满足内部纯洁度、铸造温度和其他特定条件的一种工艺过程。熔体的质量对铝材的加工性能和最终使用性能产生决定性的影响，如果熔体质量先天不足，将给制品的使用带来潜在的危险。因此,熔炼又是对加工制品的质量起支配作用的一道关键工序。而铸造是一种使液态金属冷凝成型的方法,它是将符合铸造的液态金属通过一系列浇注工具浇入到具有一定形状的铸模(结晶器)中，使液态金属在重力场或外力场（如电磁力、离心力、振动惯性力、压力等)的作用下充满铸模型腔，冷却并凝固成具有铸模型腔形状的铸锭或铸件的工艺过程。铝合金的铸锭法有很多,根据铸锭相对铸模(结晶器)的位置和运动特征,可将铝合金的铸锭方法分类如下: 二、实验内容： 铝铜合金熔炼基本工艺流程

三、实验要求 严格控制熔化工艺参数和规程 1. 熔炼温度 ?熔炼温度愈高,合金化程度愈完全,但熔体氧化、吸氢倾向愈大,铸锭形成粗晶组织和裂纹的倾向性愈大。通常,铝合金的熔炼温度都控制在合金液相线温度以上５0~10０℃的范围内。从图1的Aｌ-Cｕ相图可知，Aｌ-５%Cu的液相线温度大致为660～670℃,因此，它的熔炼温度应定在7１0(７2０)℃～76０（770）℃之间。浇注温度为７３０℃左右。

铝合金及其熔炼

铝合金及其熔炼 一、铝合金的系列：铝合金共有三个系列根据与其形成合金的元素而有些区别。 1、铝硅系：合金中硅含量在共晶点附近，合金的流动性好，铸造性能好，不易产生裂纹，致密性好，热膨胀量小，导热性好，耐腐蚀，适合压铸大型薄壁复杂铸件。但是其机械性能不够高，切削性稍差，阳极氧化不理想。 2、铝硅铜系：合金具有最佳综合性能，应用广泛，尤其在汽摩行业。 3、铝镁系：合金的强度、塑性、耐蚀性和表面质量最佳，但收缩和膨胀量大，铸造性能差。 二、合金元素的作用： 1、硅：铝与硅的共晶点在11.7%，共晶合金的凝固温度范围最小，补缩及抗热裂性最好，共晶点附近的合金都有良好的流动性，适合铸造薄壁，复杂大型的铸件。随着含硅量的提高，强度与硬度也有所提升，但伸长力下降，切削性能变差，而合金对坩埚的熔蚀也增加。 2、铜：铜对于铝合金可提高机械性能改善切削性，但耐蚀性降低，热裂倾向增大。 3、镁：铝镁合金耐蚀性好，但由于凝固温度范围大，有热脆性故铸件易于产生裂纹，其流动性随着镁含量的提高而改善，但相应收缩也增加。对于铝硅系合金而言，镁有强化效能，提高耐蚀性，改善电镀，阳极氧化的性能及铸件表面质量。但对铝硅铜而言，必须控制其含量，因为镁会造成热裂，冷脆降低伸长率和冲击韧性。 4、铁：铁能缓解铝与模具的亲和力，通常控制在0.6% ~ 1%之间，过高的含铁量在铸件中产生FeAl3针状相，降低性能。在铝硅系及铝硅铜系里过量的Fe形成金属间化合物造成脆性在切削时会影响表面粗糙度。 5、锰：适量锰能中和过量铁的不利影响，但不大于0.5%。 6、锌可提高流动性，改善机械性能，但高温脆性大，产生热裂。 7、锡：改善切削性能，降低强度和耐蚀性，有高温脆性。 8、镍：少量的镍能改善机械性能，对耐蚀性不利。 9、铅：改善切削性能，但有损耐蚀性。 10、铬：改善耐蚀性。 11、钛：细化结晶，改善性能。 三、铝合金的熔炼： 铝合金的熔炼对压铸企业而言是个重要环节，一般均有熔炼及保温二种过程，一边压铸一边熔炼是不被容许的。 1、压铸对铝合金液有如下几个要求： ①化学成分符合要求，成分均匀。 ②气体熔解量小，氧化夹杂，熔剂残留少，以免在铸件中形成气孔和夹渣。 ③组织细化使铸件能获得致密的结晶。 由于熔炼过程不妥而造成的铸造缺陷，有渗漏，气孔夹渣，偏析，裂纹，晶粒粗大等。 2、铝合金熔炼的工艺流程如下： 熔炉预热————→装料——→熔化→炉前检查→调整成分→精炼和除渣 ↑↑↑↑ 熔炉及工具准备炉料准备快速分析精炼剂准备 →调温→浇入保温炉 对于工艺流程的每个环节都要做到尽可能完善： 熔炼炉：常用燃油气炉，电阻炉，感应炉，其中燃油燃气的效力较高，但目前油价居高不下，也是个压力，电阻炉效力最低。

铝硅合金的熔炼

铝硅合金的熔炼 冶金1班：郑伟1143081004 前言：从20世纪韧铝合金用于铸造工业以来，合金的成分有了很大的发展，合金的品种越来越丰富。早期使用的铸造铝台金含t3％2n和3％cu。这种合金在第一次世界大战前后用量很大，后来由于金屑型铸造的发展而被铝铜合金取代。同时，铝硅台金开始得到应用．铝镁合金也随之推出。 1919年，美国生产的铝合金铸件，97％以上由含8％cu的铝合金铸造。1933年，用这种合金生产的铸件仍占铝合金铸件的50％左右。除了在铸态下使用的合金外，后来又开发出可以热处理的铝锅台金，含大约4％cu o 随着金屑型铸造和压铸工艺的发展，铝硅合金得到广泛应用。近年来，在铸造领域应用的铝合金，除了铝硅系列合金之外，还有铝锅系列、铝镁系列、铝锌系列和其他系列的铝合金。在这些系列的合金中，除了少数的二元合金外，大多数都是添加多种合金元素的多元合金。 摘要：铝硅合金熔炼性质工艺流程 正文： 铝硅系列合金具有良好的铸造性能，较小的线胀系数，耐磨性能好，气密性也很好。这种合金被广泛地应用于铸造复杂的铸件，如汽车发动机铸件等。 铝的国家标准 铸造铝合金生产中所用的铝包括电解原铝重熔用铝锭和一定数量的再生铝。有些牌号的铸造铝合金要以电解原铝为原料，有些牌号则可以用大部分再生铝和小部分电解原铝作原料．有些牌号甚至可以完全用再生铝作原料。 电解原铝是用冰品石—氧化铝熔融盐电解法生产的。自中华人民共和国成立以来，我国的电解铝工业从无到有p生产技术和铝产量都有很大发展。1999年我国铝的总产量已达265万吨，跃居世界第三位，仅次于美国和俄罗斯。2003年我国铝的总产量达到542万吨，居世界首位。但是．我国铝的人均占有量还很少。 硅的国家标准 我国工业硅必须符合国家标憋哪288l一91，工业硅厂工业硅的内控标准如表2.4,2．5所示。

铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程

铝合金熔炼与铸造工艺 规范与流程 Revised by Chen Zhen in 2021

铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程 资料来源：全球铝业网铝业知识频道一、铝合金熔炼规范 （1）总则 ①按本文件生产的铸件，其化学成分和力学性能应符合GB/T 9438-1999《铝合金铸件》、JISH 5202-1999《铝合金铸件》、ASTM B 108-03a《铝合金金属型铸件》、GB/T 15115-1994《压铸铝合金》、JISH 5302-2006《铝合金压铸件》、ASTM B 85-03《铝合金压铸件》、EN1706-1998《铸造铝合金》等标准的规定。 ②本文件所指的铝合金熔炼，系在电阻炉、感应炉及煤气（天然气）炉内进行。一般采取石墨坩埚或铸铁坩埚。铸铁坩埚须进行液体渗铝。 （2）配料及炉料 1）配料计算 ①镁的配料计算量：用氯盐精炼时，应取上限，用无公害精炼剂精炼时，可适当减少；也可根据实际情况调整加镁量。 ②铝合金压铸时，为了减少压铸时粘模现象，允许适当提高铁含量，但不得超过有关标准的规定。 2）金属材料及回炉料 ①新金属材料 铝锭：GB/T 1196－2002《重熔用铝锭》

铝硅合金锭：GB/T 8734-2000《铸造铝硅合金锭》 镁锭： GB 3499-1983《镁锭》 铝铜中间合金：YS/T 282-2000《铝中间合金锭》 铝锰中间合金：YS/T 282-2000《铝中间合金锭》 各牌号的预制合金锭：GB/T 8733-2000《铸造铝合金锭》、JISH 2117-1984《铸件用再生铝合金锭》、ASTM B 197-03《铸造铝合金锭》、JISH 2118-2000《压铸铝合金锭》、EN1676-1996《铸造铝合金锭》等。 ②回炉料 包括化学成分明确的废铸件、浇冒口和坩埚底剩料，以及溢流槽和飞边等破碎的重熔锭。 回炉料的用量一般不超过80％，其中破碎重熔料不超过30％；对于不重要的铸件可全部使用回炉料；对于有特殊要求（气密性等）的铸件回炉料用量不超过50% 。 3）清除污物 为提高产品质量，必须清除炉料表面的脏物、油污、废铸件上的镶嵌件，应在熔炼前除去（可用一个熔炼炉专门去除镶嵌件）。 4）炉料预热 预热一般为350～450℃下保温2～4h。Zn、Mg、RE在200～250℃下保温2～4h。在保证坩埚涂料完整和充分预热的情况下，除Zn、Mg、Sr、Cd及RE等易燃材料外的炉料允许随炉预热。

铝及铝合金的熔炼

铝及铝合金的熔炼 铝及铝合金是近代工业中得到广泛应用和发展很快的重要金属材料。目前世界铝产量仅次于钢铁，居有色金属首位。 铝及铝合金具有比重小、比强度大、导电和导热性好、耐腐蚀、可塑、可焊、无毒、光泽美丽以及低温性能好等一系列优越性能，在国民经济和国防建设中的地位及作用日趋显著。 熔炼铝及铝合金的主要目的是：配制合金；通过适当的工艺措施(如精炼和过滤)提高金属净度。 气孔、夹渣和氧化膜等冶金缺陷对铸坯质量影响较大，同时还会严重影响到深加工后的成品质量。因此，除应严格控制原材料的标准和净度外，还需采用合理的熔炼工艺提高铸坯的净度。 此外，因在铸坯中形成的金属间化合物—次晶不能用随后的压力加工和热处理方法应除，所以这一因素亦不容忽视。 为改善合金的工艺性能和制品质量，减少冷热裂纹，除控制化学成分和杂质外，还应采用合适的工艺添加剂(变质剂)以改变和细化铸坯的晶粒。 近年来，为提高金属熔体的净度。采用了许多行之有效的先进工艺，如采用在线惰性气体除氢，电熔剂精炼和泡沫陶瓷过滤器去除夹杂物，在生产中均收到明显效果。 2．2 铝中气体的溶解及夹杂物和氧化膜的生成 铝铸坯中的夹杂物，一部分来自于原铝锭，另一部分是由生产设备和工艺过程中带入，因为铝的化学性质非常活泼，能和许多元素发生化学反应，尤其在熔融状态下，更易与氧、氮等元素化合而生成氧化物、氮化物、碳化物和硫化物等非金属夹杂物及氧化膜。 氢和铝虽不形成化合物，但它极易浴解于液态铝中，它是铝中所含的主要气体。 在熔炼过程中，如对液态铝中所溶解的气体和含有的非金属夹杂物处理不当时，就会在铸坯中造成疏松、气孔、夹渣等冶金缺陷，因此，必须采取相应措施予以防止和消除。 2．2．1 铝中气体的溶解 2．2．1．1 铝中气体溶解的主要来源： (1)燃料，当采用火焰炉熔炼铝及铝合金时，燃料(如煤、焦炭、煤气、天然气、重油等)中的水分以及燃烧时产生的水分易进入熔体； (2)大气：熔炼过程中，大气中的水蒸汽被熔体吸收： (3)炉料，吸附在炉料表面上的湿气．在熔化过程中起化学作用而产生的氢将被铝液所

铝合金熔炼注意事项笔记修订稿

铝合金熔炼注意事项笔 记 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

铝合金熔炼注意事项 1.微量的（10ppm）磷P就会使9%的亚共晶铝合金出现初晶硅，使共晶硅出现粗大的板 片，故此需要严格控制结晶硅的含磷量； 2.SI硅含量的提高会使结晶温度区间变小（亚共晶时）、共晶体增加、流动性提高，线 收缩率降低、热烈倾向小、密度变小、电导率变小、腐蚀量变小、磨损量变小；在含Si%16~18%时流动性达到峰值； 3.α（AL）相是Si溶于AL的固溶体，β相是AL溶于Si的固溶体、但是因为AL几乎不 溶于Si、故此可将其视为纯Si，(α+β)称为共晶体；如果是亚共晶时析出的Si称为共晶si、而共晶、过共晶时先析出的Si称为初晶Si（共晶时仅析出（α+β）、过共晶时会首先析出β相）； 4.ZL114A为亚共晶合金、含有α（AL）相和（α+β）相； 5.细化共晶硅的变质处理不能细化初晶硅； 6.为了兼顾合金的各种性能、铝合金的含硅一般为7%~12%； 7.加入钠元素或锶元素后、随共晶硅形貌发生剧变、伸长率大幅提高； 8.加入锶元素、锑元素后共晶反应时间明显延长、说明锶元素、锑元素均有阻碍共晶形 核、生长的作用，反应在曲线上就是共晶平台温度下降、时间延长； 9.当钠含量超过一定数量后、大大抑制了共晶硅的析出、生长，液相温度继续降低，以 后发生三元共晶转变：L –α（AL）+ Si + (NA、AL)Si2，共晶平台温度降低5~10℃，实际上钠盐降低共晶平台温度是过变质的结果、也可以说是过变质才有的特征。而锶变质不会产生过变质现象，因此共晶平台下降不大为5~7℃； 10.稀土变质与凝固速度有关、是一种对冷速敏感的变质剂，要获得良好的贬值效果要创 造出快冷条件； 11.AL-Si共晶合金、过共晶合金中同时加入稀土和磷，能同时细化初晶si和共晶si，称为 双重变质； 12.Al-si-mg合金固溶处理时、Mg2SI固溶入α（al）中、人工时效后呈弥散相析出、强化 合金、力学性能大幅提高； 13.AL-si-mg三元共晶点温度为559℃、理论固溶温度接近550℃左右、考虑炉温不均匀及 仪表误差、国标中将固溶处理温度定为535℃±5℃； 14.ZL101：si6~8%、%~%、其余为AL，铸态组织由树枝状α（AL）固溶体、共晶体（α+ β）组成、晶界上有微量的Mg2SI成针状，固溶处理时Mg2si融入α（AL）中、人工时效后沉淀析出； 15.ZL101可通过调整mg的上限、下限或采用不同的热处理规范来调节合金强度塑形指 标； 16.温度升高时，Mg2si开始聚集、容易成块，力学性能下降、故其工作温度不宜超过 150℃； 17.ZL104硅量较高同时加入锰、使得其力学性能高于zl101、Mn的除了起固溶强化作用 外、还可以改变针状富铁相的形状、形成骨架状的AlFeMnSi相、改善塑形。但相对于Fe含量低于%的高纯合金、本来不出现βsi相、此时加入Mn反而生成（Fe、Mn）AL6，降低塑形。 18.Mg在AL-Si合金中最大溶解度为7%、将Mg含量提高到~%、同时加入细化剂%~%，铁

铝合金熔炼规范

铝合金熔炼规范 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

铝合金的熔炼规范 适用于重力和压铸用铝硅（包括Al-Si-Mg、Al-Si-Cu等）指导性文件：《铝的熔炼规范》。 （1）总则 ①按本文件生产的铸件，其化学成分和力学性能应符合GB/T 9438-1999《铝铸件》、JISH 5202-1999《铝铸件》、ASTM B 108-03a《铝金属型铸件》、GB/T 15115-1994《压铸铝》、JISH 5302-2006《铝》、ASTM B 85-03《铝》、EN1706-1998《铝》等标准的规定。 ②本文件所指的铝熔炼，系在电阻炉、感应炉及煤气（天然气）炉内进行。一般采取石墨或铸铁。铸铁须进行液体渗铝。 （2）配料及炉料 1）配料计算 ①镁的配料计算量：用氯盐精炼时，应取上限，用无公害精炼剂精炼时，可适当减少；也可根据实际情况调整加镁量。 ②铝压铸时，为了减少压铸时粘模现象，允许适当提高铁含量，但不得超过有关标准的规定。 2）金属及回炉料 ①新金属 铝锭：GB/T 1196－2002《重熔用铝锭》 铝硅锭：GB/T 8734-2000《铝硅锭》 镁锭： GB 3499-1983《镁锭》 铝铜中间：YS/T 282-2000《铝中间锭》 铝锰中间：YS/T 282-2000《铝中间锭》 各牌号的预制锭：GB/T 8733-2000《铝锭》、JISH 2117-1984《铸件用再生铝锭》、ASTM B 197-03《铝锭》、JISH 2118-2000《压铸铝锭》、EN1676-1996《铝锭》等。 ②回炉料 包括化学成分明确的废铸件、浇冒口和底剩料，以及溢流槽和飞边等破碎的重熔锭。 回炉料的用量一般不超过80％，其中破碎重熔料不超过30％；对于不重要的铸件可全部使用回炉料；对于有特殊要求（气密性等）的铸件回炉料用量不超过50% 。 3）清除污物 为提高产品质量，必须清除炉料表面的脏物、油污、废铸件上的镶嵌件，应在熔炼前除去（可用一个熔炼炉专门去除镶嵌件）。 4）炉料预热 预热一般为350～450℃下保温2～4h。Zn、Mg、RE在200～250℃下保温2～4h。在保证涂料完整和充分预热的情况下，除Zn、Mg、Sr、Cd及RE等易燃外的炉料允许随炉预热。 （3）精炼剂准备

(完整版)铝型材熔铸工艺规程综述

铝型材熔铸工艺规程 ——熔铸精炼除气氮气工业要求 1 主题与范围 本规程规定了熔铸生产工艺技术要求及操作规范. 本规程适用于挤压用铝的熔炼,铸造,均质生产. 2 生产前的准备工作 2.1检查贮油罐的油位是否达到最低值,燃烧器,油枪是否正常,炉门开启是否灵活,炉门的密封是否良好。 2.2检查铸造平台,供水系统是否正常。 A检查铸造平台保温材料,结晶器,引锭头,流槽等是否完好,安装好陶瓷过滤板或过滤布。 B每次铸造前必须试水,通入铸造机正常铸造水量,检查结晶器出水环喷水角度是否良好,水帘的成形情况及溢水孔有否漏水,溢水孔有漏绝不能铸造。若有堵塞,应立即拆洗,清除杂物。 C铸造前引锭座必须上升至正常起动位置并调好水平。 D若铸造机长时间不用或由于天气潮湿造成引锭头生锈,在铸造前全部引锭头必须涂一次猪油。 E铸造用水必须经过小于1MM过滤,铸造用水的水温应低于40摄氏度。 2.3熔炼炉停炉达一个月以上或者新制的炉子,必须烘炉后才能使用。 2.3.1烘炉

首先打开炉门与放水口用木柴点火烘炉,防止大明火,根据炉内温度与火的大小随时调整炉门开启的大小,控制在150摄氏度以下,升温的速度不大于10摄氏度/H;两天后将炉温按10摄氏度升到250摄氏度,无水汽蒸发后,用一台小燃烧器加热烘,四天后用两台小燃烧器热烘,温升按15摄氏度/H升至500摄氏度,五天后升至600摄氏度,六天后将温度按16℃/h的速度升至800℃,恒温10小时以上,烘炉终止。 2.4备料 2.4.1合金的配比按HD/QB-2004《内部质量控制标准》执行。 2.4.2熔炼工根据配料员填写的《配料、熔炼、铸造及化学分析结果记录表》,作为配料指令,将铝锭、镁锭、铝硅合金(或金属硅、金属添加剂、型材废料、挤压压余、熔铸锯切头、接料 斗中的大块铝块、复熔铝锭等计量后分批运上炉前操作平台,并做好相应记录。 2.4.3覆盖剂、精炼剂、打渣剂烘干备用。 2.4.4各种炉料不准淋雨受潮或与其它料混放,不准混杂其它金属。 3 熔炼 3.1装炉 3.1.1炉温升到800摄氏度时,堵好出铝水口,开启炉门开始投料。 3.1.2投料时,先用同牌号短小型材废料铺底,将短型材(最好打成捆废料从炉门投入炉中,以便保护好炉底。然后再投放铝锭至炉门口。 3.1.3炉内没有废料垫底时,不得投放铝锭等大块金属料,以免将炉底碰坏。投料时应尽量将金属投在炉膛的中间,以免将燃烧口堵死或炉壁碰坏。

铝合金熔铸工艺及常见的缺陷

铝合金熔铸工艺及常见的缺陷 一、铸造概论 在铸造合金中，铸造铝合金的应用最为广泛，是其他合金所无法比拟的，铝合金铸造的种类如下： 由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。 1、铝合金铸造工艺性能 铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。 (1) 流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。 影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的高低。 实际生产中，在合金已确定的情况下，除了强化熔炼工艺（精炼与除渣）外，还必须改善铸型工艺性（砂模透气性、金属型模具排气及温度），并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度，保证合金的流动性。 (2) 收缩性 收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。 铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。 ①体收缩 体收缩包括液体收缩与凝固收缩。 铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中，并分布在

铝合金的熔炼技术

49第1期铝合金的熔炼技术 铝合金的熔炼技术 铝合金的熔炼方法、熔化炉和熔炼工艺的选择,主要依据是否能提供纯净优质的合金液,降低熔炼过程中的金属损耗,提高热效率,降低能耗及减少废气排放等。 1熔炼方法 国内铸造铝合金的熔炼,基本上仍采用传统的熔炼方法,即先预制合金锭,再经重熔合金锭。前者大部分由冶炼厂或铝锭生产厂完成。而在欧洲、美国和日本,通常采用一次熔炼法 ,即直接从冶炼厂获得液态铝,不经过二次重熔。如美国福特汽车公司和通用汽车公司雪佛兰(Chevrolet )的铸铝车间,所需铝液来自雷诺(Re y nolds )金属公司炼铝厂,相距为400m 和1200m ,日本赖奥比(R y obi )公司生产汽车铝铸件的工厂,使用距离千米外的日本轻金属公司精炼厂的铝液。一次熔炼的优点在于: (1)铝液洁净。由于减少一次熔化,即减少了氧化、吸气机会,尤其是减少了再生锭的“化学遗传”和“组织遗传”,这些遗传性是引起铸件表面“白斑”及“霉斑”的主要原因。 (2)节材。铝合金经重熔,其中铝烧损115%η2%(视炉料状况),硅烧损1%η1.5%,镁烧损4%η6%。此外,增加一次精炼、打渣,熔化设备的维修等费用也提高一倍。 (3)节能。根据经验,利用冶炼厂铝液和自配一次熔炼的铝液生产铝铸件,每吨合格铸件可获得节能2.9-3.3MJ 的效果,相当于805-916kW ?h 的电能。 2熔化气氛及熔化炉 铝合金对熔化条件极为敏感。熔融后,过热与保温的温度和时间同铝液质量的关系极大。熔化过程中气氛不适时,也会导致大量的吸气和熔渣生成。例如,在氧化气氛中熔炼,金属烧损过度,铝液中形成大量熔渣,有可能污染金属液。在还原气氛中熔化时,将导致铝液吸氢,铝液浇注凝固后,造成铸件缩松和气孔缺陷。因此,两种气氛均不合适,而还原气氛尤其有害。最好是在中性气氛中熔炼。 选择熔铝炉要根据熔化批量和合金种类、熔化条件(能源)、熔炉特点和操作条件,以及设备效率和能量消耗等各方面条件,并结合工厂实际综合决定。国内外熔铝炉可分为几种类型:直接和间接燃烧炉;燃烧坩埚炉;有芯和无芯工频感应炉;电阻坩埚炉及反射炉。其中燃烧反射加热炉适用于合金种类少且大批量生产使用,且结构简单,生产效率高,操作容易等,深受车轮行业欢迎。但国内外在选择燃料及炉型上有所不同,国外大多数采用煤气或天然气加热的双室熔化、保温炉;国内大多数采用柴油或重油加热的单室熔化炉,这一差别对熔化气氛及铝液成分的均匀化,铝液中的夹渣及气体含量和铝液的精炼净化等操作均产生一定的影响,值得引起注意,并深入研究和实践。

铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理

铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理 一、实验目的： 掌握铝合金熔炼的基本原理，并应用在熔炼的实践中。熔炼是使金属合金化的一种方法，它是采用加热的方式改变金属物态，使基体金属和合金组元按要求的配比熔制成成分均匀的熔体，并使其满足内部纯洁度、铸造温度和其他特定条件的一种工艺过程。熔体的质量对铝材的加工性能和最终使用性能产生决定性的影响，如果熔体质量先天不足，将给制品的使用带来潜在的危险。因此，熔炼又是对加工制品的质量起支配作用的一道关键工序。而铸造是一种使液态金属冷凝成型的方法，它是将符合铸造的液态金属通过一系列浇注工具浇入到具有一定形状的铸模（结晶器）中，使液态金属在重力场或外力场（如电磁力、离心力、振动惯性力、压力等）的作用下充满铸模型腔，冷却并凝固成具有铸模型腔形状的铸锭或铸件的工艺过程。铝合金的铸锭法有很多，根据铸锭相对铸模（结晶器）的位置和运动特征，可将铝合金的铸锭方法分类如下： 二、实验内容： 铝铜合金熔炼基本工艺流程

三、实验要求 严格控制熔化工艺参数和规程 1. 熔炼温度 熔炼温度愈高，合金化程度愈完全，但熔体氧化、吸氢倾向愈大，铸锭形成粗晶组织和裂纹的倾向性愈大。通常，铝合金的熔炼温度都控制在合金液相线温度以上50～100℃的范围内。从图1的Al-Cu相图可知，Al-5%Cu的液相线温度大致为660～670℃，因此，它的熔炼温度应定在710（720）℃～760（770）℃之间。浇注温度为730℃左右。 图1 铝铜二元状态图 2．熔炼时间 熔炼时间是指从装炉升温开始到熔体出炉为止，炉料以固态和液态形式停留于熔炉中的总时间。熔炼时间越长，则熔炉生产率越低，炉料氧化吸气程度愈严重，铸锭形成粗晶组织

铝合金精炼

典型铝合金熔炼工艺 ?2013-11-19 11:18:57 ?来源：中铝网 ?我要评论 随着科学技术的发展，汽车、造船、航空、航天及其他制造业对铝合金铸件的品质要求也愈来愈高，除了保证化学成分、力学性能和尺寸精度外，不允许铸件有气孔、缩孔等缺陷。而铝合金的熔炼则是铸件生产过程中的一个很重要的工序。多年来的生产经验证明，熔炼工艺过程控制不严，铸件很容易产生针孔、氧化夹渣、缩松等缺陷，直接影响铸件质量。因此，要想获得优质铝合金铸件，必须严格控制熔炼工艺。 一、熔炼前的准备 1.严格控制炉料质量。炉料质量是铸造生产的源头，直接影响到最终铸件的质量，成分不合格导致产品成批性报废。因此，要高度重视。 必须做到: ①严格控制炉料中新旧炉料的比例，回炉料所占炉料质量百分比应小于等于70%; ②保证炉料干净，炉料需经吹砂后使用;

③三等回炉料枷浇冒口匀使用前应经重熔精炼处理; ④炉料应充分预热，去除水分、油污等杂质; ⑤由于铭合金有铝硅类、铝铜类、铝镁类等合金，合金牌号较多，使用的元素也比较多，且互相影响，要求严格管理，不可混料; ⑥配料、称量要准确，比如ZL104合金，考虑到除气、排渣及变质过程中的损耗，Mg元素应在实际配料时多加炉料质量的 0.02%-0.03%，才能保证铸件的化学成分。 2.熔炼工具。熔炼使用的址涓及熔炼工具须清理干净且涂上涂料，以保证使用时与铝合金有效隔离，减少合金液受到杂质污染，并且需要充分预热，址涓要烘烤至暗红色再加入炉料熔炼，以防水蒸气带入合金中使合金的气体增加、针孔度增加。 3.其他工作。严格按已制订好的工艺规范作好覆盖剂、精炼剂及变质剂的准备工作。 二、熔炼操作 熔炼步骤如下。 ①装料。在预热后的柑A中装入预制合金锭、优质回炉料，再加中fol合金，最后加合金元素。 ②温度控制。严格控制铝合金熔炼的温度，只有合适的温度才能获得高质量的合金液，避免过热。若温度过高，会加大合金中各种元

铝合金及型材的生产原理熔炼

熔炼 熔炼和铸造生产是铝及铝合金加工工艺中的组成部分，其主要目的是：配制合金；通过适当的工艺措施（如精练和过滤）提高金属净度；铸造成型。它不仅提供符合加工要求的优质铸锭，而且铸锭质量在很大程度上影响压力加工过程和制品的质量，熔炼过程中的吸气和夹杂物会在铸锭中造成疏松、气孔、夹渣等冶金缺陷。为此必须采取相应的净化处理措施予以防止和清除。 烘炉操作：新修、大修后的熔炼炉，其自然干燥时间在夏季不应小于半个月，在冬季不应小于一个月，中修后的炉子，其自然干燥时间不应小于一个星期。 烘炉的目的是：使炉体各部分内外层均匀缓慢地升温，避免炉衬受急冷急热而开裂。同时，更充分地排除砌体中的水分，防止熔炼时金属吸气和氧化。 注：1.大修后，自然干燥时间少于半个月时，夏季应延长低温（200℃）烘炉时间24h，冬季延长36h。 2.停炉在5昼夜以内及5-10昼夜时，关上炉门用微火苗分别烘烤8h和12h后，将炉温升至900℃即可装炉。 3.停炉在10-15昼夜及小修后，先敞开炉门用木柴烘烤4h，再关上炉门用轻微火苗烘烤12h,然后将炉温升至900℃,即可装炉。 一、烧损 合金在熔炼过程中由于氧化反应，挥发，以及与炉墙，精练剂等作用而造成的不可回收的金属损失称为烧损，总烧损率一般为2.5-5.0%之间。 二、熔炼温度 过低的熔炼温度在生产实践中没有实际意义，在生产中既要防止熔体过热（使金属与炉

气、炉衬等相互作用），又要缩短熔炼时间。 过热不仅容易大量吸收气体，而且易使在凝固后铸锭的晶粒组织粗大，增加铸锭裂纹的倾向性，影响合金性能。 半熔融的温度下，合金易吸气（铝液溶解的气体中80-90%是氢气）。氢与铝不起化学反应，而是以原子状态存在于晶体点阵的间隙内，形成间隙式固溶体。 熔炼铝及铝合金时，应该选择微氧化性气氛：还原性气氛对铝合金并不是还原性的，CO 可使铝继续氧化，H 2及碳氢化合物还可与铝反应产生大量原子氢进入溶体；还原性气氛燃烧不完全，温度低；微氧化性气氛能使熔体表面生成一层氧化膜，使氧化过程变得非常缓慢。因此，氧化性气氛反而有利。 不同温度下氢在铝中的溶解度（在101.325kPa 下） 铝液凝固后氢原子从金属中析出成为氢分子，最后以疏松、气孔的形式存在于铸锭中。 实际生产中多选择高于液相线温度50-60℃熔炼。 常用铝合金的熔炼温度： 3A21 3003 2618 2A70 2A80 2A90 720-770℃ 其余铝合金 700-760℃ 纯铝 700-750 三、净化和除渣 降低熔体中的气体含量（主要是氢气，通常要求0.15cm 3/100g 以下），减少非金属夹杂物和各种有害金属杂质。