鑄造鋁合金熔煉工藝

1、鑄造鋁合金熔煉工藝1工藝適用范圍本熔煉工藝適用于砂型和金屬型鑄造ZL101A合金 的熔煉，可針 對于重力鑄造、低壓鑄造' 傾轉(zhuǎn)澆注'調(diào)壓鑄造等成型 工藝使用。本工藝可作為ZL101A合金熔煉的母工藝，針對某一特定的成 型工藝，如需特殊指出，可在此工藝基礎(chǔ)上形成相應(yīng)熔煉工藝，但不 允許與母工藝相互沖突。2工藝文件的抄報(bào)與保存工藝文件抄報(bào)' 抄送范圍：總師、副總 師、技術(shù)部' 質(zhì)量部。工藝文件保存范圍：電子文件備份和紙質(zhì)文件 送檔案室保存，技術(shù)部' 質(zhì)量部各存一份使用文件。3工藝詳細(xì)內(nèi)容 3.1熔煉設(shè)備、工具的選擇及對后續(xù)熔煉質(zhì)量的影響 3. 1. 1鋁合金

2、料熔化設(shè)備 規(guī)定使用熔煉設(shè)備范圍為：堆塀電阻爐，燃 氣連續(xù)熔化爐。對于金屬型鑄造可采用兩種熔煉設(shè)備，使用燃?xì)膺B續(xù) 熔化爐熔化鋁液，然后轉(zhuǎn)包到土甘竭電阻爐進(jìn)行后續(xù)處理（精煉及變 質(zhì)）；也可使用堆堀電阻爐熔化鋁液及進(jìn)行后續(xù)處理（精煉及變 質(zhì)）。如采用金屬型低壓鑄造' 調(diào)壓鑄造成型工藝，可使用側(cè)面開口 注入鋁液的機(jī)下爐進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。采用堆堀電阻爐熔化鋁液，鋁液溫度控制750°C以下，熔化過程 的鋁液吸氣較少；采用燃?xì)膺B續(xù)熔化爐熔化鋁液，鋁液溫度控制容易 超750°C,熔化過程的鋁液吸氣傾向較大。3. 1.2熔煉工具的選擇及準(zhǔn)備熔煉前熔煉工具的準(zhǔn)備對鋁液熔煉質(zhì)量影響較大，:

3、t甘垠采用石墨及SiC材質(zhì)，使用前需進(jìn)行預(yù)熱烘干，烘干工藝如圖1；如采用金屬 材質(zhì)最好選用不銹鋼材質(zhì)，如選用鑄鐵材質(zhì)堆：t尿 以合金球墨鑄鐵為好。常用的澆包、澆勺等多采用不銹鋼制作。上述所選擇的工具，使用前均需涂刷涂料，涂刷涂料前要對劃竭及工具進(jìn)行噴砂處理，去除表面的鐵銹及污物，然后預(yù)熱到 120180 °C,逐層噴涂，澆包' 澆勺的涂料厚度0.30.8mm為宜，：t甘竭 涂料可稍厚一些。涂料最好選用專用的金屬型非水基涂料，也可自行 配制，基本配方如表1所示，使用前涂料需預(yù)熱到5 09 0 °Co表1涂料配方成分氧化鋅或鋁磯土水玻璃表面活性劑水配比占水量10 20%

4、占水量8 15%占水量1%100%3.3爐料的存放與處理，熔煉所使用的爐料需存放在干燥、不易混淆和污染的地方，鋁 錠按爐號分批次擺放，中間合金及其它爐料應(yīng)分隔擺放，相應(yīng)的爐 料成分化驗(yàn)單庫房要上交技術(shù)部或檔案室備案。爐料在使用前需進(jìn)行相應(yīng)處理，表面有污物的要進(jìn)行去除，再 加入熔化爐之前，對爐料進(jìn)行烘干處理（大于100°Cv超過2h） o對于所使用的鹽類變質(zhì)劑和除氣劑，塑料密封包裝在使用前不允 許打開，在潮濕季節(jié)，使用前最好進(jìn)行烘干處理。3. 2熔煉合金的配制工藝3. 2. 1爐料的選擇鋁錠選用雙零85鋁，硅選用一、二級硅，鎂選用工業(yè)純鎂。鈦選用中間合金形式，以e 10mm的鋁鈦硼絲為

5、宜，質(zhì)量一級，主成分為鈦：5%,硼：1%,雜質(zhì)含量小于0.5%,余為鋁。3. 2. 2配制熔煉工藝將鋁錠（或回爐料）在堆堀內(nèi)熔化（堆竭容量的1/3）,熔化溫 度小于730°C,然后將規(guī)定重量的硅（塊度適宜）加入到已熔化的鋁 合 金液中，加完以后，用鋁錠將硅塊壓入鋁合金液內(nèi)部，不允許硅塊 裸露在空氣中，加熱熔化，待全部熔化后，攪拌均勻，將溫度調(diào)整到 680700°C,用鐘罩將鎂壓入到鋁合金液中的，移動鐘罩，待鎂全部 熔化后，將鐘罩從鋁合金液中提出，鋁鈦硼絲在精煉前加入。3. 3精煉處理鑄造鋁合金的精煉的目的：去除鋁合金中的氣體，非金屬夾雜物 和其它有害元素3.3. 1鹽類除氣

6、鐘罩壓入式，鐘罩大小根據(jù)精煉劑使用量確定，鐘罩上的出氣 孔以35mm為宜。處理溫度710750°C，總加入量分為兩次 加入較為合理。操作時(shí)，鐘罩一般要求壓入到堆竭底部，并在熔池內(nèi) 緩慢移動（不要刮碰堆竭底部和堆竭壁），直至反應(yīng)完成。熔爐上排 風(fēng)罩不小于t甘竭直徑。3. 3. 2氨氣旋轉(zhuǎn)噴吹精煉推薦使用旋轉(zhuǎn)噴吹氮?dú)饩珶捬b置，不推薦使 用單管吹氣方式，總的原則為，鋁合金液表面在處理時(shí)，無明顯大氣 泡產(chǎn)生。一般工藝 參數(shù)隨不同設(shè)備的而定，變量參數(shù)有：吹頭轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣量、精煉時(shí)間、鋁液溫度，吹頭在堆垠中的工作位置。3. 4變質(zhì)處理鑄造鋁硅合金變質(zhì)的目的：細(xì)化合金組織，改變共晶硅形態(tài)，

7、提 高鑄件的力學(xué)性能。3.4. 1鈉鹽變質(zhì)對于變質(zhì)后的鋁合金液，如在1小時(shí)內(nèi)澆注完成，建議使用鈉 鹽變質(zhì)。其工藝過程為：預(yù)熱三元變質(zhì)劑，在735 750°C均勻撒在 鋁合金液表面，切鹽，使之產(chǎn)生分散的桔黃色火苗，時(shí)間3- 8min。如 采用氮?dú)庑D(zhuǎn)噴吹精煉，建議二者復(fù)合使用。鈉鹽加入量 為 1.52. 5%o 3. 4. 2鋰變質(zhì)對于變質(zhì)后的鋁合金液，如在1小時(shí)內(nèi)不能澆注完成，使用總變質(zhì)，建議使用鋁鋰合金（10%Sr）作為變質(zhì)劑，不建議采用總鹽變質(zhì)。其工藝過程為：在鋁合金熔化見鋁水后，盡快加入鋁總合金，而且要保證在加1h后進(jìn)行澆注。一般要求加入總后進(jìn)行精煉處理。乍思的加入量0. 01 -0. 03%o3. 5鋁合金液質(zhì)量檢測3.5. 1精煉效果的檢測建議采用鋁合金液真空試樣密度檢測方法，對 于砂型鑄造密度 大于2. 64g/cm 3；對于金屬型鑄造密度大于2. 60g/ cm 3O 3. 5. 2變質(zhì)效果檢測建議使用熱分析檢測儀，變質(zhì)溫度低4-8°C；如無熱