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有哪些
鑄造鋁合金熔煉、澆注操作規(guī)程
一、設(shè)備準(zhǔn)備
1. 確保熔煉爐處于良好工作狀態(tài),無明顯損壞或故障。
2. 檢查氣體保護(hù)系統(tǒng),保證氬氣供應(yīng)充足且純度符合標(biāo)準(zhǔn)。
3. 準(zhǔn)備好合金原料,包括鋁錠、合金元素及脫氧劑等。
二、熔煉過程
1. 將鋁錠放入熔煉爐,控制升溫速率,避免局部過熱。
2. 當(dāng)鋁錠基本熔化后,加入合金元素,按比例精確投放。
3. 在熔煉過程中,定期攪拌,確保合金成分均勻。
4. 使用光譜分析儀檢測熔液成分,確保符合產(chǎn)品要求。
三、脫氧與精煉
1. 加入脫氧劑,進(jìn)行充分?jǐn)嚢?,去除熔液中的氧氣?/p>
2. 進(jìn)行精煉處理,如浮渣去除,提高合金純度。
四、保溫與澆注
1. 保持熔液溫度在適宜范圍內(nèi),防止過冷或過熱。
2. 準(zhǔn)備好模具,預(yù)熱至適當(dāng)溫度,降低冷卻速度。
3. 澆注時控制流速,避免飛濺,確保液態(tài)金屬平穩(wěn)流入模具。
五、冷卻與清理
1. 讓鑄件自然冷卻至室溫,切勿急冷。
2. 清理鑄件表面的砂粒和氧化皮,檢查質(zhì)量。
目的和意義
鑄造鋁合金的熔煉與澆注是生產(chǎn)過程的關(guān)鍵步驟,直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和效率。通過規(guī)范的操作,可以確保合金成分的準(zhǔn)確,減少雜質(zhì)和氣泡,提高鑄件的機(jī)械性能和耐腐蝕性。良好的澆注工藝能減少廢品率,降低生產(chǎn)成本,保障企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
注意事項(xiàng)
1. 操作人員需佩戴防護(hù)裝備,避免燙傷和吸入有害氣體。
2. 熔煉過程中應(yīng)隨時監(jiān)控爐溫,防止超溫引發(fā)安全事故。
3. 嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,不得擅自更改工藝參數(shù)。
4. 熔液處理后需迅速澆注,避免長時間暴露導(dǎo)致氧化。
5. 對于特殊形狀的鑄件,澆注時需特別注意填充方式,避免形成內(nèi)部缺陷。
6. 鑄件冷卻后,應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查,不合格品應(yīng)及時處理,防止流入下一道工序。
在執(zhí)行此規(guī)程時,務(wù)必注重每個細(xì)節(jié),以確保鑄造過程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的高質(zhì)量。
鑄造鋁合金熔煉、澆注操作規(guī)程范文
1? 鋁合金的熔化
1.1 坩堝、錠模及熔煉工具的準(zhǔn)備
1.1.1 石墨坩堝的準(zhǔn)備:
1.1.1.1 根據(jù)熔化量的多少選用容量適當(dāng)?shù)嫩釄澹?/p>
1.1.1.2 新坩堝使用前,應(yīng)由室溫緩慢升溫至900℃進(jìn)行焙燒,以去除坩堝的水分并防止炸裂;
1.1.1.3 舊坩堝(注意同一個坩堝不能用于熔化不同牌號的合金)使用前應(yīng)檢查是否損壞,清除表面熔渣和其它臟物,裝料前預(yù)熱到250~300℃。
1.1.2 鐵質(zhì)坩堝一般采用球鐵坩堝,也可用鑄鋼(或鋼板焊接)坩堝。為提高坩堝使用壽命,其外表面可進(jìn)行液體滲鋁處理。
1.1.3 坩堝、錠模及熔煉工具,使用前應(yīng)將殘余的金屬、氧化皮等雜物清除干凈。
1.1.4 新坩堝及有銹蝕污物的舊坩堝,使用前應(yīng)吹砂或用其它方法清除干凈,并加熱到700~800℃,保溫2~4小時,以除去坩堝吸附的水分及其它化學(xué)物質(zhì)。
1.1.5 鋁鎂系合金的熔煉工具,使用前應(yīng)在光鹵石等溶劑中洗滌干凈。
1.1.6 坩堝、錠模、熔煉工具使用前應(yīng)涂防護(hù)涂料。搪襯的保溫坩堝重復(fù)使用時,可不涂防護(hù)涂料。
1.1.6.1 涂料成分可按表1中的規(guī)定:
表1? 坩堝和工具用涂料
代號 | 名稱 | 成分配比(重量百分比)% | |||
氧化鋅 | 滑石粉 | 水玻璃 | 水 | ||
t03 | 涂料三號 | 25~30 | / | 3~5 | 余量 |
t04 | 涂料四號 | / | 20~30 | 6 |
1.1.6.2 涂料的配制:涂料成分中的所有固體組元,配制前應(yīng)磨碎,并經(jīng)過100~140目過篩,然后混合均勻。使用時,先將水玻璃倒入80~100℃的熱水中攪拌均勻,加入固體組元后再攪拌均勻,冷卻后備用。配好后的涂料停放時間一般不超過8小時。
1.1.6.3 將坩堝、錠模、熔煉工具預(yù)熱到180~250℃,涂以防腐涂料。
1.1.7 用于保溫的碳素鋼板焊接坩堝,其內(nèi)表應(yīng)用耐火材料搪襯。耐火材料可按表2中的規(guī)定:
表2? 耐火材料成分配比
成分(重量百分比)% | |||
耐火熟粘土 | 石英砂 | 耐火土 | 水 |
45 | 35 | 20 | 適量(另加) |
1.2 原材料
1.2.1 配制鋁合金所用的金屬材料應(yīng)符合qb004《原材料技術(shù)條件及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) >;標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定。
1.2.2 配制涂料、搪襯、精煉用劑所用的輔助材料也應(yīng)符合qb004中的規(guī)定。
1.3 中間合金的配制:鋁基中間合金的配制工藝及配料系數(shù)見表3及表4:
表3? 常用中間合金的配制工藝參數(shù)
名稱 | 代號 | 成分/% | 原材料 | 塊度/㎜ | 加入溫度/℃ | 澆注溫度/℃ |
鋁銅 | alcu50 | 含cu:48~52 | 電解銅 | ~100×100 | 850~950 | 700~750 |
鋁錳 | almn10 | 含mn:9~11 | 金屬錳 | 10~15 | 900~1000 | 850~900 |
表4 常用中間合金的配料系數(shù)
序號 | 合金代號 | 各爐料的配制系數(shù) | ||
鋁錠 | 錳 | 銅 | ||
01 | alcu50 | 100 | / | 100 |
02 | almn10 | 100 | 11.11 | / |
1.3.1 鋁銅中間合金熔煉工藝:
1.3.1.1 將配制好的爐料充分預(yù)熱;
1.3.1.2將10~15%的鋁及全部銅裝爐,隨著銅的熔化,分批將剩余鋁錠加入熔爐,并充分?jǐn)嚢?,至全部熔化?/p>
1.3.1.3 在700℃左右加入精煉劑(用量按各種精煉劑使用要求配加,如使用awj-3精煉劑,加入量為0.5~0.8%)進(jìn)行除氣精煉處理,扒渣后澆錠(錠厚≤25mm)。
1.3.2 鋁錳中間合金熔煉工藝:
1.3.2.1 將配制好的爐料充分預(yù)熱;
1.3.2.2 在石墨坩堝內(nèi)將75%左右的鋁錠熔化,并過熱到900~1000℃;
1.3.2.3 分批加入錳,每加入一批后,以石墨棒充分?jǐn)嚢瑁刍?,加入下一批,最后加入余下的鋁;
1.3.2.4 熔化完后,在850℃左右加入精煉劑(用量按要求進(jìn)行配加,如awj-3精煉劑加入量為0.5~0.8%)除氣精煉處理后靜置5~10分鐘澆錠。為防止錳的偏析,澆錠前要充分?jǐn)嚢瑁?yīng)盡快澆注完畢(錠厚≤25mm)。
1.4 鋁合金的配制
配制鋁合金采用金屬錠、中間合金及回爐料,也可使用各種牌號的預(yù)制合金錠。
1.4.1 裝料前必須去除爐料表面上的銹跡、泥砂等污物。
1.4.2 回爐料分為三級:
表5? 回爐料的分級、應(yīng)用及最大回用量
級別 | 分類 | 熔煉前的預(yù)加工 | 用途 | 回用量 |
一級 | 不是因化學(xué)成分報廢的鑄件,金屬型鑄件的澆冒口,砂型鑄件的冒口。 | 清除油污、泥沙、雜質(zhì)及其它附屬物 | 可直接用作所有類別工作合金的回爐料 | <80% |
二級 | 砂型鑄件的澆道,坩堝底部的剩料,因化學(xué)成分報廢的鑄件。 | 除去夾砂、雜物,可考慮噴砂處理,并補(bǔ)加所需元素。 | 可直接用做ⅱ、ⅲ類鑄件的合金的回爐料 | <70% |
三級 | 濺屑、鑄件飛邊和碎小的廢料 | 分離處理,除去雜物及泥沙 | 用于無氣密性要求,或化學(xué)成分范圍較寬的合金 | <30% |
注:(1)當(dāng)鑄件有特殊要求時(如針孔度等),回爐料的用量應(yīng)酌情減少,如氣缸鑄件應(yīng)低于40%;
(2)當(dāng)各級回爐料搭配使用時,回爐料的總量≤80%,其中,三級回爐料≤10%,二級回爐料≤50%。
(3)回爐料應(yīng)按牌號分開堆放,成分不清的需經(jīng)重熔后分析成分方可用于配料。
1.4.3 爐料計(jì)算:
1.4.3.1 元素含量計(jì)算法,按表6舉例說明:
表6? 爐料的計(jì)算程序?qū)嵗ㄒ唬?/p>
計(jì)算程序 | 舉例 |
1.確定熔煉要求: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?a.? 合金牌號 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?b.? 所需合金液重量 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?c.? 所用爐料的成分 | 1.以熔煉zl104合金80㎏為例(配料計(jì)算取技術(shù)要求的平均值): ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?si:9%,mg:0.27%,mn:0.4%,al:90.33%,雜質(zhì)fe≤0.6% ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?al-mn合金:mn10%,fe≤0.3;鎂錠:mg99.8%;鋁錠:al99.5%,fe≤0.3%。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?回爐料:p=24㎏,占總量的30%,成分為:si9.2%,mg0.27%,mn0.4%,fe≤0.4% |
2.確定元素的燒損量:e | 2.各元素的燒損量按表9中選取,必要時根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際加以調(diào)整。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?舉例:esi:1%,emg:20%,emn:0.8%,eal:1.5% |
3.計(jì)算100㎏爐料各元素的需要量q: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?q=a/(1-e) | 3.100㎏爐料中,各元素的需要量q: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?qsi=9%×100/(1-1%)=9.09㎏??????? ? qmn=0.4%×100/(1-0.8%)=0.40㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?qmg=0.27%×100/(1-20%)=0.34㎏??? ? qal=90.33%×100/(1-1.5%)=91.7㎏ |
4.根據(jù)熔制合金的實(shí)際含量w,計(jì)算各元素的需要量a=w/100×q | 4.熔制80㎏合金實(shí)際所需元素量a: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?asi=80/100×qsi=80/100×9.09=7.27㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?amg=80/100×qmg=80/100×0.34=0.27㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?amn=80/100×qmn=80/100×0.4=0.32㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?aal=80/100×qal=80/100×91.7=73.37㎏ |
5.計(jì)算回爐料中各種元素的含有量b | 5.bsi=24×9.2%=2.21㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? bmg=24×0.27%=0.07㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? bmn=24×0.4%=0.1㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? bal=24×90.16%=21.64㎏ |
6.計(jì)算應(yīng)加的新元素含量c:c=a-b | 6.csi=asi-bsi=7.27-2.21=5.06㎏? cmg=amg-bmg=0.27-0.07=0.20㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? cmn=amn-bmn=0.32-0.1=0.22㎏?? cal=aal-bal=73.37-21.64=51.73㎏ |
7.中間合金量d:d=c/f(f:元素含量),帶入的鋁量:mal=d-c | 7.相應(yīng)于新加入的元素量所應(yīng)補(bǔ)加的中間合金量: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?d(al-mn)=cmn/10/100=0.22×100/10=2.2㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?帶入的鋁:m(al-mn)=d-c=2.2-0.22=2.08㎏ |
8.應(yīng)補(bǔ)加的純鋁gal | 8.gal=aal-[m(al-mn)+bal]=73.37-(2.08+21.64)=49.65㎏ |
9.計(jì)算爐料總重w | 9.w=gal+(al-mn)+si+mg+p=49.65+2.2+5.06+0.20+24=81.11㎏ |
10.核算雜質(zhì)含量u(以鐵為例) | 10.u=gal×0.3%+d(al-mn)×0.3%+p×0.4%=49.65×0.3%+2.2×0.3%+24×0.4%=0.25㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?ufe=0.25/80×100/100=0.3125% |
1.4.3.2 爐料配比系數(shù)法:按表7舉說明:
表7? 爐料的計(jì)算程序?qū)嵗?/p>
計(jì)算程序 | 舉例 |
1.? 確定熔煉要求: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?a.合金牌號 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?b.所需合金液重量 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?c.所用爐料成分 | 1.以熔煉zl104合金100㎏為例(配料計(jì)算取技術(shù)條件規(guī)定的平均值): ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?si:8.5%,mg:0.26%,mn:0.4%,al:90.84% ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?回爐料p=100×50%=50㎏,按合金成分計(jì)算 |
2.確定元素的燒損量e | 2.元素的燒損量按表9選取,必要時根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際加以調(diào)整。計(jì)算確定為: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?esi:1%,emg:30%,emn:1%,eal:1.0% |
3.計(jì)算100㎏爐料各元素的需要量a: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?a=a/(1-e) | 3.100㎏爐料中,各元素的需要量a: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?asi=8.5%×100/(1-1%)=8.58㎏???? ? amn=0.4%×100/(1-1%)=0.4㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?amg=0.26%×100/(1-30%)=0.37㎏?? ? aal=90.84%×100/(1-1.0%)=91.75㎏ |
4.計(jì)算回爐料中各元素的含有量b | 4.bsi=50×8.5%=4.25㎏??????????????? ? bmn=50×0.4%=0.2㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? bmg=50×0.26%=0.13㎏??????????????? ? bal=50×90.84%=45.42㎏ |
5.應(yīng)補(bǔ)加的新元素量c | 5.csi=asi-bsi=8.58-4.25=4.33㎏??? cmn=amn-bmn=0.4-0.2=0.20㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? cmg=amg-bmg=0.37-0.13=0.24㎏?? cal=aal-bal=91.75-45.42=46.3㎏ |
6.中間合金加入量d及帶入的鋁m | 6.d(al-mn)=cmn/10%=0.20/10%=2.0㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? m=d(al-mn)-cmn=2.0-0.20=1.80㎏ |
7.應(yīng)加的純鋁量g | 7.g=cal-m=46.3-1.8=44.5㎏ |
8.以加入nal=100㎏鋁錠為準(zhǔn),計(jì)算其它爐料的需要量n | 8.nsi=csi×nal/g=4.33×100÷44.5=9.7㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? nmg=cmg×nal/g=0.24×100÷44.5=0.54㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? n(al-mn)=cmn×nal÷g=2.0×100÷44.5=4.5㎏ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? n回=p×nal÷g=50×100÷44.5=112㎏ |
注:zl107的計(jì)算程序與此相同,計(jì)算過程略。zl104和zl107的配料系數(shù)列于下表:
表8? 常用鋁合金的爐料配制系數(shù)
序號 | 合金 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?代號 | 各種爐料的配制系數(shù) | |||||||
鋁錠 | 工業(yè)硅 | 鎂錠 | alcu50 | almn10 | alti5a | 同牌號回爐料≤ | 備注 | ||
01 | zl107 | 100 | 8.122 | / | 9.29 | / | / | 170 | |
02 | zl107 | 100 | 9.4 | / | 10.9 | 5.12 | / | 178 | fe>;0.4%時 |
03 | zl104 | 100 | 9.74 | 0.774 | / | 4.584 | / | 168 | |
04 | 105002 | 100 | 14.8 | / | 8.233 | 5.15 | / | 188 | |
05 | zl111 | 100 | 11.3 | 1.63 | 4.01 | 3.15 | 6.36 | 184 |
注:上表中所列各種爐料必須符合qb004-2003《原材料技術(shù)條件及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》的相應(yīng)規(guī)定,否則,不能使用本表系數(shù)。此外,實(shí)際配料時,應(yīng)逐一填寫配料原始記錄,以便復(fù)查核實(shí)。
表9??? 鋁合金熔煉時元素的燒損量
元素 | 燒損量(電爐熔煉) | 元素 | 燒損量(電爐熔煉) |
al | 1.0~1.5 | na | 2~3 |
si | 0.5~1 | mn | 0.5~1 |
cu | 0.5~1 | sn | 0.5~1 |
mg | 2~3若純金屬加入可達(dá)到15~30% | fe | 0.5~1 |
zn | 1~3若以純金屬加入則燒損可達(dá)10~15 | be | 0.5~1 |
ni | 0.5~1 | ti | 1~2 |
1.4.4 爐料加入先后原則:
1.4.4.1 當(dāng)用鋁錠和中間合金熔化時,首先裝入鋁錠,然后加入中間合金;
1.4.4.2 當(dāng)用預(yù)制合金錠進(jìn)行熔煉時,首先裝入預(yù)制合金錠,然后補(bǔ)加所需的鋁和中間合金;
1.4.4.3 當(dāng)爐料為回爐料和鋁錠組成時,首先加入爐料中最多的那一部分;
1.4.4.4 當(dāng)熔爐容量足以同時裝入幾種爐料時,則應(yīng)首先裝入熔點(diǎn)相近的成分;
1.4.4.5 容易燒損和低熔點(diǎn)的爐料,如鎂和鋅,應(yīng)在最后加入;
1.4.4.6 在連續(xù)熔化時坩堝內(nèi)應(yīng)剩余一部分鋁液以加速下一爐的熔化;
1.4.4.7 采用覆蓋劑時,應(yīng)在爐料開始熔化時就加入熔劑。
1.4.5 爐料全部熔化后,進(jìn)行攪拌使成分均勻,然后調(diào)溫到除氣工藝所需的溫度。
1.5 合金的除氣或精煉處理
1.5.1 除氣劑準(zhǔn)備:
1.5.1.1 使用六氯乙烷時,應(yīng)將其壓成圓餅(ф66×40,比重1.8g/cm3),每塊重約200g,存放干燥器內(nèi)備用。
1.5.1.2 使用六氯乙烷加載體時,載體材料(氟硅酸鈉或二氧化鈦)應(yīng)進(jìn)行脫水處理;氟硅酸鈉于200~250℃烘烤12~24小時,二氧化鈦于300~400℃烘烤3~4小時,然后按表10中的比例混合后壓成圓餅放在干燥箱內(nèi)備用。
1.5.2 除氣處理:用鐘罩將除氣劑壓入距坩堝底100mm,沿坩堝直徑1/3處(距坩堝壁)的圓周勻速移動,為不使鋁液大量噴濺,除氣劑可分2~3次加入。除氣結(jié)束后靜置、除渣。
1.5.3 除氣效果檢驗(yàn):分爐前和爐后檢驗(yàn)
1.5.3.1 爐前檢驗(yàn):用勺取約半勺合金液,用干凈鐵片刮去表面氧化物和渣,露出鏡面樣液面,冷卻后如有氣泡析出,則除氣效果差,反之則效果好。
1.5.3.2 爐后檢驗(yàn),試樣經(jīng)腐蝕后看到針孔的大小和多少。
1.5.4 除氣劑的工藝參數(shù)見表10:
表中規(guī)定的精煉劑用量僅作為計(jì)算每爐使用量的依據(jù),不作為工藝參數(shù)控制。當(dāng)出現(xiàn)操作不當(dāng)造成額外損耗、爐料含雜質(zhì)(如渣、泥砂等)過多等原因,導(dǎo)致爐前檢驗(yàn)除氣效果差時,應(yīng)考慮增加使用量,直到爐前檢驗(yàn)合格為止。
精煉溫度(精煉處理時鋁液的溫度)的選擇也應(yīng)根據(jù)條件(如環(huán)境、設(shè)備因素等)的變化作隨機(jī)調(diào)整,以最終爐前檢驗(yàn)的效果來驗(yàn)證,應(yīng)作為工藝參數(shù)控制并予以記錄。
表10? 常用精煉(除氣)工藝參數(shù)
精煉劑 | 合金代號 | 精煉劑用量 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?≥(%) | 精煉溫度 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(℃) | 備注 |
六氯乙烷 | zl101 | 0.5~0.7 | 700~730 | |
zl102 | 0.3~0.5 | 690~720 | ||
zl104 | 0.5~0.7 | 700~740a | ||
zl105 | 0.5~0.7 | 700~730 | ||
zl401 | 0.5~0.8 | 700~730 | ||
六氯乙烷75% ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?氟硅酸鈉25% | zl101 | 0.5~0.8 | 700~730 | |
zl105 | 0.3~0.5 | 700~730 | ||
六氯乙烷50% ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?氟硅酸鈉50% | zl104 | 0.5~0.7 | 690~720 | |
zl105 | 0.4~0.6 | 700~730 | ||
六氯乙烷65% ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?二氧化鈦35% | al-cu ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?系合金 | 0.5~0.7 | 700~730 | |
光鹵石60% ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?氟化鈣40% | al-mg系合金 | 2~4 | 660~680 | 含be、ti的合金 |
光鹵石或 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?鋇熔劑55 | al-mg系合金 | 1~2 | 660~680 | 不含be、ti的合金 |
a ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?awj-3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?成品精煉劑 | zl104 | 0.5~0.8 | 690~720 | |
zl107 | 0.5~0.8 | b700~740 | ||
zl111 | 0.5~0.8 | 700~730 | ||
105002 | 0.5~0.8 | b700~740 |
注:除氣劑以六氯烷及六氯烷加載體的效果最好。當(dāng)采用其它精煉劑時,應(yīng)按其產(chǎn)品使用說明書要求進(jìn)行驗(yàn)證合格,出具操作工藝后,方可使用。
1.6 合金的變質(zhì)和孕育處理:
1.6.1變質(zhì)處理是為了細(xì)化鋁硅合金中的共晶硅,孕育處理是為了細(xì)化鋁合金中的初生相。
1.6.2 常用鈉鹽變質(zhì)劑按表11的成分要求混合均勻,裝入料盤攤平,厚度不超過50㎜,于300~400℃烘烤3~5小時,然后破碎。30~40目過篩,放入干燥器內(nèi)備用。
1.6.3 變質(zhì)劑的準(zhǔn)備、用量、處理時間等作為操作處理時的參考,以最終爐前檢驗(yàn)的效果來合理選擇,不作為工藝參數(shù)控制和記錄,精煉劑的處理溫度和效果應(yīng)予以驗(yàn)證和記錄。
表11? 常用變質(zhì)劑使用工藝參數(shù)
序號 | 01 | 02 | 03 | 04 | ||||||||
名稱 | 鈉基 | 鈦、硼、鋯 | 稀土 | |||||||||
三元變質(zhì)劑 | 四元變質(zhì)劑 | 變質(zhì)孕育劑 | 金屬 | |||||||||
成分(%) | 氟化鈉25 | 氯化鈉63 | 氯化鉀12 | 氟化鈉30 | 氯化鈉50 | 氯化鉀10 | 冰晶石10 | 氟鋯酸鉀 | 氟硼酸鉀 | 鈦 | 鋁稀土 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?中間合金 | |
用量(%) | ≥1.5~2 | ≥2~3 | 0.5 | 0.6 | 0.15~0.2 | 0.2~0.4 | ||||||
預(yù)熱 | 溫度 | ≥100~300℃ | 200±10℃ | 350~450℃ | ||||||||
時間 | ≥3h | 2~4h | ||||||||||
處理溫度 | 700~740℃b | 700~750℃b | 730~750℃ | 720~740℃ | ||||||||
處理時間 | 液面停留 | ≥10~15min | ≥2~3min | / | ||||||||
壓入合金 | ≥3~5min | ≥5~8min | / | |||||||||
處理方法 | 將預(yù)熱后的變質(zhì)劑均勻撒在合金液面上,覆蓋10~15分鐘,打碎硬殼,使氣體排除并將變質(zhì)劑壓入合金液中至100~150㎜深,連續(xù)操作3~5分鐘后打渣。 | 鈦以合金形式加入,氟鋯酸鉀、氟硼酸鉀在除氣后均勻撒在合金液上,覆蓋2~3分鐘后壓入靜置5~8分鐘后打渣。 | 于澆注前30分鐘加入合金攪拌均勻。 |
1.6.3 合金經(jīng)變質(zhì)后,調(diào)整到澆注溫度進(jìn)行澆注。
1.7 采用其它變質(zhì)劑時,應(yīng)按其使用說明書要求進(jìn)行驗(yàn)證合格后方可使用。
1.8 常用鋁合金熔煉工藝舉例如下表:
表12? 常用鋁合金熔煉工藝舉例
合金 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?牌號 | 熔煉工藝要點(diǎn) | 備注 |
zl104 | 裝料順序:回爐料、鋁錠、鋁錳合金、硅,熔化后攪拌均勻,680~700℃時將鎂壓入合金液。 | 澆注溫度:700~740℃ |
zl107 | 裝料順序:回爐料、鋁錠、鋁銅合金、硅,熔化后攪拌。 | 澆注溫度:690~740℃ |
zl111 | 裝料順序:回爐料、鋁錠、鋁銅、鋁鈦、鋁錳合金、硅,熔化后攪拌,鎂在除氣精煉后680~700℃時加入。 | 澆注溫度:690~720℃,金屬型鑄造,可不進(jìn)行變質(zhì)處理 |
105002 | 裝料順序:鋁錠、鋁銅、鋁錳合金、回爐料、硅,熔化后攪拌,使成分均勻 | 澆注溫度:690~740℃ |
2? 鋁合金的澆注
2.1 澆注前的準(zhǔn)備工作:
2.1.1 工具的準(zhǔn)備:所有工具應(yīng)經(jīng)過清理、預(yù)熱、涂料,使用前應(yīng)再次預(yù)熱。
2.1.2 檢查開模機(jī)構(gòu)各部分是否完好,各運(yùn)動部分應(yīng)加油潤滑。如導(dǎo)軌、導(dǎo)桿、螺桿、螺母、軸承等。保證開型、合型靈活。
2.1.3 金屬型的預(yù)熱:金屬型預(yù)熱前應(yīng)仔細(xì)清除原來的涂料,去除部位為型腔、鐵芯和分型面。澆冒口和冒口頸可不去除。
2.1.3.1 預(yù)熱時要不斷移動噴槍,使型腔受熱均勻。嚴(yán)禁將噴槍擱置不動,使局部嚴(yán)重過熱。
2.1.3.2 需要溫度高的地方,如冒口部位,要多加熱,使該部分溫度高于型腔溫度。
2.1.3.3 必要時,要預(yù)熱金屬型的背面,使金屬型變形小。
2.1.4 金屬型的涂料:
2.1.4.1 涂料成分配比:根據(jù)金屬型的特點(diǎn),按表13選取涂料:
表13? 金屬型涂料成分配比
代號 | 名稱 | 成分及配比(重量百分比)% | 適用范圍 | |||||
氧化鋅 | 滑石粉 | 石墨粉 | 石棉粉 | 水玻璃 | 水 | |||
t05 | 涂料五號 | 9~11 | / | / | / | 6~8 | 余量 | 中小型及表面要求光滑的鑄件。 |
t06 | 涂料六號 | / | 15 | 3 | / | 6 | 大型或厚壁鑄件。 | |
t07 | 涂料七號 | / | / | 22 | / | 4 | 斜度小的型芯和厚壁鑄件。 | |
t08 | 涂料八號 | 10~12 | / | / | 10~12 | 10~12 | 澆冒口系統(tǒng)用。 |
2.1.4.2 涂料的配制:涂料中的所有固體組元,配制前應(yīng)磨碎,并經(jīng)過100~140目過篩(經(jīng)檢合格,未成團(tuán)的組元可直接用于配制),然后混合均勻。使用時,先將水玻璃倒入80~100℃的熱水中攪拌均勻,加入固體組元后再攪拌均勻,冷卻后備用。配好的涂料停放時間一般不超過8小時。
2.1.4.3 涂料操作:
1)涂料可以用噴刷,要求均勻、表面光潔;
2)為利于補(bǔ)縮,遠(yuǎn)離冒口的部位涂薄些,而靠近冒口處涂厚些。必要時在產(chǎn)生縮孔的部位將涂料去除掉;
3)冒口用涂膏刮上一層2~3㎜厚的涂料,以提高冒口的補(bǔ)縮能力。
2.1.5 除去分型面及各配合面的涂料。
2.1.6 對大金屬型,在涂料后還需再次預(yù)熱。
2.1.7 下好泥芯,吹凈型腔,并合嚴(yán)金屬型。
2.2 澆注操作:
2.2.1 金屬型合嚴(yán)后,應(yīng)盡快澆注,避免其降溫。
2.2.2 澆包自坩堝中舀取金屬液時,先用包底撥開液面上的氧化皮或熔劑層,緩慢地用包口舀取合金液。在澆包接近金屬型澆口時,應(yīng)用熱鐵片或干木塊將包嘴處的氧化皮或渣撥開,讓干凈的金屬液進(jìn)入澆口杯。
2.2.3 澆注溫度的高低,要根據(jù)具體情況來決定,總的原則是保證鑄件成型的前提下,澆注溫度越低越好。常用鋁合金澆注溫度見表12。
2.2.4 澆注時,開始瞬間應(yīng)略慢,防止金屬液溢出澆口杯和嚴(yán)重沖擊型腔,緊接著應(yīng)加快澆注速度,使?jié)部诒錆M,做到平穩(wěn)而不中斷液流。
2.2.5 澆注快慢尚須視不同金屬型而變化,操作者應(yīng)積累經(jīng)驗(yàn),以便做到不冷隔、排氣順暢及不沖壞型芯。
2.2.6 澆包中的合金液應(yīng)正好為鑄件所需用量,如有剩余,應(yīng)澆入錠模中,禁止將剩余金屬液返回坩堝中。
2.2.7 澆注完畢,根據(jù)不同鑄件,即時開模,做到不因開模過早損壞鑄件,也不因過遲而產(chǎn)生脫模困難。
2.2.8 取出鑄件后,觀察鑄件是否合格,若有缺陷,應(yīng)采取措施解決,直至合格為止。
2.3 澆注安全:
2.3.1 工作場地應(yīng)平坦、整潔,道路暢通,場地上不得有積水,車間應(yīng)有良好的通風(fēng)措施。
2.3.2 搬運(yùn)金屬型、澆注和取出鑄件都應(yīng)細(xì)心操作,防止碰傷和燙傷。
2.3.3 澆包中鋁液不宜太滿。
2.3.4 金屬液溢出型外時,應(yīng)放干砂,以防爆炸傷人。
3? 相關(guān)文件
3.1? qb004-2003《原材料技術(shù)條件及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》
4? 相關(guān)記錄
4.1 《爐料配制原始記錄表》2010-002-01
4.2 《熔煉、澆注原始記錄表》2010-002-02