娆㈣繋鎮ㄧ櫥闄啺不湛3今日推荐号_今日安徽快3-官网|首页!     鏀惰棌鏈珯 璁句负棣栭〉 甯姪涓績 
绉鍙戠綉 鍙戝瀷 缇庡彂 绉鍙
棣栭〉 鈹  安徽快3今日推荐号 鈹  关于我们 鈹  产品布局 鈹  新闻媒体 鈹  项目欣赏
褰撳墠浣嶇疆锛主页 > 新闻媒体 > 姝f枃
铝合金的精炼工艺及其参数

鏃ユ湡;2019-07-10  鏉ユ簮锛毼粗  浣滆咃細admin

  铝合金的精炼工艺及其参数_机械/仪表_工程科技_专业资料。铝合金的精炼工艺及其参数

  铸 造 $%&’()* 铝合金的精炼工艺及其参数 南昌航空大学材料科学与工程学院 (江西 !!!#) 聂小武 【 摘要】 铸造铝合金由于其优良的性能,广泛应用在机械、航空航天、汽车、建筑及电子等行业。在 熔炼过程中,铝合金熔液容易产生氢及氧化铝等夹杂物,降低铸件的综合性能。因此要提高铸件质量,需要 认真做好熔炼工艺,而精炼操作是至关重要的。结合工厂生产实际介绍各种精炼工艺方法,并进行了比较分 析,归纳了精炼机理,有利于更好地提高铝合金的熔炼质量。 一、概述 铸造铝合金以其密度小、比强度高、塑性好、导电 导热性好、耐 蚀 性 好,以 及 资 源 丰 富 和 容 易 加 工 等 优 点,而广泛应用于航空航天、汽车、机械和电子等各个 领域。但是,铸造铝合金在熔炼过程中可能会导致铸件 产生一系列的缺陷,如针孔、气孔、夹渣等。因此,如 何提高熔炼质量一直都是铸件实际生产中需要思考的问 题。铸造铝合金在熔炼中的夹杂物主要为氢和三氧化二 铝,经过合适的精炼工艺是可以将其去除的,因此铸造 铝合金在熔炼过程中的精炼工艺便是关键的环节,如果 精炼工艺不当,铝铸件的连续性和致密性受到破坏,必 然降低铸件的性能。以 !#$% 铝合金为列,当针孔度为 一级时,其 ! & ’ ())*+,;当针孔度为五级时,其 ! & ’ #-$*+,。其他类型的铸造铝合金也有相似的结论。 氢和三氧化二铝在铝熔液中具有正比例的关系,一 旦熔液中三氧化二铝的含量高,则氢的含量也会较高; 反之亦然。这是因为三氧化二铝能够通过化学吸附与氢 吸附在一起,铝合金凝固后这些附有气泡形核的部位便 出现针孔缺陷。 值得一提的是,笔者在查阅铸造铝合金的文献时发 现,综合大专院校铸造工作者写的论文中,将 “ 精炼” 这个词翻译成了至少三个不同的词: ./0123;456,77186;059 。笔者认为翻译成 218186;而把细化剂也翻译成 “ 05218186” 第一个词是比较准确的,因为精炼本质上是净化熔液, 翻译成第二个词则意思不完全,第三个词则完全不对。 虽然有一部分精炼剂也具有变质剂的作用,但使用很 少, 05218186 对于铝合金来讲应该是变质的意思。而细化 剂这个词在铝合金铸造生产中是很少使用的,因为有变 质剂这个词代替。 铝合金精炼的方法较多,总的可分为两大类:一类 为吸附法;另一类为非吸附法。非吸附法在实际铸造生 产中应用较少,侧重在实验室中研究。而吸附法又包括 使用介质过滤法及浮游法两大类,尤其是浮游法应用最 为广泛,因为浮游法操作简单,且不会产生熔剂夹渣的 危害。本文结合笔者在铸造生产中的经验,并借鉴其他 实际生产的文献,主要介绍浮游法在实际铸造生产中的 应用。 二、浮游法的原理及种类 有关铝合金精炼的理论和原理比较多,而浮游法精 炼作用的基本原理是在铝熔液中造成大量的外来无氢气 气泡,也就是气泡中氢的初始分压 : ’ $,溶于铝熔液 ( 中的氢在动力学上具有不断进入气泡的驱动力,从而在 气泡中建立氢的分压,并不断增加,直到气泡中氢分压 :] ’ # :( ( # 为常数)时 :( 与铝液中氢的浓度符合 [ 才达到平衡。而气泡在铝熔液中上浮逸出液面,起到除 氢作用。气泡在上升的过程中还会吸附氧化夹杂物,也 去除了吸附在夹杂物上的那部分氢。 按照浮游法使用的精炼剂不同,可将浮游法分为气 体精炼剂、液体精炼剂和固体精炼剂三种。 三、浮游法精炼工艺 ! 气体精炼剂浮游法 气体精炼剂可分为活性气体、惰性气体和混合气体 三种。 ( #)活性气体主要是使用氯气。氯气在铝合金熔液 中发生如下反应: 66 !! !# 年 第 $ 期 !!! ; #$%&’ $* ; $’ 热加工 !#$%&’ 铸 造 !#$ % $&#!$&##! #$ % $’ !$’# (’# % $&# !$&##! % !’$ &##! 的沸点为 )*+, ,在 -.., 的温度下,其蒸气 压约为 $/$ 0 ).( 123,因此会形成气泡状上浮,氢扩散 进入其中去除;另外,由于反应会放出大量的热量,氧 化铝夹渣会与铝液分离,与气泡一起上浮。为了减少铝 合金熔液中 镁 的 烧 损,精 炼 温 度 不 宜 过 高,不 能 超 过 -)., ;熔炼的时间一般在 * 4 )*567,熔液较多时取上 限;通氯 气 的 压 力 一 般 调 整 在 ( )/+ 4 $/+) 0 ).8 123, 保证金属液面不产生飞溅现象,但又要不断均匀地出现 气泡。通入的氯气需要经过预先干燥处理,保证在合金 熔液中不会产生水蒸汽。实践证明,通氯气的精炼效果 虽好,但氯气有毒,腐蚀设备并污染环境,危害健康, 故目前在工厂中一般不使用。 ( $)惰性气体一般采用氮气和氩气,无毒、无腐蚀 性,价格也相对便宜。通入氮气或氩气到熔液中,由于 气泡与铝熔液接触的界面上存在氢的分压差,氢便进入 气泡中上升排出熔液,且气泡在上升的过程中会吸附氧 化铝等杂质达到净化的效果。一般精炼的时间为 - 4 )$567,精炼温度为 -). 4 -$., 。通气体的吹气管一般要 使用多孔的石墨或耐火材料通气塞,从而使放出的气体 产生的气泡细小,精炼效果更好。 ( !)混合气体可以使用 9$ 和 #$ 混合,或 9$ 、 #$ 和 : 三 气 体 混 合。 : 会 在 铝 合 金 熔 液 中 发 生 反 应: &#$ :! % !: % !#$ ! $&##! % !:$ ,达到净化效果。混合 气体能在一定程度上吸取单种气体的优点,其作用及效 果相对来说会好一些,只是工艺比较复杂,精炼的温度 也要控制好,保证在 -.. 4 -$., 。 #8 加入的温度为 (. 4 -)., ,加入量为合金总质量的 ./!? 4 ./8? 。 #8 还会与 &# 反应生成  ! ,在凝固的 过程中细化晶粒,起到变质的作用,因此精炼效果较 好。 ;6#8 是 ;6 的最常见的氯化物之一,常温下 ;6#8 是 无色透明液体,在空气中冒白烟,具有强烈的刺激性气 体。 ;6#8 的熔点为 = $!/$, ,沸点为 )!+/, 。精炼工 艺与 #8 相似。 ;6#8 在铝合金熔液中发生反应:!;6#8 % 8&#!8&##! % !;6,从而达到精炼的效果,生成的 ;6 也 具有变质的作用。 # 固体精炼剂浮游法 固体精炼剂主要有氯盐和无毒精炼剂两种,操作起 来比较简单,工厂里应用的较普遍。使用的氯盐包括 @7#$ 、 $ #( 和 17#$ 等。 @7#$ 的熔点为 $*!, ,沸点为 -!$, ,是白色六方 晶系粒状结晶或粉末,易溶于水,且溶于甲醇、乙醇、 甘油、丙酮和,潮解性强,能从空气中吸收水分而 潮解,并具有溶解金属氧化物和纤维素的特性,灼热时 有浓厚的白烟生成,有腐蚀性。氯化锌毒性很强,能剧 烈刺激及烧灼皮肤和粘膜,生产人员工作时要戴防护眼 镜、防毒口罩及乳胶手套,以保护皮肤、眼睛和呼吸器 官,车间通风要良好。 @7#$ 在铝合金熔液中发生反应: $&# % !@7#$ !$&##! % !@7,工艺处理温度为 (. 4 -$., , 加入量为合金质量的 ./)? 4 ./!? ,生产时用钟罩将其 压入到合金熔液中,并作均匀的水平螺旋移动,使用前 需烘烤以去除水分。由于 @7#$ 不好保存且有毒性,目 前工厂已不见使用。 17#$ 为粉红色晶体,熔点为 (., ,沸点为 (+., , 吸潮性小,保存比较方便。工艺温度为 -.. 4 -$., ,加 入量 ./!? 4 ./-? ,使用前需烘烤,使用方式和 @7#$ 相似。因 17#$ 价格较高,故目前工厂也不见使用。 $ #( 为 无 色 结 晶 体,有 樟 脑 样 气 味, 蒸 气 压 为 ./)!23 ( !$/-, ),升 华 温 度 为 )*(, A ).!/(23。在 合 金中发 生 反 应: !$ #( % $&# ! !$ #8 % $&##! ,生 成 的 $ #8 沸点为 )$), 且不溶于铝熔液,与 &##! 一起进行 精炼效果很好。在熔液中发生的分解反应如下: &# % $ #( ! &# % $ #8 % #$ $&#$ :! % (#$ !8&##! % !:$ $&# % !#$ !$&##! ! 液体精炼剂浮游法 液体精炼剂有 #8 和 ;6#8 。 #8 为无色有特臭的透 明液 体, 极 易 挥 发, 分 子 量 是 )+!/*8, 蒸 气 压 为 ,熔点 = $$/(, ,沸点 -(/+, 。对眼睛、 )!/!!23 ( $!, ) 皮肤、粘膜和呼吸道有强烈的刺激作用,吸入可能由于 喉、支气管的痉挛、水肿、炎症,化学性肺炎、肺水肿 而致 死。中 毒 表 现 有 烧 灼 感、咳 嗽、喘 息、喉 炎、气 短、头痛、恶性循环心和呕吐。 #8 加入到铝合金熔液 中会分解为 $ #8 和 #$ ,前者的沸点为 )$), ,在铝合 金熔液中形成气泡上浮,并与 #$ 共同起到精炼的作用。 热加工 ! !# 年 第 $ 期 67 !!! / #$%&’&() / $* / $’ 铸 造 !#$%&’ 炼损耗,简化铝合金熔化工序,发展了多种兼有变质作 用的精炼剂,如试验采用 /(. 六氯乙烷和 5(. 二氧化钛 精炼剂精炼 78(-9 铝合金熔体,获得了较好的铸锭组 织,其净化效果优 于 氩 气 精 炼。而 采 用 -. 12 :;& # /-. $ $6& 具有较好的精炼效果,且加入量为 (,&. 时效 果最佳。还有采用多种精炼剂的组合精炼方法,在工厂 中也有一定的应用。 ! # $% !!$% $ $%& 属低毒类物品,且吸潮性小,使用保存较方 便,受到广泛应用。为降低精炼过程中的反应速度,在 使用前将 $ $%& 压成圆柱块,用铝箔包好,每块质量为 ’( ) *(+,加入量为 (,-. ) (,*. ,加入的温度为 /(( ) /’(0 ,也是用钟罩将其压入到合金熔液中,并作均匀 的水平螺旋移动。由于在精炼的过程中会产生刺激性的 浓烈烟雾,其中包含 $% ,具有腐蚀性,危害健康,污 染环境,因此使用过程中需有良好的通风设备。还有在 $ $%& 中加入缓冲剂如 12$%、 3$% 等,制成自沉淀式精炼 剂,但效果一般,目前没有大规模应用。 无 毒 精 炼 剂 精 炼 的 原 理 通 常 是: ’12145 # -$ ! 12 $45 # 1 # 5$4 ,反应生成物都不溶于铝合金熔液, 形成气泡并在浮出金属液面的过程中起到净化的作用。 使用的工艺方法是将硝酸钠、石墨粉、氯化钠及耐火砖 屑等混合物在 (( ) 5((0 下,烘烤数小时后压制成圆柱 块,再用钟罩压入,铝合金熔液温度为 /6( ) /-(0 。耐 火砖屑在铝合金熔液中会结块,浮在液面上,氯化钠起 缓冲作用,防止反应进行过快,总体效果也较好。但有 研究者认为精炼效果不如六氯乙烷。 五、结语 近年来,铝合金熔液的精炼工艺有了较大的发展, 除了氢净化方法以外还有很多,如真空处理法、超声波 处理法、直流电法、压力结晶法及化合脱气法等,除采 用复合精炼法外,还产生了一些新工艺,但是这些工艺 多半停留在实验室阶段,要大规模应用到实际生产中尚 有一定的距离。而浮游法精炼铝合金依然有很大的潜 力,提高铝熔液精炼效果的关键因素是精炼工艺和设备 的选择,确定合理的工艺参数,选择适用于特定铝合金 熔体的精炼设备,是获得低成本、高效率精炼的有效措施。 为此需要广大铸造工作者根据企业的实际情况去挖 掘,即时采用铝合金熔炼新工艺、新材料,以提高合金 的冶金质量,减少环境污染程度,提高综合经济效益和 社会效益。 ( ((/(-() 四、兼有变质作用的浮游法精炼工艺 为了同时进行精炼和变质处理,减少合金元素的熔 ( 上接第 &- 页) 表 ! 型砂工艺及性能对比 工艺配比 ( .) 项目 9组 检测均值 A组 检测均值 新砂 膨润土 (,/ (,& 煤粉 (,5(,5水分 5,5 5,6 性能指标 湿压强度 = ?2 @5 @/ 透气性 6(5 66( 处理系统联机应用后,不但型砂的新砂补加量及煤粉和 膨润土的加入量降低,而且型砂运行成本下降;整个砂 处理系统中型砂的灰分含量下降。另外,由于型砂性能 造成的铸件废品率降低 (,@*. ,经济效益显著,因而达 到了引进粘土砂再生系统的目的。 ! 结语 ( 6)粘土旧砂再生后可以代替新砂,降低新砂补加 量,减少铸造废弃旧砂的排放量,实现循环经济,大幅 改善对环境的污染。 ( ) $DE 粘土砂旧砂再生系统与机械化造型线砂处 注:紧实率控制范围 ( ’- B 6) .。 表 铸件废品率统计对比 项目 粘砂 气孔 夹砂 冲砂 呛火 胀砂 合计 理系统联机应用, 可以改善型砂性能, 降低膨润土、 煤粉和水分的加入量, 降低铸件废品率及铸造生产成 本。 ( 5)粘土旧砂的循环利用,可以创造良好的经济效 益和社会效益,有利于对资源和环境的保护。 ( ((/(*(/) 9 组检测 ( C /’ 6 C / ( C / ( C &’ ( C /* ( C 6- 5 C *均值( .) A 组检测 ( C -/ ( C @ ( C ( C 5 ( C & ( C 均值( .) 注:该废品率统计包括一检、二检。 C * 试验表明, $DE 粘土砂再生系统与造型线 ! #$$% 年 第 &$ 期 !!! , #$%&’&() , $* , $’ 热加工


 
上一篇:金川集团公司与必和必拓公司举行签约仪式   下一篇:铝合金熔体的熔剂精炼  
[鎵撳嵃鏂囩珷] [鍏抽棴绐楀彛]
 Google Adsense
 
 鐩稿叧鏂囩珷
·铝合金熔体的熔剂精炼
·铝合金的精炼工艺及其
·金川集团公司与必和必
·铝三层液电解精炼
·常德临澧:通报3起安
·怎样确定一个合理的无
·电气工程师详解:工地
·注册电气工程师《供配
·大排量潜水排污泵的特
·热水潜水泵怎么保养
·QJ井用潜水电泵技术参
·Buck电流馈电全桥拓扑
·2019-2023年中国馈电
·馈电桥加工设计岗位专
·百度文库搜索 -馈电桥
·启东门窗铝合页优惠价
·矿物资源和农产品依然
·精炼锌供给继续收缩
·行业展望 钢铁有色金
·家用配电箱断路器的选
 鐑偣鏂囩珷
·龙泉驿WQ潜水电泵销量
·青岛市质监局抽查潜水
·临江ATZPQK防爆排沙矿
·长寿区顺风庭二期柴油
·市场人士:铜铝短期偏
·家用配电箱断路器的选
·content=w
·馈电桥加工设计岗位专
·天津耐热潜水电泵施工
·怎样确定一个合理的无
·QJ井用潜水电泵技术参
·大藤峡水利枢纽工程左
·浙江镇海全面巡视护航
·北京地铁10号线日使馆
·2019-2024年中国污水
·铝三层液电解精炼
·行业展望 钢铁有色金
·2018 年度福耀股东大
·电气工程师详解:工地
·天津高压潜水电泵绕组
棣栭〉 | 鍏充簬鎴戜滑 | 鑱旂郴鎴戜滑 | 骞垮憡鏈嶅姟 | 濯掍綋鎶ラ亾 | 娉曞緥澹版槑 | 鍙嬫儏閾炬帴銆 - 銆绔欑偣鍦板浘
Copyright © 2002-2019 DEDECMS. 织梦科技 版权所有 Power by DedeCms