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知识百科:铝锭铸锭工艺

 建玖 2015-03-31

  现在铝锭锻造技能通常采用浇铸技能,即是把铝液直接浇到模子里,待其冷却后取出。

  产品质量的好坏首要在这一进程,而且悉数锻造技能,也是以这一进程为主。锻造进程是一个由液态铝冷却、结晶变成固体铝锭的物理进程。

  1.接连浇铸

  接连浇铸可分为混合炉浇铸和外铸两种方法。均运用接连锻造机。混合炉浇铸是将铝液装入混合炉后,由混合炉进行浇铸,首要用于出产重熔用铝锭和锻造合金。外铸是由抬包直接向锻造机浇铸,首要是在锻造设备不能满意出产,或来料质量太差不能直接入炉的情况下运用。因为无外加热源,所以需求抬包具有必定的温度,通常夏日在690~740℃,冬天在700~760℃,以确保铝锭取得较好的外观。

  混合炉浇铸,首先要经过配料,然后倒人混合炉中,拌和均匀,再参加熔剂进行精粹。浇铸合金锭有必要弄清30min以上,弄清后扒渣即可浇铸。浇铸时,混合炉的炉眼对准锻造机的第二、第三个铸模,这样可确保液流发生变化和换模时有必定的机动性。

  炉眼和锻造机用流槽联接,流槽短一些较好,这样能够削减铝的氧化,防止构成涡旋和飞溅,锻造机停用48h以上时,重新启动前,要将铸模预热4h。铝液经流槽流入铸模中,用铁铲将铝液外表的氧化膜除掉,称为扒渣。流满一模后,将流槽移向下一个铸模,锻造机是接连行进的。

  铸模顺次行进,铝液逐步冷却,抵达锻造机中部时铝液现已凝结成铝锭,由打印机打上熔炼号。当铝锭抵达锻造机顶端时,现已彻底凝结成铝锭,此刻铸模翻转,铝锭脱模而出,落在主动接锭小车上,由堆垛机主动堆垛、打捆即变成制品铝锭。

  锻造机由喷水冷却,但有必要在锻造机开动转满一圈后方可给水。每吨铝液大约耗费8-10t水,夏日还需附吹风进行外表冷却。铸锭归于平模浇铸,铝液的凝结方向是自下而上的,上部中心最终凝结,留下一条沟形缩陷。铝锭各部位的凝结时间和条件不尽相同,因而其化学成分也将各异,但其整体上是契合规范的。

  重熔用铝锭常见的缺点有:①气孔。首要是因为浇铸温度过高,铝液中含气较多,铝锭外表气孔(针孔)多,外表发暗,严峻时发生热裂纹。②夹渣。首要是因为一是打渣不净,构成外表夹渣;二是铝液温度过低,构成内部夹渣。③波纹和飞边。首要是操作不精密,铝锭做的太大,或者是浇铸机运转不平稳构成。④裂纹。冷裂纹首要是浇铸温度过低,致使铝锭结晶不细密,构成疏松甚而裂纹。热裂纹则由浇铸温度偏高导致。⑤成分偏析。首要是锻造合金时拌和不均匀导致的。

  2.竖式半接连锻造

  竖式半接连锻造首要用于铝线锭、板锭以及供加工型材用的各种变形合金的出产。铝液经配料后倒入混合炉,因为电线的特殊需求,锻造前需参加中心合盘Al-B脱出铝液中的钛、钒(线锭);板锭需参加Al-Ti--B合金(Ti5%B1%)进行细化处置。使外表安排细密化。高镁合金加2#精粹剂,用量5%,拌和均匀,静置30min后扒去浮渣,即可浇铸。

  浇铸前先将锻造机底盘升起,用压缩空气吹净底盘上的水分。再把底盘上升入结晶器内,往结晶器内壁涂改一层光滑油,向水套内放些冷却水,将枯燥预热过的分配盘、主动调理塞和流槽放好,使分配盘每个口坐落结晶器的中心。浇铸开端时,用手压住主动调理塞,堵住流嘴,切开混合炉炉眼,让铝液经流槽流入分配盘,待铝液在分配盘内到达2/5时,铺开主动调理塞,使铝液流进结晶器中,铝液即在底盘上冷却。

  当铝液在结晶器内到达30mm高时即可降低底盘,并开端送冷却水,主动调理塞操控铝液均衡地流入结晶器中,并坚持结晶器内的铝液高度不变。对铝液外表的浮渣和氧化膜要及时铲除。铝锭长度约为6m时,堵住炉眼,取走分配盘,待铝液悉数凝结后中止送水,移走水套,用单轨吊车将铸成的铝锭取出,在锯床上按需求的尺度锯断,然后预备下一次浇铸。

  浇铸时,混合炉中铝液温度坚持在690~7l0℃,分配盘中的铝液温度坚持在685-690℃,锻造速度为190~21Omm/min,冷却水压为0.147~0.196MPa。锻造速度与截面为正方形的线锭成比例关系:

  VD=K

  式中 V为锻造速度,mm/min或m/h;D为锭截面边长,mm或m;K为常值,m2/h,通常为1.2~1.5。

  竖式半接连锻造是次序结晶法,铝液进入铸孔后,开端在底盘上及结晶器内壁上结晶,因为中心与边部冷却条件不一样,因而结晶构成中心低、周边高的形式。底盘以不变速度降低。一起上部不断写入铝液,这样在固体铝与液体铝之间有一个半凝结区.因为铝液在冷凝时要缩短,加上结晶器内壁有一层光滑油,跟着底盘的降低,凝结的铝退出结晶器,在结晶器下部还有一圈冷却水眼,冷却水能够喷到已脱出的铝锭外表,为二次冷却,一直到整根线锭铸完停止。

  次序结晶能够树立比较满意的凝结条件,关于结晶的粒度、机械性能和电导率都较有利。比种铸锭其高度方向上没有机械性能上的不同,偏析也较小,冷却速度较快,能够取得很细的结晶安排。

  铝线锭外表应平坦光滑,无夹渣、裂纹、气孔等,外表裂纹长度不大于1.5mm,外表的渣子和棱部皱纹裂缝深度不许超过2mm,断面不该有裂纹、气孔和夹渣,小于lmm的夹渣不多于5处。

  铝线锭的缺点首要有:①裂纹。发生的原因是铝液温度过高,速度过快,增加了剩余应力;铝液中含硅大于0.8%,生成铝硅同熔体,再生成必定的游离硅,增加了金属的热裂性:或冷却水量缺乏。在结晶器外表粗糙或没有运用光滑油时,锭的外表和角部也会发生裂纹。②夹渣。铝线锭外表夹渣是因为铝液动摇、铝液外表的氧化膜破裂、外表的浮渣进入铸锭的旁边面构成。有时光滑油也可带入一些夹渣。内部夹渣是因为铝液温度过低、粘度较大、渣子不能及时浮起或浇铸时铝液面频频变化构成。③冷隔。构成冷隔首要是因为结晶器内铝液水平动摇过大,浇铸温度偏低,铸锭速度过慢或锻造机轰动、降低不均而导致的④气孔。这儿所说的气孔是指直径小于1mm的小气孔。其发生的原因是浇铸温度过高,冷凝过快,使铝液中所含气体不能及时逸出,凝结后聚集成小气泡留在铸锭中构成气孔。⑤外表粗糙。因为结晶器内壁不光滑,光滑作用欠好,严峻时构成晶体外表的铝瘤。或因为铁硅比太大,冷却不均发生的偏析表象。⑥漏铝和重析。首要是操作疑问,严峻的也构成瘤晶。

  3.铸锭质量的确保

  (1)重熔用铝锭。铸锭进程中最重要的技能条件是浇铸温度,在浇铸进程中有必要严格操控浇铸温度,通常高于铝液凝结温度30~50℃。

  (2)线锭。线锭的浇铸略为杂乱,需操控的条件有铸锭速度。铸锭速度与铸锭直径有关。其浇铸温度坚持680~690℃,冷却水压为0.147~0.196MPa,结晶器内壁铝液水平操控在30mm摆布。操控好以上条件,并加强操作管理,即可取得较好的质量。

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