鋁加工
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鋁加工的熔煉鑄造過程

2020-09-24

鋁熔鑄溜槽閘板熔化後的金屬還需進行精煉和過濾,以除掉金屬中的有害氣體氫和非金屬夾雜物,以提高金屬純潔度。鋁加工行業小編今天主要就來講講熔煉鑄造過程在哪些範圍

熔煉爐多用燃氣反射爐或燃油反射爐,一般容量為20~40噸或更大;也采用電阻加熱反射爐,容量一般為10噸左右。為縮短裝爐時間,提高熔化效率,減少吸收氣體和卷入氧化膜,工業上已采用傾轉式頂裝料圓型爐。熔煉時應用快速分析儀器分析合金成分,並及時調整。為保證熔體純潔,防止有害氣體的汙染和控製化學成分,除了盡可能縮短熔煉時間外,宜用以氯化鉀和氯化鈉為主的粉狀熔劑覆蓋,一般用量為爐料重量的0.4~2%。熔煉溫度通常控製在700~750℃。

精煉通常用固體精煉劑或氣體精煉劑。固體精煉劑一般以氯鹽為主,也用以六氯乙烷代替氯鹽的精煉劑。早期使用活性強的氯氣作氣體精煉劑,淨化效果雖好,但對環境汙染嚴重,因此發展出氮-氯混合氣體、惰性氣和三氣體(N2、Cl2、CO)精煉劑,效果較好。為保證精煉效果,精煉氣體中的氧和水分含量一般應分別小於0.03%(體積)和 0.3克/米3。動態真空除氣法也具有較好的除氣和除鈉效果。

過濾是讓熔體金屬通過中性或活性材料製成的過濾器,除去熔體中處於懸浮狀的夾雜物。常用玻璃絲網、微孔陶瓷管和板、氧化鋁粒作過濾床進行過濾,也可用電熔劑精煉、熔劑層過濾。 鑄造一般采用立式或水平式水冷半連續鑄造法。為改善立式鑄造的坯錠組織和表麵質量,還發展出電磁結晶槽、矮結晶槽和熱頂鑄造法(見金屬的凝固)。

水冷半連續鑄造法是通過流槽將液體金屬導入用水冷卻的結晶器內,使液體金屬冷卻形成凝固的外殼,由鑄造機底座牽引或靠自身重量均勻下降而脫出結晶器,形成坯錠。工藝參數因合金成分和坯錠尺寸的不同,差異很大。一般應盡量提高鑄造速度和冷卻速度,降低結晶槽的高度。鑄造溫度通常比合金的液相線高50~110℃。此外,還發展出鋁板帶連續鑄軋工藝。

板材、帶材生產采用平輥軋製,基本工序為熱軋、冷軋、熱處理和精整。對化學成分複雜的 LY12、LC4等硬鋁合金,熱軋前應進行均勻化處理。處理溫度一般低於合金中低熔點相的共晶溫度10~15℃,保溫12~24小時。硬鋁合金的包鋁是將包鋁板放在經過銑麵的坯錠兩麵,借助於熱軋焊合。包鋁層的厚度一般為板材厚度的4%。熱軋一般在再結晶溫度以上進行。

熱軋可在單機架可逆軋機上進行,或在多機架上實行連軋。鋁熔鑄在線加熱溜槽為提高成品率和生產效率發展大鑄錠軋製,錠重達10~15噸以上。年產量在10萬噸以下的工廠,一般用四輥可逆熱軋和采用熱上卷工藝,熱軋帶材厚度為6~8毫米左右。產量10萬噸以上的工廠,多在四輥可逆熱軋機開坯後采用單機架或兩機架、三機架、五機架連軋,實行熱精軋,帶材厚度可達2.5~3.5毫米。熱軋帶材成卷後作為冷軋坯料。為保證金屬有的塑性,應在單相組織狀態下進行熱軋。LY11、LY12等合金的熱軋開坯溫度為400~455℃。前幾道道次變形率一般在10%以內,以後逐漸增大。純鋁和軟鋁合金道次變形率可達50%,硬鋁合金則為40%左右。熱軋總變形率可達90%以上。

冷軋常在室溫下進行,通過冷軋可獲得尺寸精準、表麵光潔和平整的較薄的板材和帶材,並可獲得具有特定力學性能的加工硬化的板材和帶材。冷軋主要采用帶式法生產工藝,應用四輥可逆軋機或四輥不可逆軋機進行冷軋,當前發展不可逆軋機進行冷軋。軋機裝備有液壓壓下、液壓彎輥、厚度自動控製係統或測輥縫的厚度自動控製係統及板形控製儀,由微型電子計算機控製、記錄、儲存各種參數,以獲得尺寸精準、板形平整的板帶材,如 0.18毫米帶材公差可達±5微米。

小工廠也有塊式法生產板材的。退火後鋁的冷變形率可達90%以上。多相的硬鋁合金冷加工硬化明顯,需中間退火。中間退火後的冷變形率為60~70%。熱軋用乳液潤滑,冷軋已由乳液發展為全油潤滑。采用單獨控製噴嘴的多段冷卻係統,以減少鋁板和軋輥的摩擦,冷卻軋輥,控製輥型,洗除鋁粉及其他雜質,以獲得良好的表麵質量及板形。

鋁熔鑄在線加熱溜槽經冷軋和熱處理後的帶卷常在輥式矯直機上或在拉彎連續矯直機列上進行精整。平整淬火後的板片應在時效孕育期內進行,一般在淬火後30~40分鍾內完成。淬火板的平直壓光總變形量不應超2%。

鋁熔鑄溜槽閘板.jpg

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