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中频电炉熔炼铝合金的规范

2013年09月26日

 

 

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铝合金的熔炼规范
  
  (1)总则
  
  ①按本文件生产的铸件,其化学成分和力学性能应符合GB/T9438-1999《铝合金铸件》、JISH5202-1999《铝合金铸件》、ASTMB108-03a《铝合金金属型铸件》、GB/T15115-1994《压铸铝合金》、JISH5302-2006《铝合金压铸件》、ASTMB85-03《铝合金压铸件》、EN1706-1998《铸造铝合金》等标准的规定。
  
  ②本文件所指的铝合金熔炼,系在电阻炉、感应炉及煤气(天然气)炉内进行。一般采取石墨坩埚或铸铁坩埚。铸铁坩埚须进行液体渗铝。
  
  (2)配料及炉料
  
  1)配料计算
  
  ①镁的配料计算量:用氯盐精炼时,应取上限,用无公害精炼剂精炼时,可适当减少;也可根据实际情况调整加镁量。
  
  ②铝合金压铸时,为了减少压铸时粘模现象,允许适当提高铁含量,但不得超过有关标准的规定。
  
  2)金属材料及回炉料
  
  ①新金属材料
  
  铝锭:GB/T1196-2002《重熔用铝锭》
  
  铝硅合金锭:GB/T8734-2000《铸造铝硅合金锭》
  
  镁锭:GB3499-1983《镁锭》
  
  铝铜中间合金:YS/T282-2000《铝中间合金锭》
  
  铝锰中间合金:YS/T282-2000《铝中间合金锭》
  
  各牌号的预制合金锭:GB/T8733-2000《铸造铝合金锭》、JISH2117-1984《铸件用再生铝合金锭》、ASTMB197-03《铸造铝合金锭》、JISH2118-2000《压铸铝合金锭》、EN1676-1996《铸造铝合金锭》等。
  
  ②回炉料
  
  包括化学成分明确的废铸件、浇冒口和坩埚底剩料,以及溢流槽和飞边等破碎的重熔锭。
  
  回炉料的用量一般不超过80%,其中破碎重熔料不超过30%;对于不重要的铸件可全部使用回炉料;对于有特殊要求(气密性等)的铸件回炉料用量不超过50%。3)清除污物
  
  为提高产品质量,必须清除炉料表面的脏物、油污、废铸件上的镶嵌件,应在熔炼前除去(可用一个熔炼炉专门去除镶嵌件)。
  
  4)炉料预热
  
  预热一般为350~450℃下保温2~4h。Zn、Mg、RE在200~250℃下保温2~4h。在保证坩埚涂料完整和充分预热的情况下,除Zn、Mg、Sr、Cd及RE等易燃材料外的炉料允许随炉预热。
  
  (3)精炼剂准备
  
  ①铝合金的精炼一般采用六氯乙烷、DSG铝合金除渣除气剂、铝精炼剂ZS-AJ01C等精炼剂。
  
  ②六氯乙烷使用前,置于熔炉旁预热。
  
  ③DSG铝合金除渣除气剂、铝精炼剂ZS-AJ01C等精炼剂,存放时要防止吸潮,使用前应置于熔炉旁预热。
  
  (4)坩埚及熔炼工具的准备
  
  ①新坩埚使用前应清理干净(可采用吹砂或其它方法),然后加热到600~700℃,保持30~60min,再降温到200~300℃,开始喷刷涂料。
  
  ②即将使用的坩埚和熔炼工具应用钢丝刷、铁铲、錾子等工具去除坩埚和熔炼工具表面的氧化物、熔渣等污物,并预热到200~300℃,然后在与合金液接触部分的表面喷刷涂料。
  
  ③喷刷涂料后,坩埚应预热到500~600℃,其它熔炼工具应预热到200~300℃待用。
  
  ④喷刷涂料后的使用时间,以涂料不脱落为原则,在连续熔炼时,坩埚喷刷一次涂料一般不超过24h,否则应重新清理坩埚,并喷刷涂料。其它熔炼工具涂料脱落后应随时补涂。
  
  ⑤用后的坩埚和熔炼工具上的金属残渣、氧化皮和熔渣应清理干净(坩埚使用后最好趁热清理)。
  
  (5)合金熔炼
  
  ①根据坩埚熔炼和炉料重量,按回炉料、合金锭、中间合金、纯金属的次序陆续或同时加入坩埚并升温熔化。
  
  a.加镁时,用钟罩将镁块压入合金液下部,缓慢转动,搅拌均匀,待镁全部熔化后取出钟罩。
  
  ②炉料全部熔化后,当合金液温度到690~740℃时,用钟罩分2~3批将精炼剂压入合金液内,距离坩埚底部10~15cm处,缓慢均匀转动,直到反应停止后,取出钟罩。
  
  a.天气潮湿或回炉料用量较大时,精炼剂加入量取上限,具体加入量还要根据精炼效果。
  
  ③精炼后,静置10~20min,然后去除合金液表面的熔渣,再将合金液转入保温炉或直接浇注。a.在整个熔炼浇注过程中,合金液的温度不要过高,在短时间内也不应超过750℃。
  
  b.合金的熔炼浇注时间要尽量缩短,从合金开始熔炼到浇注完毕不宜超过8h。
  
  c.精炼后合金液的停留时间,铸造或压铸不超过4h,否则应补充精炼。
  
  d.补充精炼的温度与浇注温度相同,精炼剂的用量为剩余合金液重量的0.2~0.4%,补充精炼含镁的铝合金时,还应酌量补加镁的烧损量。
  
  e.在浇注过程中,不得将浇口余料或废铸件随意加入合金液内,否则应重新精炼。
  
  f.坩埚底的剩余合金液深度小于50mm时,不得再浇注铸件,但可以加入炉料连续熔炼,或倒入新的合金液。
  
  g.在整个熔炼过程中,要尽量少破坏合金液表面的氧化皮,在舀取合金液时,应先将氧化皮扒开,尽量避免将氧化皮带入合金液内。
  
  (6)质量检查
  
  ①合金熔炼后应进行炉前检验:化学成分检测(光谱分析法)、断口检查(目视法)、针孔度分析(当铸件有气密性要求或耐压要求时进行检测)。
  
  ②每炉合金浇注一般时,应浇注力学性能试样(对铸件有力学性能要求时进行)。
  
  (7)安全技术
  
  ①工作场地应保持干燥,不允许有积水或积油。
  
  ②工作开始前,操作者应按规定穿戴好防护用品,并检查设备的线路或管道等,发现故障,应先行排除。
  
  ③坩埚在使用前应进行认真细致检查,若发现有裂纹、严重氧化皮或严重“涨肚”,应停止使用。
  
  ④电路的通电和断电应有指示灯显示。吊出坩埚时应先断电。
  
  ⑤点燃煤气炉或天然气炉时,应先开气阀送气后点火;停炉时,应先关闭气阀。
  
  ⑥采用六氯乙烷精炼时,应先开动抽风机。
  
  ⑦加料时应注意使炉料在开始熔化时能自行下降,不得有“搭桥”现象。
  
  ⑧禁止使用未经预热的熔炼工具与合金液接触;禁止将未经预热的冷料加到合金液内;禁止将合金液倒在冷锭模或水泥地面及金属地板上。

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