适用于重力铸造和压铸用铝硅合金(包括Al-Si-Mg、Al-Si-Cu等)指导性文件:《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/T 9438-1999《铝合金铸件》、JISH 5202-1999《铝合金铸件》、ASTM B 108-03a《铝合金金属型铸件》、GB/T 15115-1994《压铸铝合金》、JISH 5302-2006《铝合金压铸件》、ASTM B 85-03《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/T 1196-2002《重熔用铝锭》 铝硅合金锭:GB/T 8734-2000《铸造铝硅合金锭》 镁锭: GB 3499-1983《镁锭》 铝铜中间合金:YS/T 282-2000《铝中间合金锭》 铝锰中间合金:YS/T 282-2000《铝中间合金锭》 各牌号的预制合金锭:GB/T 8733-2000《铸造铝合金锭》、JISH 2117-1984《铸件用再生铝合金锭》、ASTM B 197-03《铸造铝合金锭》、JISH 2118-2000《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-AJ 01C等精炼剂。 ②六氯乙烷使用前,置于熔炉旁预热。 ③ DSG铝合金除渣除气剂、铝精炼剂ZS-AJ 01C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。 |