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鋁學(xué)院
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  • 用電解原鋁液生產(chǎn)園錠的鑄造工藝技術(shù)的改進(jìn)

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    2013-12-25 11:02:27
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      由于電解原鋁液與鋁錠重熔鋁液配成鋁合金精煉之后,其性質(zhì)仍然有所區(qū)別,前者雜質(zhì)含量稍高,粘度稍大,流動性稍差。固此,在鑄造圓錠時,為了保證流動性,前者的鑄造溫度應(yīng)比后者高10℃左右,對于6063鋁合金來說,應(yīng)把鑄造溫度控制在725-740℃。連續(xù)鑄造時,合金液的流動性愈好,則鑄錠在凝固期間產(chǎn)生的縮孔更易得到補縮,鑄錠在凝固末期收縮受阻而產(chǎn)生的熱裂紋也更易得到及時的焊合,鑄錠表面形成冷隔的傾向性也更小,對于氣體和雜質(zhì)的上浮也有好處。因此,只有稍許提高電解原鋁合金液的鑄造溫度,提高其流動性,方能獲得優(yōu)良的圓錠。

      根據(jù)鋁合金的結(jié)晶特點,晶核的形成不是來源于鋁合金熔液過冷而自發(fā)生核,實際上總是產(chǎn)生于鋁合金熔液中的活性雜質(zhì)。電解原鋁液合金中雜質(zhì)含量雖然高于鋁鑄重熔合金液中的雜質(zhì),但前者中的雜質(zhì)長時間處于940-960℃的高溫環(huán)境下,已經(jīng)喪失了其活性變成了惰性雜質(zhì),不能成為結(jié)晶核心。所以用電解原鋁液生產(chǎn)鋁合金圓錠,只有依靠外來晶核,增大Al-Ti-B絲的用量,才能得到晶粒細(xì)小的等軸晶組織。通過生產(chǎn)實踐表明,Al-Ti-B絲用量應(yīng)增大到3.5-4.0kg/t,比重熔鋁錠合金液要增加50%,否則,圓鑄中會產(chǎn)生粗大的等軸晶或柱狀晶組織。

      鑄錠的結(jié)晶速度是決定鑄錠品質(zhì)的重要因素,通常,結(jié)晶速度愈大,鑄錠的結(jié)晶組織愈細(xì)小,力學(xué)性能就愈好。降低偱環(huán)水溫度,增大冷卻水壓力,可以降低鑄錠表面溫度,提高鑄錠凝殼內(nèi)的溫度梯度,增加導(dǎo)熱強(qiáng)度,有利于提高鑄錠的結(jié)晶速度。在生產(chǎn)實踐中,確保鑄錠不產(chǎn)生熱裂紋的前提下,盡量提高鑄造速度。

      用電解原鋁液生產(chǎn)的6063鋁合金圓錠,頭尾料與重熔鋁錠生產(chǎn)的產(chǎn)品有很大的差別,頭部往往產(chǎn)生粗晶組織,尾部夾氣嚴(yán)重。鑄造開始時,有意識在流槽中放一些Al-Ti-B絲,或增大喂絲機(jī)的速度,還是難以消除粗晶組織,因此,鋸切時,增加頭部長度為鑄錠直徑的2倍,可以去掉粗晶組織。

      鑄錠尾端,晶粒組織仍然是細(xì)小等軸晶組織,主要表現(xiàn)為鑄錠結(jié)構(gòu)疏松,氫氣含量高。由于鑄造過程即將結(jié)束,爐內(nèi)金屬液量少,溫度低,流動性差。適當(dāng)降低鑄造速度,合金液還是難以完全補充合金在液態(tài)和凝固態(tài)的體積收縮而產(chǎn)生的細(xì)小而分散的孔洞,于是便導(dǎo)致了宏觀和顯微收縮疏松的形成。尾部鋸切長度控制在鑄錠直徑的1.5倍。只有切足頭尾廢料,才能確保產(chǎn)品質(zhì)量。

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