㈠ 消失模結疤是如何形成的
看廢品,查原因,找出解決問題的方法,然後,規范工藝紀律,使企業的效益上一個新的台階。本文就消失模鑄造常見的:碳缺陷、冷隔、皺皮、表面多肉、進渣、進砂、塌箱、粘砂、壓痕、鼠咬痕等缺陷總結出產生的原因並提出解決方案。
1 碳缺陷產生的原理和解決方法
碳缺陷是消失模鑄造特有的一種缺陷,表現為塑料泡沫熔化產物殘留在鑄件上,占據了鐵液位置,造成碳缺陷。原因如下:
圖1
1.1 負壓不夠
A. 工藝設計不夠:有的企業片面控制粘砂,負壓設計太低,如:灰鐵鑄件用-0.03Mpa,薄壁件勉強交貨,厚大件因為氣化物多,負壓抽不及產生碳缺陷。
解決方法:修改工藝,提高箱內真空度。
B. 設備缺陷
(1)砂箱漏氣:砂箱在負壓作用下有絲絲漏氣聲,雖然主管道負壓表真空度很高,但砂箱內負壓不夠,抽不及泡沫氣化物,形成碳缺陷。
解決方法:焊補砂箱。
(2)砂箱紗網堵塞使負壓抽不走氣泡沫氣化物,致使箱內負壓低,形成碳缺陷。
解決方法:更換砂箱紗網。
(3)砂箱負壓管道設計時截面積小,抽氣流量不夠, 雖然主管道負壓表真空度很高,但砂箱內負壓不夠,抽不及泡沫氣化物而形成碳缺陷。
解決方法:加大抽氣管道截面積a.加粗管道b.增加負壓抽氣管道。
圖2
(4)自動負壓對接裝置偏移漏氣,造成箱內負壓低。
解決方法:檢查負壓對接裝置。
(5)水循環真空泵缺水:無水密封引起負壓低。
解決方法:檢查水源供水。
(6)砂箱上口有澆注垃圾(塑料薄膜。鐵和砂混合物),使塑料薄膜封不嚴砂箱,抽真空時漏氣,形成碳缺陷。
解決方法:清理砂箱上口澆注垃圾。
圖3
(7)橡膠管道與砂箱和負壓閥門介面處漏氣,箱內負壓降低,形成碳缺陷。
解決方法: 用塑料薄膜堵漏。
(8)塑料薄膜抽到主管道內,阻擋氣流暢通過,形成碳缺陷。
解決方法:一旦發現負壓管道真空度不夠,其他原因排除後,檢查濾砂罐。
1.2 澆注過程引起負壓不夠
(1)澆口杯底部塑料薄膜在鐵液澆注時被燙破,使箱內負壓降低。形成碳缺陷。
解決方法: 澆口杯底部用泥條隔離塑料薄膜,避免燙破塑料薄膜。
(2)澆注時澆包沒有對准澆口杯,使鐵液灑到澆口杯外,因散砂厚度不夠,鐵液燙破塑料薄膜,使箱內負壓降低,形成碳缺陷。
解決方法:增加散砂厚度,鐵液對准澆口杯澆注。
(3)澆注速度慢或斷流時,大量空氣進入型腔,使塑料泡沫液化物氧化,產生大量氣體,負壓抽出流量趕不上塑料泡沫氣體產生的量,使多餘氣化物占據了鐵液位置,形成碳缺陷。
解決方法:澆注時,鐵液應始終充滿澆口杯。(或直澆道)
1.3 鐵液碳含量過高
解決方法:降低碳當量。
1.4 白模密度過大
為了追求白模表面質量,忽識了白模密度控制。
解決方法:控制預發密度及烘乾工藝。
1.5 塗料透氣性差
解決方法:更換塗料配方或使用(三門峽陽光)商品塗料。
2 冷隔缺陷的產生原理和解決方法
冷隔,就是鐵液溫度低造成的,導致鑄件打壓漏氣,表面質量差。造成鐵液溫度低有以下三個方面。
2.1 鐵液溫度沒澆注前溫度已經低了
鑄件表現為:鑄件大面積冷隔。
解決方法:提高澆注溫度。
2.2 澆注操作不合理,導致鐵液在鑄件上降溫太快
(1)澆注流速慢:剛開始澆注時流進的鐵液,要熔化澆道部分,損失大量的熱量!這股涼鐵液流到鑄件任何部位都是冷隔。
圖4
解決方法:在不反噴的情況下,加快澆注速度。
(2)澆注時斷流:鐵液斷流後,先澆注鐵液降溫,後澆注鐵液如果不能和原鐵液熔融,就會出現冷隔。
圖5
解決方法:避免斷流。
(3)反噴引起:由於黃模沒有烘乾或白模密度太大或塗料透氣性差,澆注時出現反噴,影響澆注工正常澆注,致使鐵液流速小或斷流,出現鑄件冷隔。
圖6
解決方法:增加黃模烘乾時間;降低白模密度;增加塗料透氣性。
2.3 澆注系統設計不合理
內澆道引入位置不合理,使鐵液流道太長,鑄件出現冷隔。
解決方法:正確設計澆注系統,並加設冷鐵液儲存包。
3 皺皮缺陷的產生原理和解決方法
皺皮的產生是兩股及多股鐵液對接熔融不良造成(又叫對火),嚴重時有空洞出現。鑄件打壓漏氣。
圖7
圖8
A. 澆注速度過快,鐵液飛濺捲起泡沫塑料,形成碳渣影響鐵液熔融。
解決方法:控制澆注速度。適當阻流。增大負壓解決皺皮缺陷不合適。
B. 鐵液溫度低, 兩股鐵液對接熔融不良,
解決方法:增加澆注溫度
皺皮和冷隔的共同處:是溫度低時缺陷一樣,區別是:溫度高時冷隔沒了但皺皮存在。
4 鑄件表面多肉缺陷的原理及解決方法
消失模鑄件表面光滑平整,是客戶和鑄造廠家共同的願望。如果工藝控制不當或生產管理失控,就會出現表面如癩蛤蟆皮狀丘疹。針刺。如蚊蟲叮咬包狀等鑄件表面多肉缺陷。即影響外觀質量,又增加了打磨工作量。
4.1 丘疹狀缺陷
丘疹狀缺陷是由於白模或黃模在烘乾過程中溫度失控引起三次發泡。特徵是:鑄件表面呈珠粒樣均勻凸起,象癩蛤蟆皮樣丘疹,凸起面積大並密集,凸起上部光滑無刺,如果是殼體類鑄件,凸起部分在外表面。
解決辦法:控制烘房溫度,避免局部過熱。
4.2 針刺缺陷
針刺缺陷是由於負壓過高引起,遍布鑄件表面, 如果是殼體類鑄件,凸起部分內外表面均勻分布,凸起上部有刺狀。
解決辦法:控制負壓。
圖9
4.3 包狀缺陷
圖10
包狀缺陷是塗料進烘房後濕熱過大起泡形成,鑄件表面如蚊子叮咬人後起的包,鑄件內外可見。
解決辦法:待黃模表面塗層水份少時,再關閉烘房門加熱。
4.4 垃圾狀缺陷
垃圾狀缺陷是由於白模在打磨飛邊毛刺時,所產生的泡沫垃圾由於靜電原因吸附於白模上,在浸塗時,白模遇水釋放塑料泡沫垃圾,並混於塗料上層,塑料泡沫垃圾少時,鑄件上不明顯,積累的多時,就影響到鑄件外觀。其特徵是:泡沫垃圾堆積到一定區域,伴有整個珠粒形狀鐵豆。
解決方法:a過濾塗料;b塗掛前用氣吹掉白膜上面泡沫垃圾。
4.5 塗料引起表面缺陷
塗料發酵引起黃模表面起泡,鑄件表面有丘疹狀缺陷,和三次發泡丘疹狀區別是:起泡不密集。(加入圖片)
解決方法:a當班塗料當班用完。b更換塗料配方或使用三門峽陽光塗料。
5 進渣缺陷的原理和解決方法
進渣(泡沫塑料碳渣見皺皮),有以下幾種:爐渣(耐火骨料和熔渣)。覆蓋劑渣。塗料渣。泥條等。
5.1 熔煉工序產生進渣
A. 中頻爐垃圾含金屬銹皮及耐火材料熔渣和骨料渣,鑄件上形狀為不規則渣孔,熔渣呈黑色,骨料渣呈白色。
圖11
圖12
B. 澆包耐火材料的熱熔物(熔渣也有叫糖渣),鑄件表面呈現黑色渣。
圖13
C. 覆蓋劑渣是用珍珠岩做覆蓋劑或除渣劑,遇熱膨脹,落在澆包上口或鐵液表面,隨鐵液進入型腔內,鑄件表面呈白色球狀渣孔
解決方法:(1)使用檔渣棉擋渣,(2)使用茶壺包隔離渣,(3) 澆包上部使用壓縮氣吹乾凈後再澆注。(4)澆注時用小鐵棍在包口撥渣。(5)爐內和包內使用高效除渣劑除渣。(6)使用陶瓷過濾片或纖維過濾網隔離渣。(7)澆注系統設計聚渣包聚渣。(8)使用茶壺包時,每包澆注前,先把包口渣打幹凈或先倒出少量鐵液,使渣隨鐵液流出。
5.2 塗料(或泥條) 渣
A. 由局部塌箱損壞塗料層導致塗料上浮
解決方法:見局部塌箱
B. 由於空心直澆道內徑熱膠粘接不牢進塗造成,
解決方法:嚴格白模組模工藝。
C. 塑料泡沫澆口杯塗料層被鐵液沖破隨鐵液進入型腔。
解決方法:塑料泡沫澆口杯比白模多塗刷2—3次,或使用耐火陶瓷澆口杯。
圖14
特點:塗料渣外形呈薄壁狀,顏色呈灰黑色。
D. 泥條進入是由於封澆口杯用泥條懸於直澆道口內,被鐵液沖入型腔,渣孔形狀呈泥條狀,顏色呈灰黑色。
解決方法:放澆口杯後,清理懸於直澆道內口的泥條。
㈡ 砂型鑄造常見的缺陷
砂型鑄造鑄件缺陷有:冷隔、澆不足、氣孔、粘砂、夾砂、砂眼、脹砂等。
1)冷隔和澆不足
液態金屬充型能力不足,或充型條件較差,在型腔被填滿之前,金屬液便停止流動,將使鑄件產生澆不足或冷隔缺陷。澆不足時,會使鑄件不能獲得完整的形狀;冷隔時,鑄件雖可獲得完整的外形,但因存有未完全融合的接縫,鑄件的力學性能嚴重受損。
防止澆不足和冷隔:提高澆注溫度與澆注速度。
2)氣孔
氣體在金屬液結殼之前未及時逸出,在鑄件內生成的孔洞類缺陷。氣孔的內壁光滑,明亮或帶有輕微的氧化色。鑄件中產生氣孔後,將會減小其有效承載面積,且在氣孔周圍會引起應力集中而降低鑄件的抗沖擊性和抗疲勞性。氣孔還會降低鑄件的緻密性,致使某些要求承受水壓試驗的鑄件報廢。另外,氣孔對鑄件的耐腐蝕性和耐熱性也有不良的影響。
防止氣孔的產生:降低金屬液中的含氣量,增大砂型的透氣性,以及在型腔的最高處增設出氣冒口等。
3)粘砂
鑄件表面上粘附有一層難以清除的砂粒稱為粘砂。粘砂既影響鑄件外觀,又增加鑄件清理和切削加工的工作量,甚至會影響機器的壽命。例如鑄齒表面有粘砂時容易損壞,泵或發動機等機器零件中若有粘砂,則將影響燃料油、氣體、潤滑油和冷卻水等流體的流動,並會玷污和磨損整個機器。
防止粘砂:在型砂中加入煤粉,以及在鑄型表面塗刷防粘砂塗料等。
4)夾砂
在鑄件表面形成的溝槽和疤痕缺陷,在用濕型鑄造厚大平板類鑄件時極易產生。
鑄件中產生夾砂的部位大多是與砂型上表面相接觸的地方,型腔上表面受金屬液輻射熱的作用,容易拱起和翹曲,當翹起的砂層受金屬液流不斷沖刷時可能斷裂破碎,留在原處或被帶入其它部位。鑄件的上表面越大,型砂體積膨脹越大,形成夾砂的傾向性也越大。
5)砂眼
在鑄件內部或表面充塞著型砂的孔洞類缺陷。
6)脹砂
澆注時在金屬液的壓力作用下,鑄型型壁移動,鑄件局部脹大形成的缺陷。為了防止脹砂,應提高砂型強度、砂箱剛度、加大合箱時的壓箱力或緊固力,並適當降低澆注溫度,使金屬液的表面提早結殼,以降低金屬液對鑄型的壓力。
㈢ 澆注溫度過度或過低,易產生哪些差異產生哪些鑄造缺陷
鑄造澆注工部必須注意三大要點:1、合格的化學成分;2、鐵水的純凈度;3、合適的流動性。
解決的基本辦法就是:1、高溫出爐——為後處理做准備,也為調整化學成分留出溫度空間;2、出水後保證一定的靜止時間——可肆緩得到純凈毀陪鐵水,且避免偏析。
過高溫度澆注易造成的缺陷:粘砂、鐵夾砂、縮孔、縮松、熱裂、跑火、局部纖雹蠢氧化、尺寸不合格、反應性氣孔偏多等等。
過低溫度澆注易造成的缺陷:澆不足、冷隔、過渡圓角偏大、夾渣、夾砂、析出性氣孔偏多等等。
㈣ 鈹在鋁中的偏析及燒損
鋁錠鑄造技術與管理
一、概述
鋁電解槽中生產出的原鋁,在質量上相差較大。另外,還含有一些金屬雜質,氣體和非金屬固態夾雜物。鋁錠鑄造的任務是提高低品位鋁液的利用率,並盡可能除去其中的雜質。原鋁中的雜質可分為以下三類:第一類是金屬元素,如鐵、硅、銅、鈣、鎂、鈦、釩、硼、鎳、鋅、鎵、錫、鉛、磷等,其中主要元素是鐵和硅;第二類是非金屑固態夾雜物,Al2O3,AlN和Al4C3;第三類是氣體,H2,CO2,CO,CH4,N2,其中主要的是H2。在660C下,100g鋁液中大約溶解0.2cm3的氫氣。氣體在鋁液中的溶解度隨溫度升高而增加。從電解槽吸出的鋁液,都要經過凈化處理,清除掉一部分雜質,然後鑄成商品鋁錠(99.85%A1)。含99.996%Al純鋁(鋁絲φ2mm,硬拔者),電阻率為2.668×10-8Ω·m。純鋁中如有雜質元素,則電阻率增大。.影響最大者為鉻、釩、錳、鋰、鈦。影響較小者為銦、鉛、鋅、鎘、錫、鈹、鐵。
1.鋁中雜質元素的平衡
用拜耳法從鋁土礦生產出的工業氧化鋁中,雜質的含量相對於原料鋁土礦來說大為減少。除了從鹼液中帶來的鹼以外,雜質元素的分析值總量通常少於l%。其中主要雜質是SiO2和Fe2O3。除了氧化鋁給電解槽帶來雜質外,炭陽極和熔劑冰晶石也帶來不少雜質。炭陽極帶來的雜質主要是鐵和硅,冰晶石也是這樣。
如果原料的雜質元素全部析出在原鋁里,則所得鋁的品位只有99.7%Al。然而,實際生產出來的鋁卻具有較高的品位99.8%Al。這種差別主要是由於雜質元素的蒸發造成的。鐵、鈦、磷、鋅和鎵從氧化鋁來的佔多數,而硅和釩則從炭陽極來的佔多數。從熔劑來的雜質元素,以磷為多,約占磷總量的20%,其餘硅、鐵,鈦和釩都很少。
平衡表的支出,硅和鐵都超過了從原料帶來的數量,其中硅超過60%左右,鐵超過37%左右。電解槽的內襯材料,例如高灰分的槽底炭塊和炭糊以及耐火材料,是這些雜質元素的另一個重要來源。此外,由於操作工具和陰極鋼棒遭受侵蝕,使鐵也進入了平衡。其餘幾種元素,收支接近平衡。
支出分配在原鋁和廢氣中的雜質元素量是不一樣的。蒸發量最大的是磷,占收入總量的72%,釩佔64.4%,鐵佔62.4%,鈦佔57.7%,鎵佔49.6%,鋅佔19.7%。最小的是硅,僅占收入總量的13.3%。之所以如此,原因是:①硅和鋅在電解質里以比較難蒸發甚至不蒸發的化合物形態存在,倒如SiO2,ZnO或ZnF2。硅和鋅明顯地積累在鋁液里。鋁液被硅和鋅污染的程度,主要是由物料平衡中供入的硅化合物和鋅化合物總量來決定的。在這種情形下,槽罩的收集效率無關緊要。②鐵、鎵、鈦和鎳至少部分地以揮發性化合物的形態存在於體系中。這些化合物大概是在進入電解質之後才生成的。可能的化合物是Fe(CO)5,Ni(CO)4,TiF3,TiF4和GaF3等。如果槽罩的收集效率提高,則會在一定程度上影響鋁的質量。③釩和磷只以揮發性化合物形態存在。可能的化合物,首先是氟化物(VF3和PF3)和五氧化二磷(P2O5)。由於電解質中磷含量升高會影響電流效率,而鋁中釩量增多則會減小鋁的導電性能,所以可以預料到提高槽罩的收集效率會對原鋁質量以及最佳生產效果方面帶來損害。
2.鋁錠的分類
鋁錠按成分不同分重熔用鋁錠、高純鋁錠和鋁合金錠三種:按形狀和尺寸又可分為條錠、圓錠、板錠、T形錠等幾種,下面是幾種常見的鋁錠;
重熔用鋁錠--15kg,20kg(≤99.80%Al):
T形鋁錠--500kg,1000kg(≤99.80%Al):
高純鋁錠--l0kg,15kg(99.90%~99.999%Al);
鋁合金錠--10kg,15kg(Al--Si,Al--Cu,Al--Mg);
板 錠--500~1000kg(制板用);
圓 錠--30~60kg(拉絲用)。
3.鋁錠鑄造工藝流程
出鋁—扒渣—檢斤—配料—裝爐—精練—澆鑄—重熔用鋁錠—成品檢查—成品檢斤—入庫
出鋁—扒渣—檢斤—配料—裝爐—精練—澆鑄—合金錠—鑄造合金錠—成品檢查—成品檢斤—入庫
二、原鋁凈化
從電解槽吸出的鋁液中含有各種雜質,因此鑄造之前需要進行凈化。工業上主要採用澄清、熔劑、氣體等凈化方法,也有的試用定向凝固和過濾方法進行凈化。
1.熔劑凈化
熔劑凈化是利用加入鋁液中的熔劑形成大量的細微液滴,使鋁液中的氧化物被這些液滴濕潤吸附和溶解,組成新的液滴升到表面,冷卻後形成浮渣除去。
凈化用的熔劑選用熔點低、密度小,表面張力小、活性大、對氧化渣有很強吸附能力的鹽組成。使用時,先將小塊熔劑裝入鐵籠里,再插入混合爐底部來回攪動,至熔劑化完後取出鐵籠,靜止5~10min。撈出表面浮渣即可澆鑄。根據需要也可將熔劑撤在表面上起覆蓋作用。
2.氣體凈化
氣體凈化是一種主要的原鋁凈化法,所用氣體是氯氣、氮氣或氯氮混合氣體。
(1)氯氣凈化。以前採用活性氣體氯氣作凈化劑(氯化法)。在氯化法中,把氯氣通入鋁液內時生成很多異常細小的AlCl3,氣泡,充分地混合在鋁液內。溶解在鋁液中的氫,以及一些機械夾雜物便吸附在AlCl3氣泡上,隨著AlCl3氣泡上升到鋁液表面而排出。通入氯氣時還能使某些比鋁更加負電性的元素氯化,如鈣、鈉、鎂等均因通入氯氣而生成相應的氯化物,得以分離出來。所以氯化法是一種非常有效的原鋁凈化法。氯氣用量為每噸鋁500-700g。但因為氧氣有毒而且比較貴重,為了避免空氣被污染和降低鋁錠生產的成本,故在現代鋁工業上已逐漸廢去了氯化法改成惰性氣體--氮氣凈化法。
(2)氮氣凈化法。又稱為無煙連續凈化法,用氧化鋁球(418mm)作過濾介質。N2直接通入鋁液內。鋁液連續送入凈化爐內,通過氧化鋁球過濾層,並受到氮氣的沖洗,於是鋁液中的非金屬夾雜物以及溶解的氫得以清除,然後連續排出,從而使細微的氮氣泡均勻分布在受處理的鋁液內起到凈化的作用。氮氣對大氣無污染,且凈化處理量大,每分鍾可處理200~600kg鋁液,凈化過程中造成的鋁損失量相對減少,故現在廣泛應用。但它不象氯氣那樣能夠清除鋁液中的鈣、鈉、鎂。
(3)混合氣體凈化法。採用氯氣和氮氣的混合物來凈化鋁液,其作用是一方面脫去氫氣和分離氧化物,另一方面清除鋁中某些金屬雜質(如鎂),常用的組成是90%氮氣+10%氯氣。也有採用10%氯氣+10%二氧化碳+80%氮氣。這樣效果更好,二氧化碳能使氯氣與氮氣很好的擴散,可縮短操作時間。
四、鑄錠工藝
現在鋁錠鑄造工藝一般採用澆鑄工藝,就是把鋁液直接澆到模子里,待其冷卻後取出。
產品質量的好壞主要在這一步驟,而且整個鑄造工藝,也是以這一過程為主。鑄造過程是一個由液態鋁冷卻、結晶成為固體鋁錠的物理過程。
1.連續澆鑄
連續澆鑄可分為混合爐澆鑄和外鑄兩種方式。均使用連續鑄造機。混合爐澆鑄是將鋁液裝入混合爐後,由混合爐進行澆鑄,主要用於生產重熔用鋁錠和鑄造合金。外鑄是由抬包直接向鑄造機澆鑄,主要是在鑄造設備不能滿足生產,或來料質量太差不能直接入爐的情況下使用。由於無外加熱源,所以要求抬包具有一定的溫度,一般夏季在690~740℃,冬季在700~760℃,以保證鋁錠獲得較好的外觀。
混合爐澆鑄,首先要經過配料,然後倒人混合爐中,攪拌均勻,再加入熔劑進行精煉。澆鑄合金錠必須澄清30min以上,澄清後扒渣即可澆鑄。澆鑄時,混合爐的爐眼對准鑄造機的第二、第三個鑄模,這樣可保證液流發生變化和換模時有一定的機動性。爐眼和鑄造機用流槽聯接,流槽短一些較好,這樣可以減少鋁的氧化,避免造成渦旋和飛濺,鑄造機停用48h以上時,重新啟動前,要將鑄模預熱4h。鋁液經流槽流入鑄模中,用鐵鏟將鋁液表面的氧化膜除去,稱為扒渣。流滿一模後,將流槽移向下一個鑄模,鑄造機是連續前進的。鑄模依次前進,鋁液逐漸冷卻,到達鑄造機中部時鋁液已經凝固成鋁錠,由列印機打上熔煉號。當鋁錠到達鑄造機頂端時,已經完全凝固成鋁錠,此時鑄模翻轉,鋁錠脫模而出,落在自動接錠小車上,由堆垛機自動堆垛、打捆即成為成品鋁錠。鑄造機由噴水冷卻,但必須在鑄造機開動轉滿一圈後方可給水。每噸鋁液大約消耗8-10t水,夏季還需附吹風進行表面冷卻。鑄錠屬於平模澆鑄,鋁液的凝固方向是自下而上的,上部中間最後凝固,留下一條溝形縮陷。鋁錠各部位的凝固時間和條件不盡相同,因而其化學成分也將各異,但其整體上是符合標準的。
重熔用鋁錠常見的缺陷有:①氣孔。主要是由於澆鑄溫度過高,鋁液中含氣較多,鋁錠表面氣孔(針孔)多,表面發暗,嚴重時產生熱裂紋。②夾渣。主要是由於一是打渣不凈,造成表面夾渣;二是鋁液溫度過低,造成內部夾渣。③波紋和飛邊。主要是操作不精細,鋁錠做的太大,或者是澆鑄機運行不平穩造成。④裂紋。冷裂紋主要是澆鑄溫度過低,致使鋁錠結晶不緻密,造成疏鬆甚而裂紋。熱裂紋則由澆鑄溫度偏高引起。⑤成分偏析。主要是鑄造合金時攪拌不均勻引起的。
2.豎式半連續鑄造
豎式半連續鑄造主要用於鋁線錠、板錠以及供加工型材用的各種變形合金的生產。鋁液經配料後倒入混合爐,由於電線的特殊要求,鑄造前需加入中間合盤Al-B脫出鋁液中的鈦、釩(線錠);板錠需加入Al-Ti--B合金(Ti5%B1%)進行細化處理。使表面組織細密化。高鎂合金加2#精煉劑,用量5%,攪拌均勻,靜置30min後扒去浮渣,即可澆鑄。澆鑄前先將鑄造機底盤升起,用壓縮空氣吹凈底盤上的水分。再把底盤上升入結晶器內,往結晶器內壁塗抹一層潤滑油,向水套內放些冷卻水,將乾燥預熱過的分配盤、自動調節塞和流槽放好,使分配盤每個口位於結晶器的中心。澆鑄開始時,用手壓住自動調節塞,堵住流嘴,切開混合爐爐眼,讓鋁液經流槽流入分配盤,待鋁液在分配盤內達到2/5時,放開自動調節塞,使鋁液流進結晶器中,鋁液即在底盤上冷卻。當鋁液在結晶器內達到30mm高時即可下降底盤,並開始送冷卻水,自動調節塞控制鋁液均衡地流入結晶器中,並保持結晶器內的鋁液高度不變。對鋁液表面的浮渣和氧化膜要及時清除。鋁錠長度約為6m時,堵住爐眼,取走分配盤,待鋁液全部凝固後停止送水,移走水套,用單軌吊車將鑄成的鋁錠取出,在鋸床上按要求的尺寸鋸斷,然後准備下一次澆鑄。
澆鑄時,混合爐中鋁液溫度保持在690~7l0℃,分配盤中的鋁液溫度保持在685-690℃,鑄造速度為190~21Omm/min,冷卻水壓為0.147~0.196MPa。鑄造速度與截面為正方形的線錠成比例關系:
VD=K
式中 V為鑄造速度,mm/min或m/h;D為錠截面邊長,mm或m;K為常值,m2/h,一般為1.2~1.5。
豎式半連續鑄造是順序結晶法,鋁液進入鑄孔後,開始在底盤上及結晶器內壁上結晶,由於中心與邊部冷卻條件不同,因此結晶形成中間低、周邊高的形式。底盤以不變速度下降。同時上部不斷注入鋁液,這樣在固體鋁與液體鋁之間有一個半凝固區.由於鋁液在冷凝時要收縮,加上結晶器內壁有一層潤滑油,隨著底盤的下降,凝固的鋁退出結晶器,在結晶器下部還有一圈冷卻水眼,冷卻水可以噴到已脫出的鋁錠表面,為二次冷卻,一直到整根線錠鑄完為止。
順序結晶可以建立比較滿意的凝固條件,對於結晶的粒度、機械性能和電導率都較有利。比種鑄錠其高度方向上沒有機械性能上的差別,偏析也較小,冷卻速度較快,可以獲得很細的結晶組織。
鋁線錠表面應平整光滑,無夾渣、裂紋、氣孔等,表面裂紋長度不大於1.5mm,表面的渣子和棱部皺紋裂痕深度不許超過2mm,斷面不應有裂紋、氣孔和夾渣,小於lmm的夾渣不多於5處。
鋁線錠的缺陷主要有:①裂紋。產生的原因是鋁液溫度過高,速度過快,增加了殘余應力;鋁液中含硅大於0.8%,生成鋁硅同熔體,再生成一定的游離硅,增加了金屬的熱裂性:或冷卻水量不足。在結晶器表面粗糙或沒有使用潤滑油時,錠的表面和角部也會產生裂紋。②夾渣。鋁線錠表面夾渣是由於鋁液波動、鋁液表面的氧化膜破裂、表面的浮渣進入鑄錠的側面造成。有時潤滑油也可帶入一些夾渣。內部夾渣是由於鋁液溫度過低、粘度較大、渣子不能及時浮起或澆鑄時鋁液面頻繁變動造成。③冷隔。形成冷隔主要是由於結晶器內鋁液水平波動過大,澆鑄溫度偏低,鑄錠速度過慢或鑄造機震動、下降不均而引起的④氣孔。這里所說的氣孔是指直徑小於1mm的小氣孔。其產生的原因是澆鑄溫度過高,冷凝過快,使鋁液中所含氣體不能及時逸出,凝固後聚集成小氣泡留在鑄錠中形成氣孔。⑤表面粗糙。由於結晶器內壁不光滑,潤滑效果不好,嚴重時形成晶體表面的鋁瘤。或由於鐵硅比太大,冷卻不均產生的偏析現象。⑥漏鋁和重析。主要是操作問題,嚴重的也造成瘤晶。
3.鑄錠質量的保證
(1)重熔用鋁錠。鑄錠過程中最重要的技術條件是澆鑄溫度,在澆鑄過程中必須嚴格控制澆鑄溫度,一般高於鋁液凝固溫度30~50℃。
(2)線錠。線錠的澆鑄略為復雜,需控制的條件有鑄錠速度。鑄錠速度與鑄錠直徑有關。其澆鑄溫度保持680~690℃,冷卻水壓為0.147~0.196MPa,結晶器內壁鋁液水平控制在30mm左右。控制好以上條件,並加強操作管理,即可獲得較好的質量。