铸造铝铜合金熔渣分析.pdfVIP

2010 中国铸造活动周论文集 铸造铝铜合金的熔渣分析 李凤春，杨才良，李 斌，周丹晨 （中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川 绵阳 621900） 摘要：采用比对试验方法研究了 ZL204 铸造铝合金两种熔炼工艺对材料拉伸性能的影响，结合对熔炼过 程中熔体内化学反应的分析，探寻了熔体表面稀薄渣形成因素，并提出了工艺改进措施。 关键词：铸造铝铜合金；熔炼工艺；熔渣 Analysis on the Melting Process and the Slag of Aluminum-Copper Alloy Abstract: In this paper, the effect of tentile strengh of ZL204 by two kinds of melting technics has been investigated by contrasty experimentation. The technics measures have been brought forward due to the analysis on the melting process and the watery slag on Aluminium-Copper alloy melt. Key words: Aluminium-Copper alloy; melting process; slag 1 引言 洁净的铝合金熔体是获得优质铝合金铸件的前提和保证，而铝合金熔炼是获得洁净铝合金熔体的最 常用的手段，也是铝铸件生产中的一个十分重要的环节[1-3]。一系列研究和生产中的实践经验表明，铸 造生产中的多种缺陷如气孔、针孔、夹渣、冷隔等缺陷均与熔炼过程有密切的关系[4-7]。因此，研究铝 合金熔炼过程的物理化学特性，了解铝合金熔体中气体和氧化夹渣的来源以及熔体中的主要物理化学反 应，对于提高铸造铝合金熔炼效果，有效去除熔体中的气体及夹杂物，获得优质铝合金熔体均具有十分 重要的意义。 传统的 ZL204 合金材料的熔炼一般采用“C Cl ＋TiO 精炼剂”，由于反应容易产生含有大量氯化物 2 6 2 的有毒有害气体及烟尘，容易造成较严重的环境污染，对设备、工器具易造成严重的腐蚀，同时对操作 人员的健康也构成威胁。因此研究新型的铝合金熔体处理技术，进一步提高精炼效果，并降低污染，是 迫切需要解决的问题。本试验结合生产实践过程，设计了一种新型精炼剂，通过与现有的 ZL204 合金精 炼过程进行对比考察，分析熔体中的主要反应并重点考察了熔体表面熔渣，结合对材料性能的测试，研 究了新型精炼剂的适用性。 2 试验方法 根据试验用熔炼试剂的差异，结合生产工艺要点设计了 ZL204 合金熔炼工艺比对试验。 试验选用 ZL204 合金，采用电阻式加热炉对铝合金进行熔炼，熔体处理分别采用“C Cl ＋TiO 精炼 2 6 2 剂”（熔炼工艺 I）和“Ar＋复合精炼剂”（熔炼工艺 II）。 2.1 熔炼工艺 I 精炼工艺要点 - 1 - 2010 中国铸造活动周论文集 将精炼缓冲剂 TiO 放在不锈钢盘或搪瓷盘内摊开，厚度约为 20mm 左右，在 200～250℃下经 2～3 2 小时烘烤，稍微冷却后与 C Cl 混合均匀。 2 6 合金液在 710～720℃下进行精炼，精炼时钟形罩下伸至液面以下 2/3 左右的深度，垂直液面缓慢 移动，同时应避免罩与坩埚壁及坩埚底碰撞。精炼至一半时打一次渣后再接着精炼，总的精炼时间不得 少于 10～15分钟，精炼后除尽熔渣。 2.2 熔炼工艺 II 精炼工艺要点