鋁合金鑄造工藝與鑄錠質量

　　鑄造工藝參數主要有鑄造溫度、鑄造速度、冷卻強度，其次是液位高度、鑄造開始與結束條件等。


　　1 鑄造溫度

　　鑄造沏度通常是指液體金屬從保溫爐通過轉注工具注入結晶器過程中具確良好流動性所需要的溫度。但是，目前鋁合金熔鑄大部分已應用了在線除氣與過濾裝置，鑄造溫度仍然按上述的概念是不夠 全面與正確的。實踐證明，在線除氣裝置中液體溫度不同具除氣效果也不同。因此，要考慮在線除氣裝置除氣效果對液體溫度的要求。另外，還應考慮液體在結晶器內的氣體析出情況，因鑄造溫度低，液體在結晶器內的氣體來不及上浮逸出液面，造成氣孔、疏松，還可能產生災渣及冷隔等鑄錠質量缺陷、鑄造溫度最高不宜超過熔煉溫度。鑄造溫度過高會導致鑄造開始時漏鋁。底部裂紋與拉裂，還可能產生羽毛品組織缺陷，又因為轉注工具長度不同而液體溫降不同，在線裝首有加熱點，液體在轉注過程中溫度變化起伏大，所以科學規范鑄造溫度應指注入結晶器內的液體溫度一般情況下鑄造溫度比合金的實際結晶溫度高50℃～70℃，1 x x x、3x x x系鋁合金在鑄造過機中過渡帶較窄，鑄造溫度宜偏高；而2x x x、7x x x系合金的過渡帶較寬．鑄造溫度宜偏低。


　　2 鑄造速度

　　連續鑄造時，單位時間鑄錠成形的長度稱為鑄造速度。老式鑄造通常是一個鑄次為—個固定鑄造速度；而現代鑄造是曲線鑄造速度，即鑄造開始與鑄造過程不是同一個鑄造速度：鑄造速度的快與慢對鑄錠裂紋、鑄錠表面質量、鑄錠組織和性能有很大影響，在保證鑄錠質量的前提下，應采用最高的鑄造速度。老式鑄造法為解決某些合金及規格鑄錠的裂紋問題，鑄造時采用鋪底或回火的工藝方法；而現代鑄造法則采用曲線鑄錠速度，取代了老式鑄造的鋪底或回火工藝，它既減少了一些輔助設施，又節省了人力與減輕勞動強度，還可以避免——些鑄錠表面質量缺陷鑄造速度的選擇是依據所生產合金的特性與鑄錠截面尺寸而定。一般規律足冷裂紋傾向性較大的合金及鑄錠規格，應提高鑄造速度；而熱裂紋傾向較大的合金及鑄錠規格，則應降低鑄造速度。


　　3 冷卻強度

　　冷卻強度也稱為冷卻速度。冷卻強度不但對鑄錠的裂紋有影響，而且對鑄錠的組織影響更大、隨著冷卻強度的增大，鑄錠結晶速度提高，晶內結構更加細化；隨著冷卻強度增人，鑄錠液穴變淺。過渡帶尺寸縮小．使金屬補縮條件得到改善，減少或消除了鑄錠中的疏松、氣孔等缺陷．鑄錠致密度提高：另外還可以細化一次品化合物的尺寸，減小區域偏析的程度。


　　老式鑄造法多采用分體結晶器，尤其是鑄造扁鑄錠時．水套與結晶器是分開的。隨著鑄造工藝技術的發展，現代鑄造法的結晶器是一體的。用老式結晶器鑄造時冷卻水消耗量大，因為老式結晶器供 水不是封閉的，一部分冷卻水敞火而起不到冷卻作用，而且一次冷卻與二次冷卻的冷卻強度差別人，不可避免的產生一些鑄錠質量缺陷；而用現代結晶器鑄造時．冷卻水消耗量小．實踐證明它僅是老式結晶 器用水量的70％左右。目前國外多采用低液位結晶器鑄造，其目的就是提高冷卻強度，減少或消除一次冷卻后氣隙區的加熱現象，因此幾乎不存在二次冷卻的淬火情況、扁鑄錠普通鑄造已經將結晶器高度 降至100人，當然這需要操作者有很高的操作水平或增設液位白動控制系統。


　　冷沖卻強度對冷卻水溫度的要求是不可忽視的，通常情況下，冷卻水溫設定在20度，但是由于地區氣候條件。供水設施條件及廠房溫度等不同導致變化較大，因而出現地區性或季節性鑄錠質量缺陷。現代結晶器供水系統帶有脈沖或交叉變相功能，均由工藝編程決定，因此冷卻強度可依據鑄造工藝需要設定為曲線，特別是針對某些低溫塑性不好的硬合金，鑄造時冷裂紋和熱裂紋幾乎同時存在，附加擋水板系統，使鑄錠表面溫度升高到拉伸變形塑性溫度，消除鑄錠冷裂紋，工藝上再采取防止熱裂紋措施，即可以獲得優質鑄錠。

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