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鋁合金熔體過濾淨化技術

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鋁合金熔體過濾淨化技術

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金屬中的夾雜物、氣體對材料的強度疲勞抗力、耐腐蝕性、應力腐蝕開裂性能等均有重大影響。有效地控制熔體的氧化夾雜物,以提高鑄棒和軋闆的質量已成為各國冶金、鑄造及材料丁業共同追求的目标。目前廣泛采用過濾淨化方法去除鋁合金熔體中的夾雜物。

  1 鋁合金中夾雜物的形成

  鋁合金中的夾雜物一部分直接來自爐料,而大部分則是在熔煉和澆注過程中所形成的,主要是氧化物夾雜。在鑄造前的所有夾雜物稱為一次氧化夾雜,根據尺寸大小可分為兩類:一類是宏觀組織中分布不均勻的大塊夾雜物,它使合金組織不連續,降低鑄件的緻密性,成為腐蝕的根源和裂紋源,從而明顯降低合金的強度和塑性;另一類是細小的

彌散夾雜,這類夾雜物經過精煉也不能完全去除,它使金屬熔體粘度增大,降低凝固時鋁液的補縮能力。二次氧化夾雜物主要是在澆注過程中形成的,在澆注時,鋁液和空氣接觸,氧與鋁作用形成氧化夾雜物。鋁合金在熔煉過程中與爐氣中各種成分接觸,生成AL2O3等化合物。鋁液中的Al2O3會增加鋁合餘熔體的氫含量,所以,鋁液中的AL2O3(含量對鋁鑄件中氣孔的形成有很大的影響。

  2 過濾淨化方法

  泡沫陶瓷過濾技術于20世紀70年代問世,在美國、加拿大、日本、法國、澳大利亞、瑞士等同家迅速得到廣泛應用。采用泡沫陶瓷過濾闆過濾口前是清除鋁熔體中夾雜的最有效方法。

  近年來,國内外還研究廠一些淨化鋁液的新技術,如真空動态處理、超聲波連續去氣淨化和剛玉質陶瓷過濾器,收到了很好的效果。但這些工藝方法較為複雜,成本很高,難以在上業牛産中大量推廣。至于金屬過濾網、纖維布過濾,隻能除去鋁合金熔體中的大塊夾雜,但對微米級以下的夾雜無法去除,而且金屬濾網還會污染鋁合金。采用泡沫陶瓷過濾闆,能濾除細小夾雜物,顯著提高鑄件的力學性能和外觀質量。

  3過濾原理

  泡沫陶瓷過濾闆具有多層網絡、多維通孔,孔與孔之間連通。過濾時,鋁液攜帶夾雜物沿曲折的通道和孔隙流動,與過濾闆泡沫狀骨架接觸時受到直接攔截、吸附、沉積等作用。當熔體在孔洞中流動時,過濾闆通道是彎曲的,流經通道的熔體改變流動方向,其中的夾雜物與孔壁砧撞而牢固的粘附在孔壁上。

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