燕山大学函授本(专)科毕业设计(论文)
七喷粉除渣
控制点:1、铝液温度:710—720摄氏度
2、清渣剂用量:铝液总重量的1/1000----1.3/1000 3、氩气的压力:0.25---0.3MPa 4、喷粉时间:3----5分钟
在氩气的作用下将精炼粉吹入合金液中,将杂质元素转变成固态的渣子浮到合金液表面,再用工具将渣子扒出,以达到减少杂质的目的。在喷粉除渣中须注意1.铝液温度:710~720℃,此温度是精炼剂和合金液中的杂质反应的最佳温度;2.清渣剂用量为铝液总重量的1/1000~1.3/1000,此用量完全可以将合金液中的杂质元素清除干净;3.氩气的压力为0.25~0.3MPa;4.喷粉时间为3~5 min,在此时间范围内可以将精炼剂全部吹入合金液中,并使渣子浮到合金液表面
八合金化处理
控制点:1、添加数量和要求
2、铝液温度:660—690摄氏度 3、添加方式和顺序:锶中间合金 镁锭 加入中间合金后迅速搅拌使之熔化。
加入镁锭后迅速搅起铝液,将镁锭覆盖,然后反复将镁锭压入合金液,尽量不使镁锭泛起镁光,直至镁锭完全溶解,搅拌5---8分钟
4、搅拌时间:>=5分钟
按照技术要求加入Mg和Ti等元素,以达到技术要求中元素的含量。在添加其他元素过程中要注意1.添加数量和要求,完全按照技术要求和配料作业指导书进行投料;2.铝液温度为660~690℃,此时可以保证加入的合金元素不被大量的氧化或烧损,以节省原料,减小成本,提高利润;3.添加方式和顺序:锶中间合金、镁锭。因为Mg比锶的熔点低,为减小镁的消耗,先加锶后加入镁.加入锶中间合金后迅速搅拌使之熔化。加入镁锭后迅速搅起铝液,将镁锭覆盖,然后反复将镁锭压入合金液,尽量不使镁锭泛起镁光,直至镁锭完全溶解,搅拌5~8 min。
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九温度调整
当Ti含量低于0.15%时,将铝液温度调整到660~690℃;当Ti含量在0.15—0.2%时,将铝液温度调整到690~720℃,当含Ti量高于0.2%或生产喊锑合金时,将铝液温度调到720~750℃。
十除气精练
控制点:1、铝液温度:710---720摄氏度 2、氩气压力:0.25---0.3MPa
3、除气时间:针孔度<=2级时,除气的时间应大于20分钟 针孔度<=3级时,除气的时间应大于15分钟 在技术标准控制的温度下,向合金液内同入高纯氩气,将合金液内附着的气体尤其是氢气吹出,减小因气体的存在对铸件造成的缺陷的产生。铝液温度控制为710~720℃,经研究表明,此温度下,氩气作用于合金液中氢气等气体容易冲破合金液的包裹,而被排除合金液减小铸造中的缺陷。氩气压力需要0.25~0.3MPa ;当针孔度<=2级时,除气的时间应大于20min, 针孔度<=3级时,除气的时间应大于15 min。
十一炉前取样分析
控制点:1、铝液温度:680---700摄氏度
2、取样部位:炉中间部位,液面以下15—25cm 3、取样时机
4、检测项目:成分检测 5、产品标准要求
用小勺在炉内中间取出合金液注入专用模型中检验合金液的成分是否符合技术要求的标准。铝液温度为680~700℃;取样部为炉中间部位,液面以下15~25cm,取样时机,在除气精炼过程即将结束时进行取样分析,检测合金液的成分以保证产品的成分合格 。
十二浇铸
控制点:1、浇铸温度:640----660摄氏度 2、浇铸速度:0.25----0.5块/秒
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在成分和温度都符合要求的状态下,在半连续浇注机中将合金液注入专用的金属模具中,完成从液态到产品的过程。浇铸温度为640~660℃;速度为0.25~0.5块/秒[33],在此速度范围内,可以保证成品的质量、重量等复合产品的技术要求,做出合格的产品;在浇注过程中用专用工具将浇铸的产品在凝固前将浮在表面的因浇铸时产生的氧化渣刮走,保证产品符合技术要求。
十三炉后检验
将最终的成品随机抽取按照规定的技术要求,取固定的部位检查其宏观组织和微观组织是否符合技术标准。在浇铸中随机抽取第一、三、六车中的一个铸件打上A、C、F标志,分别代表本炉次的前、中、后部分的产品质量;最后用金相显微镜观察金相组织,针孔和晶粒大小。
十四包装
规定将铝锭码放整齐并用钢带或高塑带打包,对有的客户特殊要求的进行套袋处理,然后登记入库。
第四章铸造工艺
由于在工厂的实习工种的不同,就在浇铸过程中的具体情况将铸造工艺在这里具体说明一下
现在铝锭铸造工艺一般采用浇铸工艺,就是把铝液直接浇到模子里,待其冷却后取出.产品质量的好坏主要在这一步骤,而且整个铸造工艺,也是以这一过程为主。铸造过程是一个由液态铝冷却、结晶成为固体铝锭的物理过程。
4.1铝合金铸模的分类
块式铁模(水冷模)铸锭是目前我国小型铝加工厂和铝制品厂铸锭的主要生产方式,占半铸锭的三分之二,其特点是:生产方便灵活,设备费少,利用余热加工,各向异性小,深冲性能好;劳动条件差
铝合金常用的铸铁模有两种:一种是对开的厚壁铁模;一种是对开的水
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冷模,以水冷模多
一 对金属模的要求
有一定的吸热能力,保证凝固所需的冷却速度操作简便灵活,膜模方便热稳定性好,不易变形有足够的强度
二 铸模的冷却能力
铸锭的凝固是由于铸型 的吸热而进行,所以任何铸件的凝固速度都受铸型吸热能力支配 铸型吸热能力用蓄热系数b来衡量,铸型的蓄热系数越大,对铸锭的激冷能力越强
较为理想的铸模材料是紫铜,但是由于紫铜的价格贵,目前采用铸铁模.为减少铸模重量增加激冷能力,水冷模的应用比较普遍,调整冷却水的温度和压力可以改变铸型的冷却速度
三 水冷铸模构造
普通水冷模的构造多有对开的两侧模组成:两侧模分别通冷却水,为使模壁对铸锭冷却均匀在两侧的水套中流动均匀.有些工厂为了改善铸锭表面质量,减缓铸模表面加工成带有浅沟槽的表面
4.2浇铸方法的分类
一.连续浇铸
连续浇铸可分为混合炉浇铸和外铸两种方式。均使用连续铸造机。混合炉浇铸是将铝液装入混合炉后,由混合炉进行浇铸,主要用于生产重熔用铝锭和铸造合金。外铸是由抬包直接向铸造机浇铸,主要是在铸造设备不能满足生产,或来料质量太差不能直接入炉的情况下使用。由于无外加热源,所以要求抬包具有一定的温度,一般夏季在690~740℃,冬季在700~760℃,以保证铝锭获得较好的外观。
混合炉浇铸,首先要经过配料,然后倒人混合炉中,搅拌均匀,再加入熔剂进行精炼。浇铸合金锭必须澄清30min以上,澄清后扒渣即可浇铸。浇铸时,混合炉的炉眼对准铸造机的第二、第三个铸模,这样可保证液流发生变化和换模时有一定的机动性。炉眼和铸造机用流槽联接,流槽短一些较好,这样可以减少铝的氧化,避免造成涡旋和飞溅,铸造机停用48h
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以上时,重新启动前,要将铸模预热4h。铝液经流槽流入铸模中,用铁铲将铝液表面的氧化膜除去,称为扒渣。流满一模后,将流槽移向下一个铸模,铸造机是连续前进的。铸模依次前进,铝液逐渐冷却,到达铸造机中部时铝液已经凝固成铝锭,由打印机打上熔炼号。当铝锭到达铸造机顶端时,已经完全凝固成铝锭,此时铸模翻转,铝锭脱模而出,落在自动接锭小车上,由堆垛机自动堆垛、打捆即成为成品铝锭。铸造机由喷水冷却,但必须在铸造机开动转满一圈后方可给水。每吨铝液大约消耗8-10t水,夏季还需附吹风进行表面冷却。铸锭属于平模浇铸,铝液的凝固方向是自下而上的,上部中间最后凝固,留下一条沟形缩陷。铝锭各部位的凝固时间和条件不尽相同,因而其化学成分也将各异,但其整体上是符合标准的。
重熔用铝锭常见的缺陷有:①气孔。主要是由于浇铸温度过高,铝液中含气较多,铝锭表面气孔(针孔)多,表面发暗,严重时产生热裂纹。②夹渣。主要是由于一是打渣不净,造成表面夹渣;二是铝液温度过低,造成内部夹渣。③波纹和飞边。主要是操作不精细,铝锭做的太大,或者是浇铸机运行不平稳造成。④裂纹。冷裂纹主要是浇铸温度过低,致使铝锭结晶不致密,造成疏松甚而裂纹。热裂纹则由浇铸温度偏高引起。⑤成分偏析。主要是铸造合金时搅拌不均匀引起的。
二竖式半连续铸造
竖式半连续铸造主要用于铝线锭、板锭以及供加工型材用的各种变形合金的生产。铝液经配料后倒入混合炉,由于电线的特殊要求,铸造前需加入中间合盘Al-B脱出铝液中的钛、钒(线锭);板锭需加入Al-Ti--B合金(Ti5%B1%)进行细化处理。使表面组织细密化。高镁合金加2#精炼剂,用量5%,搅拌均匀,静置30min后扒去浮渣,即可浇铸。浇铸前先将铸造机底盘升起,用压缩空气吹净底盘上的水分。再把底盘上升入结晶器内,往结晶器内壁涂抹一层润滑油,向水套内放些冷却水,将干燥预热过的分配盘、自动调节塞和流槽放好,使分配盘每个口位于结晶器的中心。浇铸开始时,用手压住自动调节塞,堵住流嘴,切开混合炉炉眼,让铝液经流槽流入分配盘,待铝液在分配盘内达到2/5时,放开自动调节塞,使铝液流进结晶器中,铝液即在底盘上冷却。当铝液在结晶器内达到30mm高时即
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