铝及铝合金的熔铸工艺总结

：2020-07-24 ：

一、 铝及铝合金生产的基本工艺流程

铝及铝合金生产的基本工艺流程为：

原铝、冷材（料）、合金元素—配料—熔练—中间取样—铸造—锯切、包装—成品。

一、 配料

配料的目的是控制铝及铝合金的成分和杂质的含量。由于从不同电解槽取出的铝液品质不同，各种杂质的含量不同，同时在加工过程中产生的残铝、废铝；电解车间因停槽等原因产生的高铁铝都需要在铸造生产过程中消化，所以为满足产品质量要求或提高铝液品质，配料是一项重要的工作。

对于铝合金生产，根据不同合金产品的要求，需加入确定数量的合金元素，配料尤为重要。同时可合理利用各种炉料，降低生产生本，保证炉料质量。

配料过程是利用求平均数的计算方法，根据产品质量标准及原料的成分和重量计算出原料混合后的平均成分，并在计算过程中进行选择和调整，使成分的计算平均数值在产品质量标准规定的范围之内。配料过程还包括炉料的计量与准备。

二、 熔练

熔练是将不同电解槽取出的原铝液与冷材（料）、合金元素等不同的入炉原料，根据配料计算结果的要求入炉混合、熔化，并进行熔体净化和温度控制，使混合后的熔体满足铸造产品的要求。

金属的氧化和烧损不但会影响合金的化学成分，而且所造成的氧化夹渣是铝合金最有害的缺陷之一；熔体吸气则会使铸锭产生疏松、气孔等缺陷。因此铝合金熔练过程的正确与否直接关系到熔体质量的好坏，不仅影响其化学成分，而且与铸锭的质量乃至最后加工产品质量密切相关。

铝及铝合金在熔练与铸锭的过程中，熔体中常常有一些金属的化合物、非金属的化合物或几种物质的混合物，它们以单体或聚集态存在于铸锭中，并且与基体有明显的分界面，形成夹杂，或称夹渣。铝熔体（或铝液）存在的气体杂质往往使金属铸锭产生气孔、夹杂、疏松和裂纹等缺陷，继而影响铸锭的加工性能及制品的强度、塑性、耐蚀性、阳极氧化性和外观质量。这些有害物质应设法在熔炼中或铸造之前除去。传统的方法是熔炼时在炉内进行处理，称作"精炼"。随着冶金技术的发展，产生很多炉外处理方法。所以熔体净化包括了传统的炉内精炼和后来发展的炉外净化过程。所谓净化，即利用物理化学原理和相应的工艺措施，除掉液态金属中各种杂质以获得成分符合要求的金属熔体的工艺方法。在实际生产过程中，精炼与净化指的是同一件事。

三、 中间取样

炉内熔体经过净化，将浮在液面的渣清除后，应先取样分析，以确定熔体的的杂质含量、合金元素含量等是否在规定的范围内，如不在规定的范围内，需按配料要求进行调整。

中间取样要做到准确且有代表性，必须注意取样时熔体的温度和取样部位。一般来说，取样时的温度不能低于熔炼温度的下限，cu、zn、和mn作为主要合金元素加入的合金取样温度就要高些，取样部位最好在熔池的左、中、右三处。

如果取样不合格，就需要进行补料操作。要做到补料无误，需要考虑以下几点：

（1）、分析误差

（2）、取样误差

（3）、其化误差

四、铸造

将熔融状态的金属或合金浇到一定形状的铸模内，经冷却后得到一定形状和尺寸的期待锭，这种生产方法称为铸造。而铸造又分为铸件生产和铸锭生产两种。铸件可直接作为成品使用，而铸锭还需经过加工才能使用，对于电解铝厂主要是铸锭生产。金属或合金铸锭质量的好坏，决定于液态金属的质量，也取决于铸造方法和铸造成形工艺。