鑄造鋁合金熔煉、澆注操作規(guī)程

有哪些

鑄造鋁合金熔煉、澆注操作規(guī)程

一、設備準備

1. 確保熔煉爐處于良好工作狀態(tài)，無明顯損壞或故障。

2. 檢查氣體保護系統(tǒng)，保證氬氣供應充足且純度符合標準。

3. 準備好合金原料，包括鋁錠、合金元素及脫氧劑等。

二、熔煉過程

1. 將鋁錠放入熔煉爐，控制升溫速率，避免局部過熱。

2. 當鋁錠基本熔化后，加入合金元素，按比例精確投放。

3. 在熔煉過程中，定期攪拌，確保合金成分均勻。

4. 使用光譜分析儀檢測熔液成分，確保符合產(chǎn)品要求。

三、脫氧與精煉

1. 加入脫氧劑，進行充分攪拌，去除熔液中的氧氣。

2. 進行精煉處理，如浮渣去除，提高合金純度。

四、保溫與澆注

1. 保持熔液溫度在適宜范圍內，防止過冷或過熱。

2. 準備好模具，預熱至適當溫度，降低冷卻速度。

3. 澆注時控制流速，避免飛濺，確保液態(tài)金屬平穩(wěn)流入模具。

五、冷卻與清理

1. 讓鑄件自然冷卻至室溫，切勿急冷。

2. 清理鑄件表面的砂粒和氧化皮，檢查質量。

目的和意義

鑄造鋁合金的熔煉與澆注是生產(chǎn)過程的關鍵步驟，直接影響產(chǎn)品質量和效率。通過規(guī)范的操作，可以確保合金成分的準確，減少雜質和氣泡，提高鑄件的機械性能和耐腐蝕性。良好的澆注工藝能減少廢品率，降低生產(chǎn)成本，保障企業(yè)的經(jīng)濟效益。

注意事項

1. 操作人員需佩戴防護裝備，避免燙傷和吸入有害氣體。

2. 熔煉過程中應隨時監(jiān)控爐溫，防止超溫引發(fā)安全事故。

3. 嚴格遵守操作規(guī)程，不得擅自更改工藝參數(shù)。

4. 熔液處理后需迅速澆注，避免長時間暴露導致氧化。

5. 對于特殊形狀的鑄件，澆注時需特別注意填充方式，避免形成內部缺陷。

6. 鑄件冷卻后，應進行質量檢查，不合格品應及時處理，防止流入下一道工序。

在執(zhí)行此規(guī)程時，務必注重每個細節(jié)，以確保鑄造過程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的高質量。

鑄造鋁合金熔煉、澆注操作規(guī)程范文

1? 鋁合金的熔化

1.1 坩堝、錠模及熔煉工具的準備

1.1.1 石墨坩堝的準備：

1.1.1.1 根據(jù)熔化量的多少選用容量適當?shù)嫩釄澹?/p>

1.1.1.2 新坩堝使用前，應由室溫緩慢升溫至900℃進行焙燒，以去除坩堝的水分并防止炸裂；

1.1.1.3 舊坩堝（注意同一個坩堝不能用于熔化不同牌號的合金）使用前應檢查是否損壞，清除表面熔渣和其它臟物，裝料前預熱到250~300℃。

1.1.2 鐵質坩堝一般采用球鐵坩堝，也可用鑄鋼（或鋼板焊接）坩堝。為提高坩堝使用壽命，其外表面可進行液體滲鋁處理。

1.1.3 坩堝、錠模及熔煉工具，使用前應將殘余的金屬、氧化皮等雜物清除干凈。

1.1.4 新坩堝及有銹蝕污物的舊坩堝，使用前應吹砂或用其它方法清除干凈，并加熱到700～800℃，保溫2～4小時，以除去坩堝吸附的水分及其它化學物質。

1.1.5 鋁鎂系合金的熔煉工具，使用前應在光鹵石等溶劑中洗滌干凈。

1.1.6 坩堝、錠模、熔煉工具使用前應涂防護涂料。搪襯的保溫坩堝重復使用時，可不涂防護涂料。

1.1.6.1 涂料成分可按表1中的規(guī)定：

表1? 坩堝和工具用涂料

1.1.6.2 涂料的配制：涂料成分中的所有固體組元，配制前應磨碎，并經(jīng)過100～140目過篩，然后混合均勻。使用時，先將水玻璃倒入80～100℃的熱水中攪拌均勻，加入固體組元后再攪拌均勻，冷卻后備用。配好后的涂料停放時間一般不超過8小時。

1.1.6.3 將坩堝、錠模、熔煉工具預熱到180～250℃，涂以防腐涂料。

1.1.7 用于保溫的碳素鋼板焊接坩堝，其內表應用耐火材料搪襯。耐火材料可按表2中的規(guī)定：

表2? 耐火材料成分配比

1.2 原材料

1.2.1 配制鋁合金所用的金屬材料應符合qb004《原材料技術條件及驗收標準 >;標準》中的規(guī)定。

1.2.2 配制涂料、搪襯、精煉用劑所用的輔助材料也應符合qb004中的規(guī)定。

1.3 中間合金的配制：鋁基中間合金的配制工藝及配料系數(shù)見表3及表4：

表3? 常用中間合金的配制工藝參數(shù)

表4 常用中間合金的配料系數(shù)

1.3.1 鋁銅中間合金熔煉工藝：

1.3.1.1 將配制好的爐料充分預熱；

1.3.1.2將10~15%的鋁及全部銅裝爐，隨著銅的熔化，分批將剩余鋁錠加入熔爐，并充分攪拌，至全部熔化；

1.3.1.3 在700℃左右加入精煉劑（用量按各種精煉劑使用要求配加，如使用awj-3精煉劑，加入量為0.5~0.8%）進行除氣精煉處理，扒渣后澆錠（錠厚≤25mm）。

1.3.2 鋁錳中間合金熔煉工藝：

1.3.2.1 將配制好的爐料充分預熱；

1.3.2.2 在石墨坩堝內將75%左右的鋁錠熔化，并過熱到900~1000℃；

1.3.2.3 分批加入錳，每加入一批后，以石墨棒充分攪拌，待熔化后，加入下一批，最后加入余下的鋁；

1.3.2.4 熔化完后，在850℃左右加入精煉劑（用量按要求進行配加，如awj-3精煉劑加入量為0.5~0.8%）除氣精煉處理后靜置5~10分鐘澆錠。為防止錳的偏析，澆錠前要充分攪拌，并應盡快澆注完畢（錠厚≤25mm）。

1.4 鋁合金的配制

配制鋁合金采用金屬錠、中間合金及回爐料，也可使用各種牌號的預制合金錠。

1.4.1 裝料前必須去除爐料表面上的銹跡、泥砂等污物。

1.4.2 回爐料分為三級：

表5? 回爐料的分級、應用及最大回用量

注：（1）當鑄件有特殊要求時（如針孔度等），回爐料的用量應酌情減少，如氣缸鑄件應低于40%；

（2）當各級回爐料搭配使用時，回爐料的總量≤80%，其中，三級回爐料≤10%，二級回爐料≤50%。

（3）回爐料應按牌號分開堆放，成分不清的需經(jīng)重熔后分析成分方可用于配料。

1.4.3 爐料計算：

1.4.3.1 元素含量計算法，按表6舉例說明：

表6? 爐料的計算程序實例（一）

1.4.3.2 爐料配比系數(shù)法：按表7舉說明：

表7? 爐料的計算程序實例

注：zl107的計算程序與此相同，計算過程略。zl104和zl107的配料系數(shù)列于下表：

表8? 常用鋁合金的爐料配制系數(shù)

注：上表中所列各種爐料必須符合qb004-2003《原材料技術條件及驗收標準》的相應規(guī)定，否則，不能使用本表系數(shù)。此外，實際配料時，應逐一填寫配料原始記錄，以便復查核實。

表9??? 鋁合金熔煉時元素的燒損量

1.4.4 爐料加入先后原則：

1.4.4.1 當用鋁錠和中間合金熔化時，首先裝入鋁錠，然后加入中間合金；

1.4.4.2 當用預制合金錠進行熔煉時，首先裝入預制合金錠，然后補加所需的鋁和中間合金；

1.4.4.3 當爐料為回爐料和鋁錠組成時，首先加入爐料中最多的那一部分；

1.4.4.4 當熔爐容量足以同時裝入幾種爐料時，則應首先裝入熔點相近的成分；

1.4.4.5 容易燒損和低熔點的爐料，如鎂和鋅，應在最后加入；

1.4.4.6 在連續(xù)熔化時坩堝內應剩余一部分鋁液以加速下一爐的熔化；

1.4.4.7 采用覆蓋劑時，應在爐料開始熔化時就加入熔劑。

1.4.5 爐料全部熔化后，進行攪拌使成分均勻，然后調溫到除氣工藝所需的溫度。

1.5 合金的除氣或精煉處理

1.5.1 除氣劑準備：

1.5.1.1 使用六氯乙烷時，應將其壓成圓餅（ф66×40，比重1.8g/cm3）,每塊重約200g,存放干燥器內備用。

1.5.1.2 使用六氯乙烷加載體時，載體材料（氟硅酸鈉或二氧化鈦）應進行脫水處理；氟硅酸鈉于200～250℃烘烤12～24小時，二氧化鈦于300～400℃烘烤3～4小時，然后按表10中的比例混合后壓成圓餅放在干燥箱內備用。

1.5.2 除氣處理：用鐘罩將除氣劑壓入距坩堝底100mm，沿坩堝直徑1/3處（距坩堝壁）的圓周勻速移動，為不使鋁液大量噴濺，除氣劑可分2～3次加入。除氣結束后靜置、除渣。

1.5.3 除氣效果檢驗：分爐前和爐后檢驗

1.5.3.1 爐前檢驗：用勺取約半勺合金液，用干凈鐵片刮去表面氧化物和渣，露出鏡面樣液面，冷卻后如有氣泡析出，則除氣效果差，反之則效果好。

1.5.3.2 爐后檢驗，試樣經(jīng)腐蝕后看到針孔的大小和多少。

1.5.4 除氣劑的工藝參數(shù)見表10：

表中規(guī)定的精煉劑用量僅作為計算每爐使用量的依據(jù)，不作為工藝參數(shù)控制。當出現(xiàn)操作不當造成額外損耗、爐料含雜質（如渣、泥砂等）過多等原因，導致爐前檢驗除氣效果差時，應考慮增加使用量，直到爐前檢驗合格為止。

精煉溫度（精煉處理時鋁液的溫度）的選擇也應根據(jù)條件（如環(huán)境、設備因素等）的變化作隨機調整，以最終爐前檢驗的效果來驗證，應作為工藝參數(shù)控制并予以記錄。

表10? 常用精煉（除氣）工藝參數(shù)

注：除氣劑以六氯烷及六氯烷加載體的效果最好。當采用其它精煉劑時，應按其產(chǎn)品使用說明書要求進行驗證合格，出具操作工藝后，方可使用。

1.6 合金的變質和孕育處理：

1.6.1變質處理是為了細化鋁硅合金中的共晶硅，孕育處理是為了細化鋁合金中的初生相。

1.6.2 常用鈉鹽變質劑按表11的成分要求混合均勻，裝入料盤攤平，厚度不超過50㎜，于300～400℃烘烤3～5小時，然后破碎。30～40目過篩，放入干燥器內備用。

1.6.3 變質劑的準備、用量、處理時間等作為操作處理時的參考，以最終爐前檢驗的效果來合理選擇，不作為工藝參數(shù)控制和記錄，精煉劑的處理溫度和效果應予以驗證和記錄。

表11? 常用變質劑使用工藝參數(shù)

1.6.3 合金經(jīng)變質后,調整到澆注溫度進行澆注。

1.7 采用其它變質劑時，應按其使用說明書要求進行驗證合格后方可使用。

1.8 常用鋁合金熔煉工藝舉例如下表：

表12? 常用鋁合金熔煉工藝舉例

2? 鋁合金的澆注

2.1 澆注前的準備工作：

2.1.1 工具的準備：所有工具應經(jīng)過清理、預熱、涂料，使用前應再次預熱。

2.1.2 檢查開模機構各部分是否完好，各運動部分應加油潤滑。如導軌、導桿、螺桿、螺母、軸承等。保證開型、合型靈活。

2.1.3 金屬型的預熱：金屬型預熱前應仔細清除原來的涂料，去除部位為型腔、鐵芯和分型面。澆冒口和冒口頸可不去除。

2.1.3.1 預熱時要不斷移動噴槍，使型腔受熱均勻。嚴禁將噴槍擱置不動，使局部嚴重過熱。

2.1.3.2 需要溫度高的地方，如冒口部位，要多加熱，使該部分溫度高于型腔溫度。

2.1.3.3 必要時，要預熱金屬型的背面，使金屬型變形小。

2.1.4 金屬型的涂料：

2.1.4.1 涂料成分配比：根據(jù)金屬型的特點，按表13選取涂料：

表13? 金屬型涂料成分配比

2.1.4.2 涂料的配制：涂料中的所有固體組元，配制前應磨碎，并經(jīng)過100～140目過篩（經(jīng)檢合格，未成團的組元可直接用于配制），然后混合均勻。使用時，先將水玻璃倒入80～100℃的熱水中攪拌均勻，加入固體組元后再攪拌均勻，冷卻后備用。配好的涂料停放時間一般不超過8小時。

2.1.4.3 涂料操作：

1）涂料可以用噴刷，要求均勻、表面光潔；

2）為利于補縮，遠離冒口的部位涂薄些，而靠近冒口處涂厚些。必要時在產(chǎn)生縮孔的部位將涂料去除掉；

3）冒口用涂膏刮上一層2～3㎜厚的涂料，以提高冒口的補縮能力。

2.1.5 除去分型面及各配合面的涂料。

2.1.6 對大金屬型，在涂料后還需再次預熱。

2.1.7 下好泥芯，吹凈型腔，并合嚴金屬型。

2.2 澆注操作：

2.2.1 金屬型合嚴后，應盡快澆注，避免其降溫。

2.2.2 澆包自坩堝中舀取金屬液時，先用包底撥開液面上的氧化皮或熔劑層，緩慢地用包口舀取合金液。在澆包接近金屬型澆口時，應用熱鐵片或干木塊將包嘴處的氧化皮或渣撥開，讓干凈的金屬液進入澆口杯。

2.2.3 澆注溫度的高低，要根據(jù)具體情況來決定，總的原則是保證鑄件成型的前提下，澆注溫度越低越好。常用鋁合金澆注溫度見表12。

2.2.4 澆注時，開始瞬間應略慢，防止金屬液溢出澆口杯和嚴重沖擊型腔，緊接著應加快澆注速度，使?jié)部诒錆M，做到平穩(wěn)而不中斷液流。

2.2.5 澆注快慢尚須視不同金屬型而變化，操作者應積累經(jīng)驗，以便做到不冷隔、排氣順暢及不沖壞型芯。

2.2.6 澆包中的合金液應正好為鑄件所需用量，如有剩余，應澆入錠模中，禁止將剩余金屬液返回坩堝中。

2.2.7 澆注完畢，根據(jù)不同鑄件，即時開模，做到不因開模過早損壞鑄件，也不因過遲而產(chǎn)生脫模困難。

2.2.8 取出鑄件后，觀察鑄件是否合格，若有缺陷，應采取措施解決，直至合格為止。

2.3 澆注安全：

2.3.1 工作場地應平坦、整潔，道路暢通，場地上不得有積水，車間應有良好的通風措施。

2.3.2 搬運金屬型、澆注和取出鑄件都應細心操作，防止碰傷和燙傷。

2.3.3 澆包中鋁液不宜太滿。

2.3.4 金屬液溢出型外時，應放干砂，以防爆炸傷人。

3? 相關文件

3.1? qb004-2003《原材料技術條件及驗收標準》

4? 相關記錄

4.1 《爐料配制原始記錄表》2010-002-01

4.2 《熔煉、澆注原始記錄表》2010-002-02