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铸造铝合金熔炼

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发表于 2019-9-18 04:12:39 |显示全部楼层
  铸造铝合金熔炼_冶金/矿山/地质_工程科技_专业资料。铸造铝合金熔炼、浇注操作规程[c] 表11 常用变质剂使用工艺参数 序号 01 02 03 04 名称 钠基 钛、 硼、锆 稀土 三元变质剂 四元变质剂 变质孕育剂 金属 成分(%) 氟化钠25 氯化
  铸造铝合金熔炼、浇注操作规程[c] 表11 常用变质剂使用工艺参数 序号 01 02 03 04 名称 钠基 钛、 硼、锆 稀土 三元变质剂 四元变质剂 变质孕育剂 金属 成分(%) 氟化钠25 氯化钠63 氯化钾12 氟化钠30 氯化钠50 氯化钾10 冰晶 石10 氟锆酸钾 氟硼酸钾 钛 铝稀土 中间合金 用量 (%) ≥1. 5~ 2 ≥2~3 0.5 0.6 0.15~0.2 0.2~0.4 预热 温度 ≥100~300℃ 200±10℃ 350~450℃ 时间 ≥3h 2~4h 处理温度 700~740℃b 700~750℃b 730~750℃ 720~740℃ 处理时间 液面停留 ≥10~ 15min ≥2~3min / 压入合金 ≥3~5min ≥5~8min / 处理方法 将 预热后的变质剂均匀撒在合金液面上,覆盖10~15分钟,打碎硬壳, 使气体排除并将变质剂压入合金液中至100~150㎜深,连续操作3~ 5分钟后打渣。 钛以合金形式加入,氟锆酸钾、氟硼酸钾在除气后均 匀撒在合金液上,覆盖2~3分钟后压入静置5~8分钟后打渣。 于浇 注前30分钟加入合金搅拌均匀。 1.6.3 合金经变质后,调整到浇注 温度进行浇注。 1.7 采用其它变质剂时,应按其使用说明书要求进 行验证合格后方可使用。 1. 8 常用铝合金熔炼工艺举例如下表: 表 12 常 用 铝 合 金 熔 炼 工 艺 举 例 合 金 牌 号 熔 炼 工 艺 要 点 备 注 ZL104 装料顺序:回炉料、铝锭、铝锰合金、硅,熔化后搅拌均匀, 680~700℃时将镁压入合金液。 浇注温度:700~740℃ ZL107 装 料顺序:回炉料、铝锭、铝铜合金、硅,熔化后搅拌。 浇注温度: 690~740℃ ZL111 装料顺序:回炉料、铝锭、铝铜、铝钛、铝锰合 金、硅,熔化后搅拌,镁在除气精炼后680~700℃时加入。 浇注温 度:690~720℃,金属型铸造,可不进行变质处理 105002 装料顺 序:铝锭、铝铜、铝锰合金、回炉料、硅,熔化后搅拌,使成分均匀 浇注温度:690~740℃ 2 铝合金的浇注 2.1 浇注前的准备工作: 2.1.1 工具的准备:所有工具应经过清理、预热、涂料,使用前应 再次预热。 2.1.2 检查开模机构各部分是否完好,各运动部分应 加油润滑。如导轨、导杆、螺杆、螺母、轴承等。保证开型、合型灵 活。 2.1.3 金属型的预热:金属型预热前应仔细清除原来的涂料, 去 除 部 位为 型腔、 铁 芯 和分 型面。 浇 冒 口和 冒口颈 可 不 去除 。 2.1.3.1 预热时要不断移动喷枪,使型腔受热均匀。严禁将喷枪 搁置不动,使局部严重过热。 2.1.3.2 需要温度高的地方,如 冒口部位,要多加热,使该部分温度高于型腔温度。 2.1.3.3 必 要时,要预热金属型的背面,使金属型变形小。 2.1.4 金属型的 涂料: 2.1.4.1 涂料成分配比:根据金属型的特点,按表13选 取涂料: 表13 金属型涂料成分配比 代号 名称 成分及配比(重量 百分比) % 适用范围 氧化锌 滑石粉 石墨粉 石棉粉 水玻璃 水 T05 涂料五号 9~11 / / / 6~8 余量 中小型及表面要求光滑的铸 件。 T06 涂料六号 / 15 3 / 6 大型或厚壁铸件。 T07 涂料七号 / / 22 / 4 斜度小的型芯和厚壁铸件。 T08 涂料八号 10~12 / / 10~ 12 10~12 浇冒口系统用。 2.1.4.2 涂料的配制:涂料中的所 有固体组元,配制前应磨碎,并经过 100~140目过筛(经检合格, 未成团的组元可直接用于配制) ,然后混合均匀。使用时,先将水玻 璃倒入80~100℃的热水中搅拌均匀,加入固体组元后再搅拌均匀, 冷却后备用。 配好的涂料停放时间一般不超过8小时。 2. 1. 4. 3 涂 料操作: 1)涂料可以用喷刷,要求均匀、表面光洁; 2)为利于补 缩,远离冒口的部位涂薄些,而靠近冒口处涂厚些。必要时在产生缩 孔的部位将涂料去除掉; 3)冒口用涂膏刮上一层2~3㎜厚的涂料, 以提高冒口的补缩能力。 2.1.5 除去分型面及各配合面的涂料。 2.1.6 对大金属型,在涂料后还需再次预热。 2.1.7 下好泥芯, 吹净型腔,并合严金属型。 2.2 浇注操作: 2.2.1 金属型合严 后,应尽快浇注,避免其降温。 2.2.2 浇包自坩埚中舀取金属液 时,先用包底拨开液面上的氧化皮或熔剂层,缓慢地用包口舀取合金 液。在浇包接近金属型浇口时,应用热铁片或干木块将包嘴处的氧化 皮或渣拨开,让干净的金属液进入浇口杯。 2.2.3 浇注温度的高 低,要根据具体情况来决定,总的原则是保证铸件成型的前提下,浇 注温度越低越好。常用铝合金浇注温度见表12。 2.2.4 浇注时, 开始瞬间应略慢,防止金属液溢出浇口杯和严重冲击型腔,紧接着应 加快浇注速度,使浇口杯充满,做到平稳而不中断液流。 2.2. 5 浇 注快慢尚须视不同金属型而变化,操作者应积累经验,以便做到不冷 隔、排气顺畅及不冲坏型芯。 2.2.6 浇包中的合金液应正好为铸 件所需用量,如有剩余,应浇入锭模中,禁止将剩余金属液返回坩埚 中。 2.2.7 浇注完毕,根据不同铸件,即时开模,做到不因开模 过早损坏铸件,也不因过迟而产生脱模困难。 2.2.8 取出铸件后, 观察铸件是否合格, 若有缺陷, 应采取措施解决, 直至合格为止。 2. 3 浇注安全: 2.3.1 工作场地应平坦、整洁,道路畅通,场地上不 得有积水,车间应有良好的通风措施 2.3.2 搬运金属型、浇注和 取出铸件都应细心操作,防止碰伤和烫伤。 2.3.3 浇包中铝液不 宜太满。 2.3.4 金属液溢出型外时,应放干砂,以防爆炸伤人。 3 相关文件 3.1 QB004-2003《原材料技术条件及验收标准》 4 相关 记录 4.1 《炉料配制原始记录表》2010-002-01 4.2 《熔炼、浇 注原始记录表》2010-002-02 1 铝合金的熔化1.1 坩埚、锭模及熔 炼工具的准备1.1.1 石墨坩埚的准备:1.1.1.1 根据熔化量的 多少选用容量适当的坩埚;1.1.1.2 新坩埚使用前,应由室温缓 慢升温至900℃进行焙烧, 以去除坩埚的水分并防止炸裂; 1. 1. 1. 3 旧坩埚(注意同一个坩埚不能用于熔化不同牌号的合金)使用前应检 查是否损坏,清除表面熔渣和其它脏物,装料前预热到250~300℃。 1.1.2 铁质坩埚一般采用球铁坩埚,也可用铸钢(或钢板焊接)坩 埚。 为提高坩埚使用寿命, 其外表面可进行液体渗铝处理。 1. 1. 3 坩 埚、锭模及熔炼工具,使用前应将残余的金属、氧化皮等杂物清除干 净。1.1.4 新坩埚及有锈蚀污物的旧坩埚,使用前应吹砂或用其它 方法清除干净,并加热到700~800℃,保温2~4小时,以除去坩埚 吸附的水分及其它化学物质。1.1.5 铝镁系合金的熔炼工具,使用 前应在光卤石等溶剂中洗涤干净。1.1.6 坩埚、锭模、熔炼工具使 用前应涂防护涂料。搪衬的保温坩埚重复使用时,可不涂防护涂料。 1.1.6.1 涂料成分可按表1中的规定:表1 坩埚和工具用涂料 代 号 名称 成分配比 (重量百分比) % 氧化锌 滑石粉 水玻璃 水 T03 涂料三号 25~30 / 3~5 余量 T04 涂料四号 / 20~30 6 1. 1. 6. 2 涂料的配制:涂料成分中的所有固体组元,配制前应磨碎,并经过 100~140目过筛, 然后混合均匀。 使用时, 先将水玻璃倒入80~100℃ 的热水中搅拌均匀,加入固体组元后再搅拌均匀,冷却后备用。配好 后的涂料停放时间一般不超过8小时。1.1.6.3 将坩埚、锭模、 熔炼工具预热到180~250℃,涂以防腐涂料。1.1.7 用于保温的 碳素钢板焊接坩埚,其内表应用耐火材料搪衬。耐火材料可按表2中 的规定:表2 耐火材料成分配比 成分(重量百分比)% 耐火熟粘土 石英砂 耐火土 水 45 35 20 适量(另加) 1.2 原材料1.2.1 配 制铝合金所用的金属材料应符合 QB004《原材料技术条件及验收 标准》中的规定。1.2.2 配制涂料、搪衬、精炼用剂所用的辅助材 料也应符合 QB004中的规定。1.3 中间合金的配制:铝基中间合金 的配制工艺及配料系数见表3及表4: 表3 常用中间合金的配制工艺参 数 名称 代号 成分/% 原材料 块度/㎜ 加入温度/℃ 浇注温度/℃ 铝铜 AlCu50 含 Cu: 48~52 电解铜 ~100×100 850~950 700~750 铝锰 AlMn10 含 Mn:9~11 金属锰 10~15 900~1000 850~900 表 4 常用中间合金的配料系数 序号 合金代号 各炉料的配制系数 铝 锭 锰 铜 01 AlCu50 100 / 100 02 AlMn10 100 11.11 / 1.3.1 铝 铜中间合金熔炼工艺: 1. 3. 1. 1 将配制好的炉料充分预热; 1. 3. 1. 2 将10~15%的铝及全部铜装炉,随着铜的熔化,分批将剩余铝锭加入 熔炉,并充分搅拌,至全部熔化;1.3.1.3 在700℃左右加入精 炼剂(用量按各种精炼剂使用要求配加,如使用 AWJ-3精炼剂,加入 量为0.5~0.8%)进行除气精炼处理,扒渣后浇锭(锭厚≤25mm) 。 1.3.2 铝锰中间合金熔炼工艺:1.3.2.1 将配制好的炉料充分 预热;1.3.2.2 在石墨坩埚内将75%左右的铝锭熔化,并过热到 900~1000℃;1.3.2.3 分批加入锰,每加入一批后,以石墨棒 充分搅拌,待熔化后,加入下一批,最后加入余下的铝;1.3.2.4 熔化完后, 在850℃左右加入精炼剂 (用量按要求进行配加, 如 AWJ-3 精炼剂加入量为0.5~0.8%)除气精炼处理后静置5~10分钟浇锭。为 防 止 锰 的偏 析,浇 锭 前 要充 分搅拌 , 并 应尽 快浇注 完 毕 (锭 厚 ≤25mm) 。1.4 铝合金的配制配制铝合金采用金属锭、中间合金及 回炉料,也可使用各种牌号的预制合金锭。1.4.1 装料前必须去除 炉料表面上的锈迹、泥砂等污物。1.4.2 回炉料分为三级:表5 回 炉料的分级、应用及最大回用量 级别 分类 熔炼前的预加工 用 途 回用量 一级 不是因化学成分报废的铸件, 金属型铸件的浇冒口, 砂型铸件的冒口。 清除油污、泥沙、杂质及其它附属物 可直接用作 所有类别工作合金的回炉料 <80% 二级 砂型铸件的浇道,坩埚底 部的剩料,因化学成分报废的铸件。 除去夹砂、杂物,可考虑喷砂 处理, 并补加所需元素。 可直接用做Ⅱ、 Ⅲ类铸件的合金的回炉料 < 70% 三级 溅屑、铸件飞边和碎小的废料 分离处理,除去杂物及泥 沙 用于无气密性要求,或化学成分范围较宽的合金 <30% 注: (1)当铸件有特殊要求时(如针孔度等) ,回炉料的用量 应酌情减少,如气缸铸件应低于40%; (2)当各级回炉料搭配使 用时,回炉料的总量≤80%,其中,三级回炉料≤10%,二级回炉料 ≤50%。 (3)回炉料应按牌号分开堆放,成分不清的需经重熔后分析 成分方可用于配料。
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