5083鋁合金扁錠鑄造懸掛原因分析

近日，由南山鋁業(yè)股份有限公司研發(fā)的“鋁合金扁錠鑄造工藝”順利通過了國家知識產(chǎn)權(quán)局的審查，獲國家發(fā)明專利。

鑄造的任務(wù)是獲得尺寸、形狀、內(nèi)外部質(zhì)量符合要求的鑄錠。鑄錠質(zhì)量好壞的標(biāo)志主要是內(nèi)部質(zhì)量,內(nèi)部質(zhì)量主要表現(xiàn)在3個方面,一是鑄錠結(jié)晶組織的細(xì)密程度,即晶粒的大小,晶粒結(jié)構(gòu)的細(xì)化程度及局部組織的不均勻程度;二是鑄錠內(nèi)部的合金組元分布的均勻性;三是鑄錠的致密度,即破壞鑄錠連續(xù)性的缺陷和疏松、氣孔、裂紋、夾渣等的有無程度。金屬材料的晶粒度,對其自身的熱處理特性、材料質(zhì)量都有很大影響。

文章主要分析了7075鋁合金扁錠裂紋產(chǎn)生的主要原因,并提出了一些解決措施,還通過其成分分析,從控制合金成分、改善鑄造條件等方面提出了解決裂紋產(chǎn)生的措施。

分析了4343a鋁合金的特性,介紹了4343a鋁合金扁錠的生產(chǎn)工藝和提高si元素實(shí)收率的方法,分析了4343a鋁合金扁錠通裂缺陷產(chǎn)生的原因,總結(jié)了避免通裂缺陷的方法。

本文主要從合金化學(xué)成分控制、鋁熔體處理技術(shù)等方面對采用原鋁直接鑄造3104大扁錠的工藝技術(shù)條件進(jìn)行了探討?，F(xiàn)代飲料包裝越來越多采用鋁罐取代傳統(tǒng)的玻璃瓶和塑料瓶包裝,目前采用3104鋁合金生產(chǎn)易拉罐的罐體。近些年來為了節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本,加工廠普遍推行了熔鑄前移的生產(chǎn)模式——由冶煉廠直接用電解原鋁鑄造3104合金扁錠。由于電解原鋁具有"溫

電解鋁液溫度高、夾雜物多、氣體含量高。用電解鋁液直接生產(chǎn)鋁合金扁鑄錠時,采取熔體預(yù)處理、兩次爐內(nèi)精煉、爐外在線除氣除渣等熔體凈化處理措施,可以獲得純潔度高的鋁合金熔體。

以美國almex制造75噸內(nèi)導(dǎo)式液壓半連續(xù)鑄造機(jī)為應(yīng)用研究對象,闡述了在鑄造5052鋁合金扁錠時出現(xiàn)偏析瘤和邊角拉裂的情況,分析了出現(xiàn)這些缺陷的原因,提出了處理方法和改進(jìn)措施,并成功應(yīng)用于5052鋁合金扁錠實(shí)際生產(chǎn)中。

介紹了5052鋁合金扁錠的用途和生產(chǎn)工藝流程,分析了鈉對5052鋁合金扁錠dc鑄造熱裂紋和熱軋裂邊缺陷的影響以及鈉的來源,總結(jié)了控制5052鋁合金熔體中鈉含量的措施。

在中鋁貴州分公司電解鋁廠廣大工程技術(shù)人員的努力下,3104電解鋁成功地鑄造成扁錠。＂電解鋁液直接鑄造大規(guī)格3104鋁合金扁錠技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化＂榮獲貴陽市2011年科技進(jìn)步三等獎。

由山東南山鋁業(yè)股份有限公司研發(fā)的“鋁合金扁錠的鑄造工藝”順利通過了國家知識產(chǎn)權(quán)局的審查，獲國家發(fā)明專利。

對用電解鋁液鑄造的3104合金扁錠中的夾雜進(jìn)行了形態(tài)、存在形式及成分分析。夾雜一般出現(xiàn)在疏松、氣孔、基體、析出相周圍,其成分主要由c、o、al等元素組成的氧化物和碳化物、可能還存在少量的金屬間化合物和其他金屬雜質(zhì)。合金中夾雜的來源除了電解鋁液帶入外,還包括熔鑄過程中的氧化膜因鋁液流動不平穩(wěn)而形成的夾雜、加入的原材料和操作工具帶入的夾雜等。本文還列舉了生產(chǎn)中有效的夾雜控制措施。

文章闡述了5182鋁合金熔煉過程中合金成分的保證、熔體除鈉、除氫工藝,氧化夾雜物的凈化等工藝,并通過試驗(yàn)研究優(yōu)化了5182合金大規(guī)格扁錠的鑄造工藝參數(shù)。

大規(guī)格3104鋁合金扁錠的生產(chǎn)技術(shù)

6061鋁合金扁錠的裂紋及其預(yù)防措施 東北輕合金加工廠　　蘇堪祥　邵正榮　鄭　憲 　　【摘要】著重從合金的成分及其本性出發(fā),分析了al-mg-si系中6061鋁合金扁 錠裂紋傾向性比同系6063、ld2合金高的原因,提出了降低6061合金扁錠裂紋傾向 性和防止其扁錠裂紋的措施。 關(guān)鍵詞　扁錠　裂紋　過剩si　過剩mg　應(yīng)力 1　前　言 al-mg-si系的6061合金與同系的 6063、ld2一樣,在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用。 其加工材是鋁加工廠的主要產(chǎn)品之一,實(shí)踐 證明,鑄造過程中,與6063、ld2相比,6061 有較高的裂紋傾向性。以扁錠為例,發(fā)現(xiàn)的裂 紋有底部裂紋、澆口裂紋和底部張嘴型裂紋 (圖1)。這些裂紋形成時沒有聲響,是合金凝 固未期(固-液區(qū))形成的結(jié)晶裂紋

為了查明某批次5083鋁合金板材表面出現(xiàn)的裂紋的本質(zhì)及形成的原因,在帶有裂紋的板材上取樣進(jìn)行試驗(yàn)研究。通過宏觀組織和顯微組織檢查,以及能譜分析,結(jié)果表明,由于鑄錠表面存在一定深度和長度的凹痕處聚集了氧化物和非金屬元素,造成鑄錠經(jīng)軋制后在板材上形成了貫通其表面的裂紋。

通過對3003鋁合金扁錠表面裂紋缺陷的全面分析，提出抑制3003鋁合金扁錠表面裂紋的相關(guān)方法。

由中國鋁業(yè)公司研制完成的5083鋁合金超塑板通過了中國有色金屬工業(yè)協(xié)會成果鑒定。該項(xiàng)成果填補(bǔ)了國內(nèi)空白,材料高溫超塑性達(dá)到國際先進(jìn)水平。該成果通過添加微量元素、進(jìn)行分級均勻化處理、優(yōu)化軋制工藝、控制成品板材的組織及析出相的形態(tài)和分布等措施,顯著提高了5083合金板材的高溫超塑性能,生產(chǎn)的材料優(yōu)于進(jìn)口板材,并能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定批量供貨。該產(chǎn)品已成功應(yīng)用于倫敦地鐵列車,具有廣闊的應(yīng)用前景。

為了改善超塑成形零件的壁厚均勻性問題,優(yōu)化了有限元軟件marc的加載算法.在每一步長中選取20個應(yīng)變速率最大的單元,求平均值,并與最佳應(yīng)變速率對比,獲得優(yōu)化加載曲線.基于有限元分析,選擇5083鋁合金殼體進(jìn)行了超塑成形實(shí)驗(yàn).研究結(jié)果表明:優(yōu)化的加載算法使應(yīng)變速率始終保持在最佳應(yīng)變速率附近,提高了零件變形嚴(yán)重區(qū)域的厚度;避免了在加載過程中由于壁厚不均勻使得裂紋產(chǎn)生,驗(yàn)證了模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性.與marc默認(rèn)的加載算法相比,采用優(yōu)化加載算法能改善零件的壁厚均勻性.

為獲得軋制態(tài)5083鋁合金超塑性變形行為的工藝參數(shù),對超塑性變形行為及其原理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:在300℃條件下,當(dāng)應(yīng)變速率為1.67×10-4s-1時,材料的伸長率最高,達(dá)到126.1%。在此條件下軋制態(tài)5083鋁合金呈現(xiàn)良好的超塑性,材料在超塑性變形過程中表現(xiàn)出明顯的應(yīng)變軟化現(xiàn)象,伴隨有鋸齒形流變現(xiàn)象;斷裂形式為韌性斷裂,斷口形貌由韌窩和撕裂棱組成。該結(jié)果為軋制態(tài)5083鋁合金的工業(yè)化生產(chǎn)提供了數(shù)據(jù)參考。

通過熱軋對比試驗(yàn)和多種性能測試,對5083鋁合金熱軋板材熱軋時出現(xiàn)開裂的原因進(jìn)行分析。結(jié)果表明,熱軋板開裂的主要原因是該合金在熔煉時的除氣沒有達(dá)到要求,鑄錠內(nèi)部存在疏松。提出了解決措施。

近日,由中鋁公司研制完成的5083鋁合金超塑板通過中國有色金屬工業(yè)協(xié)會成果鑒定。該項(xiàng)成果填補(bǔ)了國內(nèi)空白,材料高溫超塑性達(dá)到國際先進(jìn)水平。該成果通過添加微量元素、進(jìn)行分級均勻化處理、優(yōu)化軋制工藝、控制成品板材的組織

采用高溫拉伸實(shí)驗(yàn)并結(jié)合金相分析的方法,研究了微量v元素對5083鋁合金超塑性影響.結(jié)果表明,微量v可以使5083合金中變形后的纖維組織更加細(xì)小均勻,抑制合金再結(jié)晶過程晶粒的長大,進(jìn)而提高5083鋁合金的超塑性.傳統(tǒng)5083鋁合金與加入微量v,5083鋁合金軋制板材經(jīng)500°c一定時間的熱處理后,再結(jié)晶晶粒尺寸分別為10和20m,5083合金板材505°c～515°c下的延伸率由208%提高到254%.