鋁合金鑄造工藝與鑄錠質(zhì)量?

　　鑄造工藝參數(shù)主要有鑄造溫度、鑄造速度、冷卻強(qiáng)度，其次是液位高度、鑄造開始與結(jié)束條件等。

　　1 鑄造溫度

　　鑄造沏度通常是指液體金屬從保溫爐通過轉(zhuǎn)注工具注入結(jié)晶器過程中具確良好流動性所需要的溫度。但是，目前鋁合金熔鑄大部分已應(yīng)用了在線除氣與過濾裝置，鑄造溫度仍然按上述的概念是不夠 全面與正確的。實踐證明，在線除氣裝置中液體溫度不同具除氣效果也不同。因此，要考慮在線除氣裝置除氣效果對液體溫度的要求。另外，還應(yīng)考慮液體在結(jié)晶器內(nèi)的氣體析出情況，因鑄造溫度低，液體在結(jié)晶器內(nèi)的氣體來不及上浮逸出液面，造成氣孔、疏松，還可能產(chǎn)生災(zāi)渣及冷隔等鑄錠質(zhì)量缺陷、鑄造溫度最高不宜超過熔煉溫度。鑄造溫度過高會導(dǎo)致鑄造開始時漏鋁。底部裂紋與拉裂，還可能產(chǎn)生羽毛品組織缺陷，又因為轉(zhuǎn)注工具長度不同而液體溫降不同，在線裝首有加熱點，液體在轉(zhuǎn)注過程中溫度變化起伏大，所以科學(xué)規(guī)范鑄造溫度應(yīng)指注入結(jié)晶器內(nèi)的液體溫度一般情況下鑄造溫度比合金的實際結(jié)晶溫度高50℃～70℃，1 x x x、3x x x系鋁合金在鑄造過機(jī)中過渡帶較窄，鑄造溫度宜偏高；而2x x x、7x x x系合金的過渡帶較寬．鑄造溫度宜偏低。

　　2 鑄造速度

　　連續(xù)鑄造時，單位時間鑄錠成形的長度稱為鑄造速度。老式鑄造通常是一個鑄次為—個固定鑄造速度；而現(xiàn)代鑄造是曲線鑄造速度，即鑄造開始與鑄造過程不是同一個鑄造速度：鑄造速度的快與慢對鑄錠裂紋、鑄錠表面質(zhì)量、鑄錠組織和性能有很大影響，在保證鑄錠質(zhì)量的前提下，應(yīng)采用最高的鑄造速度。老式鑄造法為解決某些合金及規(guī)格鑄錠的裂紋問題，鑄造時采用鋪底或回火的工藝方法；而現(xiàn)代鑄造法則采用曲線鑄錠速度，取代了老式鑄造的鋪底或回火工藝，它既減少了一些輔助設(shè)施，又節(jié)省了人力與減輕勞動強(qiáng)度，還可以避免——些鑄錠表面質(zhì)量缺陷鑄造速度的選擇是依據(jù)所生產(chǎn)合金的特性與鑄錠截面尺寸而定。一般規(guī)律足冷裂紋傾向性較大的合金及鑄錠規(guī)格，應(yīng)提高鑄造速度；而熱裂紋傾向較大的合金及鑄錠規(guī)格，則應(yīng)降低鑄造速度。

　　3 冷卻強(qiáng)度

　　冷卻強(qiáng)度也稱為冷卻速度。冷卻強(qiáng)度不但對鑄錠的裂紋有影響，而且對鑄錠的組織影響更大、隨著冷卻強(qiáng)度的增大，鑄錠結(jié)晶速度提高，晶內(nèi)結(jié)構(gòu)更加細(xì)化；隨著冷卻強(qiáng)度增人，鑄錠液穴變淺。過渡帶尺寸縮小．使金屬補(bǔ)縮條件得到改善，減少或消除了鑄錠中的疏松、氣孔等缺陷．鑄錠致密度提高：另外還可以細(xì)化一次品化合物的尺寸，減小區(qū)域偏析的程度。

　　老式鑄造法多采用分體結(jié)晶器，尤其是鑄造扁鑄錠時．水套與結(jié)晶器是分開的。隨著鑄造工藝技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代鑄造法的結(jié)晶器是一體的。用老式結(jié)晶器鑄造時冷卻水消耗量大，因為老式結(jié)晶器供 水不是封閉的，一部分冷卻水敞火而起不到冷卻作用，而且一次冷卻與二次冷卻的冷卻強(qiáng)度差別人，不可避免的產(chǎn)生一些鑄錠質(zhì)量缺陷；而用現(xiàn)代結(jié)晶器鑄造時．冷卻水消耗量小．實踐證明它僅是老式結(jié)晶 器用水量的70％左右。目前國外多采用低液位結(jié)晶器鑄造，其目的就是提高冷卻強(qiáng)度，減少或消除一次冷卻后氣隙區(qū)的加熱現(xiàn)象，因此幾乎不存在二次冷卻的淬火情況、扁鑄錠普通鑄造已經(jīng)將結(jié)晶器高度 降至100人，當(dāng)然這需要操作者有很高的操作水平或增設(shè)液位白動控制系統(tǒng)。

　　冷沖卻強(qiáng)度對冷卻水溫度的要求是不可忽視的，通常情況下，冷卻水溫設(shè)定在20度，但是由于地區(qū)氣候條件。供水設(shè)施條件及廠房溫度等不同導(dǎo)致變化較大，因而出現(xiàn)地區(qū)性或季節(jié)性鑄錠質(zhì)量缺陷。現(xiàn)代結(jié)晶器供水系統(tǒng)帶有脈沖或交叉變相功能，均由工藝編程決定，因此冷卻強(qiáng)度可依據(jù)鑄造工藝需要設(shè)定為曲線，特別是針對某些低溫塑性不好的硬合金，鑄造時冷裂紋和熱裂紋幾乎同時存在，附加擋水板系統(tǒng)，使鑄錠表面溫度升高到拉伸變形塑性溫度，消除鑄錠冷裂紋，工藝上再采取防止熱裂紋措施，即可以獲得優(yōu)質(zhì)鑄錠。