Hvad er en aluminiumsbarre?

Hvad er aluminiumsbarre?

Aluminium er et sølvhvidt metal og rangerer som nummer tre i jordskorpen efter ilt og silicium. Aluminiums tæthed er relativt lille, kun 34,61% jern og 30,33% kobber, så det kaldes også letmetal. Aluminium er et ikke-jernholdigt metal, hvis produktion og forbrug kun er overgået af stål i verden. Fordi aluminium er let, bruges det ofte til fremstilling af land-, sø- og luftfartøjer såsom biler, tog, metroer, skibe, fly, raketter og rumfartøjer for at reducere sin egen vægt og øge belastningen. Råmaterialerne i vores daglige industri kaldes aluminiumsbarrer. I henhold til den nationale standard (GB/T 1196-2008) bør de kaldes "aluminiumsbarrer til omsmeltning", men alle er vant til at kalde dem "aluminiumsbarrer". Det produceres ved elektrolyse ved hjælp af aluminiumoxid-kryolit. Efter at aluminiumsbarrer er kommet ind i industrielle anvendelser, er der to hovedkategorier: støbte aluminiumlegeringer og deformerede aluminiumlegeringer. Støbt aluminium og aluminiumlegeringer er aluminiumsstøbegods produceret ved støbemetoder; deformeret aluminium og aluminiumlegeringer er forarbejdede aluminiumsprodukter produceret ved trykforarbejdningsmetoder: plader, strimler, folier, rør, stænger, former, tråde og smedegods. Ifølge den nationale standard er "omsmeltede aluminiumsbarrer opdelt i 8 kvaliteter efter kemisk sammensætning, som er Al99.90, Al99.85, Al99.70, Al99.60, Al99.50, Al99.00, Al99.7E, Al99.6E" (Bemærk: Tallet efter Al er aluminiumindholdet). Nogle kalder "A00" aluminium, som faktisk er aluminium med en renhed på 99,7%, som kaldes "standardaluminium" på det Londonske marked. Vores lands tekniske standarder i 1950'erne kom fra det tidligere Sovjetunionen. "A00" er det russiske mærke i Sovjetunionens nationale standarder. "A" er et russisk bogstav, ikke det engelske "A" eller "A" fra det kinesiske fonetiske alfabet. Hvis det er i overensstemmelse med internationale standarder, er det mere præcist at kalde det "standardaluminium". Standardaluminium er en aluminiumsbarre, der indeholder 99,7% aluminium, og som er registreret på markedet i London.

Hvordan fremstilles aluminiumsbarrer
Aluminiumsbarre-støbeprocessen bruger smeltet aluminium til at sprøjte ind i formen, og efter at det er taget ud efter at være blevet afkølet til en støbt plade, er sprøjteprocessen et nøgletrin for produktets kvalitet. Støbeprocessen er også den fysiske proces med krystallisering af flydende aluminium til fast aluminium.
Processen for støbning af aluminiumsbarrer er omtrent som følger: Aluminiumsaftapning-slaggedannelse-opsamling-ingredienser-ovnpåfyldning-raffinering-støbning-aluminiumsbarrer til omsmeltning-inspektion af færdigvarer-inspektion af færdigvarer-oplagring aluminiumsudtagning-slaggedannelse-opsamling- Ingredienser-ovnpåfyldning-skuring-støbning-legeringsbarrer-støbning af legeringsbarrer-inspektion af færdigvarer-inspektion af færdigvarer-oplagring

Almindeligt anvendte støbemetoder er opdelt i kontinuerlig støbning og vertikal halvkontinuerlig støbning.

Kontinuerlig støbning

Kontinuerlig støbning kan opdeles i blandet ovnstøbning og ekstern støbning. Alle bruger kontinuerlige støbemaskiner. Blandeovnstøbning er processen med at støbe smeltet aluminium ind i en blandeovn og bruges hovedsageligt til at producere aluminiumsbarrer til omsmeltning og støbning af legeringer. Yderstøbning udføres direkte fra støbeskeen til støbemaskinen og bruges hovedsageligt, når støbeudstyret ikke kan opfylde produktionskravene, eller kvaliteten af ​​de indkommende materialer er for dårlig til at blive ført direkte ind i ovnen. Da der ikke er nogen ekstern varmekilde, kræves det, at støbeskeen har en bestemt temperatur, generelt mellem 690°C og 740°C om sommeren og 700°C til 760°C om vinteren, for at sikre, at aluminiumsbarren får et bedre udseende.

Til støbning i blandeovnen skal ingredienserne først blandes, derefter hældes i blandeovnen, omrøres jævnt og derefter tilsættes flusmiddel til raffinering. Støbelegeringsbarren skal klares i mere end 30 minutter, og slaggen kan støbes efter klaring. Under støbningen justeres blandeovnens ovnøje med støbemaskinens anden og tredje form, hvilket kan sikre en vis grad af mobilitet, når væskestrømmen ændres, og formen udskiftes. Ovnøjet og støbemaskinen er forbundet med en vask. Det er bedre at have en kortere vask, hvilket kan reducere aluminiumoxidation og undgå vortex og stænk. Når støbemaskinen er stoppet i mere end 48 timer, skal formen forvarmes i 4 timer, før den genstartes. Det smeltede aluminium strømmer ind i formen gennem vask, og oxidfilmen på overfladen af ​​det smeltede aluminium fjernes med en skovl, hvilket kaldes slaggedannelse. Efter at en form er fyldt, flyttes vask til den næste form, og støbemaskinen bevæger sig kontinuerligt fremad. Formen bevæger sig i rækkefølge, og det smeltede aluminium afkøles gradvist. Når den når midten af ​​støbemaskinen, er den smeltede aluminium størknet til aluminiumsbarrer, som er markeret med et smeltetal af printeren. Når aluminiumsbarren når toppen af ​​støbemaskinen, er den fuldstændig størknet til en aluminiumsbarre. På dette tidspunkt vendes formen, og aluminiumsbarren skubbes ud af formen og falder på den automatiske barremodtagervogn, som automatisk stables og bundtes af stableren for at blive den færdige aluminiumsbarre. Støbemaskinen afkøles ved at sprøjte vand, men vandet skal tilføres, efter at støbemaskinen har været tændt i en fuld omdrejning. Hvert ton smeltet aluminium forbruger omkring 8-10 tons vand, og en blæser er nødvendig for overfladekøling om sommeren. Barren er en flad støbeform, og størkningsretningen for den smeltede aluminium er fra bund til top, og midten af ​​den øverste del størkner til sidst og efterlader en rilleformet krympning. Størkningstiden og -betingelserne for hver del af aluminiumsbarren er ikke de samme, så dens kemiske sammensætning vil også være forskellig, men den er i overensstemmelse med standarden som helhed.

Almindelige defekter ved aluminiumsbarrer til omsmeltning er:

① Stoma. Hovedårsagen er, at støbetemperaturen er for høj, det smeltede aluminium indeholder mere gas, overfladen af ​​aluminiumsbarren har mange porer (nålehuller), overfladen er mørk, og i alvorlige tilfælde opstår der varme revner.
② Slaggeindlejring. Hovedårsagen er, at slaggen ikke er ren, hvilket resulterer i slaggeindlejring på overfladen; for det andet er temperaturen af ​​det smeltede aluminium for lav, hvilket forårsager indvendig slaggeindlejring.
③Ripple og blitz. Hovedårsagen er, at driften ikke er korrekt, aluminiumsbarren er for stor, eller at støbemaskinen ikke kører gnidningsløst.
④ Revner. Kulderevner skyldes hovedsageligt for lav støbetemperatur, hvilket gør aluminiumsbarrens krystaller ufylde, hvilket forårsager løshed og endda revner. Termiske revner forårsages af høj støbetemperatur.
⑤ Adskillelse af komponenter. Hovedsageligt forårsaget af ujævn blanding ved støbning af legering.

Vertikal semikontinuerlig støbning

Vertikal semikontinuerlig støbning anvendes hovedsageligt til produktion af aluminiumstrådbarrer, pladebarrer og forskellige deformerede legeringer til forarbejdning af profiler. Det smeltede aluminium hældes i blandeovnen efter blanding. På grund af trådenes særlige krav skal mellempladen Al-B tilsættes for at fjerne titanium og vanadium (trådbarrer) fra det smeltede aluminium før støbning; pladerne skal tilsættes Al-Ti--B-legering (Ti5%B1%) for at forfine pladerne. Foretag en fin overfladebehandling. Tilsæt 2# forfiningsmiddel til højmagnesiumlegeringen, mængden er 5%, rør jævnt, efter at have stået i 30 minutter, fjern skummet, og støb derefter. Løft støbemaskinens chassis før støbning, og blæs fugten på chassiset af med trykluft. Løft derefter bundpladen ind i krystallisatoren, påfør et lag smøreolie på krystallisatorens indvendige væg, hæld lidt kølevand i vandkappen, placer den tørre og forvarmede fordelingsplade, den automatiske reguleringsplug og vasken på plads, så fordelingspladens hver port er placeret i midten af ​​krystallisatoren. I begyndelsen af ​​støbningen trykkes den automatiske justeringsplug med hånden for at blokere dysen, skæres ovnens øje op, og aluminiumsvæsken strømmer ind i fordelingspladen gennem vasken. Når aluminiumsvæsken når 2/5 i fordelingspladen, slippes den automatiske justeringsplug. Juster pluggen, så den smeltede aluminium strømmer ind i krystallisatoren, og den smeltede aluminium afkøles på chassiset. Når aluminiumsvæsken når en højde på 30 mm i krystallisatoren, kan chassiset sænkes, og kølevandet begynder at blive sendt. Den automatiske justeringsplug styrer den afbalancerede strøm af aluminiumsvæsken ind i krystallisatoren og holder højden af ​​aluminiumsvæsken i krystallisatoren uændret. Skum- og oxidfilm på overfladen af ​​den smeltede aluminium bør fjernes i tide. Når aluminiumsbarren er ca. 6 m lang, skal ovnsøjet blokeres, fordelingspladen fjernes, vandtilførslen stoppes, når aluminiumsvæsken er helt størknet, vandkappen fjernes, den støbte aluminiumsbarre tages ud med en monorail-kran, og den placeres på savemaskinen i henhold til den ønskede størrelse. Sav den af ​​og forbered den næste støbning. Under støbningen holdes temperaturen af ​​det smeltede aluminium i blandeovnen på 690-710 °C, temperaturen af ​​det smeltede aluminium i fordelingspladen holdes på 685-690 °C, støbehastigheden er 190-210 mm/min, og kølevandstrykket er 0,147-0,196 MPa.

Støbehastigheden er proportional med den lineære barre med et firkantet tværsnit:
VD=K hvor V er støbehastigheden, mm/min eller m/t; D er sidelængden af ​​barrens sektion, mm eller m; K er den konstante værdi, m2/t, generelt 1,2～1,5.

Vertikal semikontinuerlig støbning er en sekventiel krystallisationsmetode. Efter at det smeltede aluminium er kommet ind i støbehullet, begynder det at krystallisere på bundpladen og formens indre væg. Fordi køleforholdene i midten og siderne er forskellige, danner krystallisationen en form for lav, midterste og høj periferi. Chassiset falder med en konstant hastighed. Samtidig injiceres den øvre del kontinuerligt med flydende aluminium, så der er en halvstørknet zone mellem det faste aluminium og det flydende aluminium. Fordi det flydende aluminium krymper, når det kondenserer, og der er et lag smøreolie på krystallisatorens indre væg, forlader det størknede aluminium krystallisatoren, når chassiset falder. Der er en cirkel af kølevandshuller i den nederste del af krystallisatoren, og kølevandet kan sprøjtes, indtil det er undsluppet. Overfladen af ​​aluminiumsbarren udsættes for sekundær afkøling, indtil hele trådbarren er støbt.

Sekventiel krystallisation kan etablere relativt tilfredsstillende størkningsbetingelser, hvilket er gavnligt for krystallisationens kornstørrelse, mekaniske egenskaber og elektriske ledningsevne. Der er ingen forskel i de mekaniske egenskaber i højderetningen af ​​den sammenlignelige barre, segregationen er også lille, afkølingshastigheden er hurtigere, og der kan opnås en meget fin krystalstruktur.

Overfladen på aluminiumstrådbarren skal være flad og glat, fri for slagge, revner, porer osv. Længden af ​​overfladerevner må ikke overstige 1,5 mm, dybden af ​​slagge- og rynker i kanten på overfladen må ikke overstige 2 mm, og sektionen må ikke have revner, porer eller slaggeindeslutninger. Der må ikke være mere end 5 slaggeindeslutninger på under 1 mm.

De vigtigste mangler ved aluminiumstrådbarrer er:

① Revner. Årsagen er, at temperaturen på det smeltede aluminium er for høj, hastigheden er for hurtig, og restspændingen er forøget; siliciumindholdet i det smeltede aluminium er større end 0,8%, og den samme smelte af aluminium og silicium dannes, og derefter genereres en vis mængde frit silicium, hvilket øger metallets termiske revneevne: Eller mængden af ​​kølevand er utilstrækkelig. Når formens overflade er ru, eller der ikke anvendes smøremiddel, vil overfladen og hjørnerne af barren også revne.

② Slaggeindlejring. Slaggeindlejringen på overfladen af ​​aluminiumtrådbarren skyldes udsving i det smeltede aluminium, brud på oxidfilmen på overfladen af ​​det smeltede aluminium og skum på overfladen, der trænger ind i siden af ​​barren. Nogle gange kan smøreolie også medføre slagge. Intern slaggeindlejring skyldes den lave temperatur af det smeltede aluminium, den høje viskositet, slaggens manglende evne til at flyde over tid eller de hyppige ændringer i niveauet af det smeltede aluminium under støbning.

③Koldrum. Dannelsen af ​​kuldebarrieren skyldes hovedsageligt store udsving i niveauet af smeltet aluminium i formen, lav støbetemperatur, for langsom støbehastighed eller vibrationer og ujævnt fald i støbemaskinen.

④ Stoma. De porer, der er nævnt her, refererer til små porer med en diameter på mindre end 1 mm. Årsagen til dette er, at støbetemperaturen er for høj, og kondensationen er for hurtig, så gassen indeholdt i aluminiumsvæsken ikke kan slippe ud i tide, og efter størkning samles små bobler og danner porer i barren.

⑤Overfladen er ru. Fordi krystallisatorens indvendige væg ikke er glat, er smøreeffekten ikke god, og i alvorlige tilfælde dannes aluminiumtumorer på krystaloverfladen. Eller fordi forholdet mellem jern og silicium er for stort, forårsages segregationsfænomenet af ujævn afkøling.

⑥ Lækage af aluminium og genanalyse. Hovedårsagen er driftsproblemer, og alvorlige problemer kan også forårsage knuder.

Anvendelse af støbt aluminium-silicium (Al-Si) legering
Aluminium-silicium (Al-Si) legering, massefraktionen af ​​Si er generelt 4% ~ 22%. Da Al-Si legeringen har fremragende støbeegenskaber, såsom god fluiditet, god lufttæthed, lille krympning og lav varmetendens, har den efter modifikation og varmebehandling gode mekaniske egenskaber, fysiske egenskaber, korrosionsbestandighed og medium bearbejdningsegenskaber. Det er den mest alsidige og mest alsidige type støbt aluminiumlegering. Her er nogle eksempler på de mest almindeligt anvendte:

(1) ZL101(A) legering ZL101-legeringen har god lufttæthed, flydeevne og termisk revnebestandighed, moderate mekaniske egenskaber, svejseegenskaber og korrosionsbestandighed, enkel sammensætning, nem støbning og er egnet til forskellige støbemetoder. ZL101-legeringen er blevet brugt til komplekse dele, der bærer moderate belastninger, såsom flydele, instrumenter, instrumenthuse, motordele, bil- og skibsdele, cylinderblokke, pumpehuse, bremsetromler og elektriske dele. Derudover er indholdet af urenheder baseret på ZL101-legeringen strengt kontrolleret, og ZL101A-legeringen med højere mekaniske egenskaber opnås ved at forbedre støbeteknologien. Den er blevet brugt til at støbe forskellige skaldele, flypumpehuse, bilgearkasser og fyringsolie, kassebøjninger, flytilbehør og andre bærende dele.

(2) ZL102-legering ZL102-legering har den bedste termiske revnemodstand og god lufttæthed, samt god fluiditet, kan ikke forstærkes ved varmebehandling og har lav trækstyrke. Den er velegnet til støbning af store og tyndvæggede komplekse dele. Velegnet til trykstøbning. Denne type legering bruges primært til at modstå lavbelastning af tyndvæggede støbegods med komplekse former, såsom forskellige instrumenthuse, bilhuse, tandlægeudstyr, stempler osv.

(3) ZL104-legering ZL104-legeringen har god lufttæthed, flydeevne og termisk revnebestandighed, høj styrke, korrosionsbestandighed, svejseegenskaber og skæreegenskaber, men lav varmebestandighed, let at producere små porer, støbeprocessen er mere kompliceret. Derfor bruges den primært til at fremstille store sandmetalstøbegods, der kan modstå høje belastninger, såsom transmissionshuse, cylinderblokke, topstykkeventiler, remhjul, dækplader til værktøjskasser og andre fly, skibe og bildele.

(4) ZL105-legering ZL105-legeringen har høje mekaniske egenskaber, tilfredsstillende støbeegenskaber og svejseegenskaber, bedre skæreegenskaber og varmebestandighed end ZL104-legeringen, men lav plasticitet og lav korrosionsstabilitet. Den er egnet til forskellige støbemetoder. Denne type legering bruges hovedsageligt til at producere fly, sandforme til motorer og metalstøbedele, der bærer tunge belastninger, såsom transmissionshuse, cylinderblokke, hydrauliske pumpehuse og instrumentdele samt lejeunderstøtninger og andre maskindele.

Anvendelse af støbt aluminiumzink (Al-Zn) legering

For Al-Zn-legeringer kan legeringens styrke forbedres betydeligt, når Zn med en massefraktion på mere end 10% tilsættes Al, på grund af Zns høje opløselighed i Al. Selvom denne type legering har en høj naturlig ældningstendens, og høj styrke kan opnås uden varmebehandling, er ulemperne ved denne type legering dårlig korrosionsbestandighed, høj densitet og let varme revner under støbning. Derfor bruges denne type legering primært til at fremstille trykstøbte instrumenthusdele.

Egenskaberne og anvendelserne af almindelige støbte Al-Zn-legeringer er som følger:

(1) ZL401-legering ZL401-legeringen har medium støbeevne, lille krympehulrum og tendens til varme revner, god svejseevne og skæreevne, høj styrke i støbt tilstand, men lav plasticitet, høj densitet og dårlig korrosionsbestandighed. ZL401-legeringen anvendes hovedsageligt til forskellige trykstøbte dele, arbejdstemperaturen overstiger ikke 200 grader Celsius, og strukturen og formen af ​​bil- og flydele er kompleks.

(2) ZL402-legering ZL402-legeringen har middel støbeegenskaber, god fluiditet, moderat lufttæthed, termisk revnebestandighed, god skæreegenskaber, høje mekaniske egenskaber og slagfasthed i støbt tilstand, men høj densitet, smeltningsprocessen er kompleks og anvendes hovedsageligt til landbrugsudstyr, værktøjsmaskiner, skibsstøbegods, radioudstyr, iltregulatorer, roterende hjul og luftkompressorstempler.
Anvendelse af støbt aluminiummagnesium (Al-Mg) legering

Massefraktionen af ​​Mg i Al-Mg-legeringen er 4%~11%. Legeringen har en lav densitet, høje mekaniske egenskaber, fremragende korrosionsbestandighed, god skæreevne og en blank og smuk overflade. På grund af de komplicerede smelte- og støbeprocesser for denne type legering bruges den dog, udover at blive brugt som en korrosionsbestandig legering, også som en legering til dekoration. Egenskaberne og anvendelserne af almindelige støbte Al-Mg-legeringer er som følger.

(1) ZL301-legering ZL301-legering har høj styrke, god forlængelse, fremragende skæreegenskaber, god svejsbarhed, kan anodiseres og vibreres. Ulempen er, at den har en tendens til mikroskopisk løshed og er vanskelig at støbe. ZL301-legering Den bruges til at fremstille dele med høj korrosionsbestandighed under høj belastning, arbejdstemperaturer under 150 grader Celsius og arbejde i atmosfæren og havvand, såsom rammer, understøtninger, stænger og tilbehør.

(2) ZL303-legering ZL303-legeringen har god korrosionsbestandighed, god svejsbarhed, god skæreevne, nem polering, acceptabel støbeevne, lave mekaniske egenskaber, kan ikke forstærkes ved varmebehandling og har en tendens til at danne krympehuller. Den anvendes i vid udstrækning til trykstøbning. Denne type legering anvendes hovedsageligt til dele, der udsættes for mellemstore belastninger under korrosion, eller til dele i kold atmosfære og driftstemperaturer, der ikke overstiger 200 grader Celsius, såsom skibsdele og maskinskaller.

(3) ZL305-legering ZL305-legering tilsættes hovedsageligt Zn på basis af Al-Mg-legering for at kontrollere naturlig ældning, forbedre styrke og spændingskorrosionsbestandighed, have gode omfattende mekaniske egenskaber og reducere oxidation, porøsitet og poredefekter i legeringen. Denne type legering anvendes hovedsageligt til dele med høj belastning, arbejdstemperaturer under 100 grader Celsius og meget korrosive dele, der arbejder i atmosfæren eller havvand, såsom dele i skibe.
Introduktion til viden om aluminiumsbarrer
Aluminiumbarre til omsmeltning - 15 kg, 20 kg (≤99,80 % Al):
T-formet aluminiumsbarre - 500 kg, 1000 kg (≤99,80 % Al):
Højrenhedsaluminiumbarrer - 10 kg, 15 kg (99,90 % ~ 99,999 % Al);
Aluminiumlegeringsbarre - 10 kg, 15 kg (Al--Si, Al--Cu, Al--Mg);
Pladebarre -- 500 ~ 1000 kg (til pladefremstilling);
Runde spindler - 30 ~ 60 kg (til trådtrækning).

Flere detaljer Link:https://www.wanmetal.com/

 

 

 

Referencekilde: Internettet
Ansvarsfraskrivelse: Oplysningerne i denne artikel er kun til reference og ikke som et direkte beslutningsforslag. Hvis du ikke har til hensigt at krænke dine juridiske rettigheder, bedes du kontakte os i tide.