Hva er en aluminiumsbarre?

Hva er aluminiumsbarre?

Aluminium er et sølvhvitt metall og rangerer som nummer tre i jordskorpen etter oksygen og silisium. Tettheten til aluminium er relativt liten, bare 34,61 % jern og 30,33 % kobber, så det kalles også lettmetall. Aluminium er et ikke-jernholdig metall hvis produksjon og forbruk er nest høyest i verden etter stål. Fordi aluminium er lett, brukes det ofte i produksjonen av land-, sjø- og luftkjøretøy som biler, tog, t-bane, skip, fly, raketter og romfartøy for å redusere sin egen vekt og øke belastningen. Råmaterialene i vår daglige industri kalles aluminiumsbarrer. I henhold til den nasjonale standarden (GB/T 1196-2008) bør de kalles "aluminiumsbarrer for omsmelting", men alle er vant til å kalle dem "aluminiumsbarrer". Det produseres ved elektrolyse ved bruk av alumina-kryolitt. Etter at aluminiumsbarrer har kommet inn i industrielle applikasjoner, er det to hovedkategorier: støpte aluminiumslegeringer og deformerte aluminiumslegeringer. Støpt aluminium og aluminiumslegeringer er aluminiumstøpegods produsert ved støpemetoder; deformert aluminium og aluminiumslegeringer er bearbeidede aluminiumsprodukter produsert ved trykkbearbeidingsmetoder: plater, strimler, folier, rør, stenger, former, tråder og smiing. I henhold til den nasjonale standarden er "omsmeltede aluminiumsbarrer delt inn i 8 grader i henhold til kjemisk sammensetning, som er Al99.90, Al99.85, Al99.70, Al99.60, Al99.50, Al99.00, Al99.7E, Al99.6E" (Merk: Tallet etter Al er aluminiuminnholdet). Noen kaller "A00" aluminium, som faktisk er aluminium med en renhet på 99,7%, som kalles "standard aluminium" på London-markedet. Våre lands tekniske standarder på 1950-tallet kom fra det tidligere Sovjetunionen. "A00" er det russiske merket i Sovjetunionens nasjonale standarder. «A» er en russisk bokstav, ikke den engelske «A» eller «A» fra det kinesiske fonetiske alfabetet. Hvis det er i samsvar med internasjonale standarder, er det mer nøyaktig å kalle det «standard aluminium». Standard aluminium er en aluminiumsbarre som inneholder 99,7 % aluminium, og som er registrert på markedet i London.

Hvordan lages aluminiumsbarrer
Støpeprosessen for aluminiumsbarrer bruker smeltet aluminium til å injiseres i formen, og etter at det er tatt ut etter å ha blitt avkjølt til en støpt plate, er injeksjonsprosessen et viktig trinn for produktets kvalitet. Støpeprosessen er også den fysiske prosessen med å krystallisere flytende aluminium til fast aluminium.
Prosessflyten for støping av aluminiumsbarrer er omtrent som følger: Aluminiumsgjennomføring-slaggning-opptak-ingredienser-ovnlasting-raffinering-støping-aluminiumsbarrer for omsmelting-inspeksjon av ferdig produkt-inspeksjon av ferdig produkt-lagring aluminiumsutstøting-slaggning-opptak-ingredienser-ovnlasting-skuring-støping-legeringsbarrer-støpelegeringsbarrer-inspeksjon av ferdig produkt-inspeksjon av ferdig produkt-lagring

Vanlig brukte støpemetoder er delt inn i kontinuerlig støping og vertikal halvkontinuerlig støping.

Kontinuerlig støping

Kontinuerlig støping kan deles inn i blandet ovnstøping og ekstern støping. Alle bruker kontinuerlige støpemaskiner. Blandeovnstøping er prosessen med å støpe smeltet aluminium inn i blandeovnen, og brukes hovedsakelig til å produsere aluminiumsbarrer for omsmelting og støping av legeringer. Utvendig støping utføres direkte fra øsen til støpemaskinen, som hovedsakelig brukes når støpeutstyret ikke kan oppfylle produksjonskravene eller kvaliteten på de innkommende materialene er for dårlig til å mates direkte inn i ovnen. Siden det ikke er noen ekstern varmekilde, kreves det at øsen har en viss temperatur, vanligvis mellom 690 °C og 740 °C om sommeren og 700 °C til 760 °C om vinteren for å sikre at aluminiumsbarren får et bedre utseende.

For støping i blandeovnen må ingrediensene først blandes, deretter helles i blandeovnen, røres jevnt, og deretter tilsettes flussmiddel for raffinering. Støpelegeringsbarren må klargjøres i mer enn 30 minutter, og slaggen kan støpes etter klaring. Under støpingen er blandeovnens ovnsøye justert med den andre og tredje formen på støpemaskinen, noe som kan sikre en viss grad av mobilitet når væskestrømmen endres og formen byttes. Ovnsøyet og støpemaskinen er koblet sammen med en vaskeri. Det er bedre å ha en kortere vaskeri, noe som kan redusere aluminiumoksidasjon og unngå virveldannelse og sprut. Når støpemaskinen har stoppet i mer enn 48 timer, bør formen forvarmes i 4 timer før den startes på nytt. Det smeltede aluminiumet strømmer inn i formen gjennom vaskeri, og oksidfilmen på overflaten av det smeltede aluminiumet fjernes med en spade, noe som kalles slaggdannelse. Etter at en form er fylt, flyttes vaskeriet til den neste formen, og støpemaskinen går kontinuerlig fremover. Formen går fremover i rekkefølge, og det smeltede aluminiumet avkjøles gradvis. Når den når midten av støpemaskinen, har den smeltede aluminiumen størknet til aluminiumsbarrer, som er merket med et smeltenummer av skriveren. Når aluminiumsbarren når toppen av støpemaskinen, har den størknet fullstendig til en aluminiumsbarre. På dette tidspunktet snus formen, og aluminiumsbarren kastes ut av formen og faller på den automatiske barremottaksvognen, som automatisk stables og buntes av stableren for å bli den ferdige aluminiumsbarren. Støpemaskinen kjøles ned ved å spraye vann, men vannet må tilføres etter at støpemaskinen har vært slått på i en full omdreining. Hvert tonn smeltet aluminium forbruker omtrent 8-10 tonn vann, og en vifte er nødvendig for overflatekjøling om sommeren. Barren er en flat støpeform, og størkningsretningen til den smeltede aluminiumen er fra bunn til topp, og midten av den øvre delen størkner til slutt og etterlater en sporformet krymping. Størkningstiden og -betingelsene for hver del av aluminiumsbarren er ikke de samme, så den kjemiske sammensetningen vil også være forskjellig, men den er i tråd med standarden som helhet.

Vanlige defekter ved aluminiumsbarrer for omsmelting er:

① Stoma. Hovedårsaken er at støpetemperaturen er for høy, det smeltede aluminiumet inneholder mer gass, overflaten på aluminiumsbarren har mange porer (nålehull), overflaten er mørk, og i alvorlige tilfeller oppstår varme sprekker.
② Slagginnleggelse. Hovedårsaken er at slagget ikke er rent, noe som resulterer i slagginnleggelse på overflaten; den andre er at temperaturen på det smeltede aluminiumet er for lav, noe som forårsaker indre slagginnleggelse.
③Krusning og blits. Hovedårsaken er at operasjonen ikke er fin, aluminiumsbarren er for stor, eller at støpemaskinen ikke går jevnt.
④ Sprekker. Kalde sprekker skyldes hovedsakelig for lav støpetemperatur, noe som gjør at aluminiumskrystallene ikke blir tette, noe som forårsaker løshet og til og med sprekker. Termiske sprekker forårsakes av høy støpetemperatur.
⑤ Segregering av komponenter. Hovedsakelig forårsaket av ujevn blanding ved støping av legering.

Vertikal semikontinuerlig støping

Vertikal semi-kontinuerlig støping brukes hovedsakelig til produksjon av aluminiumstrådbarrer, plater og diverse deformerte legeringer for bearbeiding av profiler. Det smeltede aluminiumet helles i blandeovnen etter støping. På grunn av de spesielle kravene til trådene, må mellomplaten Al-B tilsettes for å fjerne titan og vanadium (trådbarrer) fra det smeltede aluminiumet før støping. Platene må tilsettes Al-Ti--B-legering (Ti5%B1%) for raffineringsbehandling. Gjør overflateorganiseringen fin. Tilsett 2# raffineringsmiddel til høymagnesiumlegeringen, mengden er 5%, rør jevnt, etter å ha stået i 30 minutter, fjern skummet og støp deretter. Løft chassiset på støpemaskinen før støping, og blås av fuktigheten på chassiset med trykkluft. Løft deretter bunnplaten inn i krystallisatoren, påfør et lag med smøreolje på krystallisatorens indre vegg, hell litt kjølevann i vannkappen, sett den tørre og forvarmede fordelingsplaten, den automatiske reguleringspluggen og vasken på plass, slik at fordelingsplatens hver port er plassert i midten av krystallisatoren. Ved begynnelsen av støpingen, trykk den automatiske justeringspluggen med hånden for å blokkere dysen, skjær opp ovnsøyet på blandeovnen, og la aluminiumsvæsken strømme inn i fordelingsplaten gjennom vasken. Når aluminiumsvæsken når 2/5 i fordelingsplaten, slipp den automatiske justeringspluggen slik at den smeltede aluminiumen strømmer inn i krystallisatoren, og den smeltede aluminiumen avkjøles på chassiset. Når aluminiumsvæsken når en høyde på 30 mm i krystallisatoren, kan chassiset senkes, og kjølevann vil begynne å bli sendt. Den automatiske justeringspluggen kontrollerer den balanserte strømmen av aluminiumsvæsken inn i krystallisatoren og holder høyden på aluminiumsvæsken i krystallisatoren uendret. Skum- og oksidfilmen på overflaten av den smeltede aluminiumen bør fjernes i tide. Når lengden på aluminiumsbarren er ca. 6 m, blokker ovnsøyet, fjern fordelingsplaten, stopp vanntilførselen etter at aluminiumsvæsken er helt størknet, fjern vannkappen, ta ut den støpte aluminiumsbarren med en monorail-kran, og plasser den på sagmaskinen i henhold til ønsket størrelse. Sag den av og klargjør for neste støping. Under støpingen holdes temperaturen på det smeltede aluminiumet i blandeovnen på 690-710 °C, temperaturen på det smeltede aluminiumet i fordelingsplaten holdes på 685-690 °C, støpehastigheten er 190-210 mm/min, og kjølevannstrykket er 0,147-0,196 MPa.

Støpehastigheten er proporsjonal med den lineære barren med et firkantet tverrsnitt:
VD=K hvor V er støpehastigheten, mm/min eller m/t; D er sidelengden på barreseksjonen, mm eller m; K er den konstante verdien, m2/t, vanligvis 1,2～1,5.

Vertikal semikontinuerlig støping er en sekvensiell krystalliseringsmetode. Etter at det smeltede aluminiumet kommer inn i støpehullet, begynner det å krystallisere på bunnplaten og innerveggen i formen. Fordi kjøleforholdene i midten og sidene er forskjellige, danner krystalliseringen en form for lav, midtre og høy periferi. Chassiset synker med konstant hastighet. Samtidig sprøytes den øvre delen kontinuerlig med flytende aluminium, slik at det er en halvstørknet sone mellom det faste aluminiumet og det flytende aluminiumet. Fordi det flytende aluminiumet krymper når det kondenserer, og det er et lag med smøreolje på innerveggen av krystallisatoren, forlater det størknede aluminiumet krystallisatoren når chassiset synker. Det er en sirkel av kjølevannshull i den nedre delen av krystallisatoren, og kjølevannet kan sprayes til det har unnsluppet. Overflaten på aluminiumsbarren utsettes for sekundærkjøling til hele trådbarren er støpt.

Sekvensiell krystallisering kan etablere relativt tilfredsstillende størkningsforhold, noe som er gunstig for kornstørrelsen, de mekaniske egenskapene og den elektriske ledningsevnen til krystalliseringen. Det er ingen forskjell i de mekaniske egenskapene i høyderetningen til den sammenlignende barren, segregeringen er også liten, avkjølingshastigheten er raskere, og en veldig fin krystallstruktur kan oppnås.

Overflaten på aluminiumstrådbarren skal være flat og glatt, fri for slagg, sprekker, porer osv. Lengden på overflatesprekkene skal ikke overstige 1,5 mm, dybden på slagg- og ryggrynker på overflaten skal ikke overstige 2 mm, og seksjonen skal ikke ha sprekker, porer eller slagginneslutninger. Det skal ikke være mer enn 5 slagginneslutninger mindre enn 1 mm.

De viktigste feilene ved aluminiumstrådbarrer er:

① Sprekker. Årsaken er at temperaturen på det smeltede aluminiumet er for høy, hastigheten er for rask, og restspenningen øker; silisiuminnholdet i det smeltede aluminiumet er større enn 0,8 %, og den samme smelten av aluminium og silisium dannes, og deretter genereres en viss mengde fritt silisium, noe som øker metallets termiske sprekkegenskaper: Eller mengden kjølevann er utilstrekkelig. Når overflaten på formen er ru eller det ikke brukes noe smøremiddel, vil også overflaten og hjørnene på barren sprekke.

② Slagginnhold. Slagginnholdet på overflaten av aluminiumstrådbarren skyldes svingninger i det smeltede aluminiumet, brudd i oksidfilmen på overflaten av det smeltede aluminiumet og skum på overflaten som kommer inn i siden av barren. Noen ganger kan smøreolje også føre til slagg. Intern slagginnhold skyldes den lave temperaturen på det smeltede aluminiumet, den høye viskositeten, slaggens manglende evne til å flyte over tid eller hyppige endringer i nivået av det smeltede aluminiumet under støping.

③Kaldt rom. Dannelsen av kuldebarrieren skyldes hovedsakelig store svingninger i nivået av smeltet aluminium i formen, lav støpetemperatur, for lav støpehastighet eller vibrasjoner og ujevnt fall i støpemaskinen.

④ Stoma. Porene som er nevnt her refererer til små porer med en diameter på mindre enn 1 mm. Årsaken til dette er at støpetemperaturen er for høy og kondensasjonen er for rask, slik at gassen i aluminiumsvæsken ikke kan slippe ut i tide, og etter størkning samles små bobler for å danne porer i barren.

⑤ Overflaten er ru. Fordi krystallisatorens indre vegg ikke er glatt, er smøreeffekten ikke god, og i alvorlige tilfeller dannes aluminiumtumorer på krystalloverflaten. Eller fordi forholdet mellom jern og silisium er for stort, forårsakes segregeringsfenomenet av ujevn avkjøling.

⑥ Lekkasje av aluminium og ny analyse. Hovedårsaken er driftsproblem, og et alvorlig problem kan også forårsake knuter.

Påføring av støpt aluminiumsilisium (Al-Si) legering
Aluminium-silisium (Al-Si) legering, massefraksjonen av Si er vanligvis 4% ~ 22%. Fordi Al-Si-legeringen har utmerkede støpeegenskaper, som god fluiditet, god lufttetthet, liten krymping og lav varmetendens, har den etter modifisering og varmebehandling gode mekaniske egenskaper, fysiske egenskaper, korrosjonsbestandighet og middels maskineringsegenskaper. Det er den mest allsidige og allsidige typen støpt aluminiumlegering. Her er noen eksempler på de mest brukte:

(1) ZL101(A)-legering ZL101-legeringen har god lufttetthet, flyteevne og motstand mot termisk sprekkdannelse, moderate mekaniske egenskaper, sveiseegenskaper og korrosjonsbestandighet, enkel sammensetning, enkel støping og egnet for ulike støpemetoder. ZL101-legeringen har blitt brukt til komplekse deler som bærer moderate belastninger, for eksempel flydeler, instrumenter, instrumenthus, motordeler, bil- og skipsdeler, sylinderblokker, pumpehus, bremsetromler og elektriske deler. I tillegg er urenhetsinnholdet strengt kontrollert basert på ZL101-legeringen, og ZL101A-legeringen med høyere mekaniske egenskaper oppnås ved å forbedre støpeteknologien. Den har blitt brukt til å støpe ulike skalldeler, flypumpehus, bilgirkasser og fyringsolje, boksalbuer, flytilbehør og andre lastbærende deler.

(2) ZL102-legering ZL102-legering har den beste motstanden mot termisk sprekkdannelse og god lufttetthet, samt god fluiditet, kan ikke forsterkes ved varmebehandling og har lav strekkfasthet. Den er egnet for støping av store og tynnveggede komplekse deler. Egnet for støping. Denne typen legering brukes hovedsakelig til å motstå tynnveggede støpegods med lav belastning og komplekse former, for eksempel forskjellige instrumenthus, bilhus, tannlegeutstyr, stempler, etc.

(3) ZL104-legering ZL104-legering har god lufttetthet, flyteevne og termisk sprekkmotstand, høy styrke, korrosjonsmotstand, sveise- og skjæreytelse, men lav varmebestandighet, enkel å produsere små porer, støpeprosessen er mer komplisert. Derfor brukes den hovedsakelig til å produsere store sandmetallstøpegods som tåler høy belastning, for eksempel girkasser, sylinderblokker, sylinderhodeventiler, remhjul, verktøykasser og andre fly, skip og bildeler.

(4) ZL105-legering ZL105-legeringen har høye mekaniske egenskaper, tilfredsstillende støpe- og sveiseegenskaper, bedre skjæreytelse og varmebestandighet enn ZL104-legeringen, men lav plastisitet og lav korrosjonsstabilitet. Den er egnet for ulike støpemetoder. Denne typen legering brukes hovedsakelig til å produsere fly, motorsandformer og metallstøpedeler som bærer tunge belastninger, for eksempel girkasser, sylinderblokker, hydrauliske pumpehus og instrumentdeler, samt lagerstøtter og andre maskindeler.

Påføring av støpt aluminiumsink (Al-Zn) legering

For Al-Zn-legeringer, på grunn av den høye løseligheten av Zn i Al, kan legeringens styrke forbedres betydelig når Zn med en massefraksjon på mer enn 10 % tilsettes Al. Selv om denne typen legering har en høy naturlig aldringstendens og høy styrke kan oppnås uten varmebehandling, er ulempene med denne typen legering dårlig korrosjonsbestandighet, høy tetthet og lett varmesprekker under støping. Derfor brukes denne typen legering hovedsakelig til å produsere støpte instrumenthusdeler.

Egenskapene og bruksområdene til vanlige støpte Al-Zn-legeringer er som følger:

(1) ZL401-legering ZL401-legeringen har middels støpeevne, lite krympehulrom og tendens til varmsprekk, god sveiseevne og skjæreytelse, høy styrke i støpt tilstand, men lav plastisitet, høy tetthet og dårlig korrosjonsbestandighet. ZL401-legeringen brukes hovedsakelig til forskjellige trykkstøpte deler, arbeidstemperaturen overstiger ikke 200 grader Celsius, og strukturen og formen til bil- og flydeler er kompleks.

(2) ZL402-legering ZL402-legering har middels støpeevne, god fluiditet, moderat lufttetthet, termisk sprekkmotstand, god skjæreytelse, høye mekaniske egenskaper og slagfasthet i støpt tilstand, men høy tetthet, smelting. Smelteprosessen er kompleks, og den brukes hovedsakelig til landbruksutstyr, maskinverktøy, skipsstøpegods, radioenheter, oksygenregulatorer, roterende hjul og luftkompressorstempler.
Påføring av støpt aluminiummagnesium (Al-Mg) legering

Massefraksjonen av Mg i Al-Mg-legeringen er 4 % ~ 11 %. Legeringen har lav tetthet, høye mekaniske egenskaper, utmerket korrosjonsbestandighet, god skjæreytelse og en blank og vakker overflate. På grunn av de kompliserte smelte- og støpeprosessene for denne typen legering, brukes den imidlertid i tillegg til å brukes som en korrosjonsbestandig legering også som en legering for dekorasjon. Egenskapene og bruksområdene til vanlige støpte Al-Mg-legeringer er som følger.

(1) ZL301-legering ZL301-legering har høy styrke, god forlengelse, utmerket skjæreytelse, god sveiseevne, kan anodiseres og vibreres. Ulempen er at den har en tendens til å løsne mikroskopisk og er vanskelig å støpe. ZL301-legering Den brukes til å produsere deler med høy korrosjonsbestandighet under høy belastning, arbeidstemperatur under 150 grader Celsius, og arbeid i atmosfæren og sjøvann, for eksempel rammer, støtter, stenger og tilbehør.

(2) ZL303-legering ZL303-legering har god korrosjonsbestandighet, god sveiseevne, god skjæreytelse, enkel polering, akseptabel støpeytelse, lave mekaniske egenskaper, kan ikke forsterkes ved varmebehandling og har en tendens til å danne krympehull. Den er mye brukt i støpegods. Denne typen legering brukes hovedsakelig til deler som utsettes for middels belastning under korrosjon eller deler i kald atmosfære og driftstemperaturer som ikke overstiger 200 grader Celsius, for eksempel skipsdeler og maskinskall.

(3) ZL305-legering ZL305-legering tilsettes hovedsakelig Zn på basis av Al-Mg-legering for å kontrollere naturlig aldring, forbedre styrke og spenningskorrosjonsmotstand, ha gode omfattende mekaniske egenskaper og redusere oksidasjon, porøsitet og poredefekter i legeringen. Denne typen legering brukes hovedsakelig til deler med høy belastning, arbeidstemperaturer under 100 grader Celsius, og som er svært korrosive og som opererer i atmosfæren eller sjøvann, for eksempel deler i skip.
Introduksjon til kunnskap om aluminiumsbarrer
Aluminiumsbarre for omsmelting - 15 kg, 20 kg (≤99,80 % Al):
T-formet aluminiumsbarre – 500 kg, 1000 kg (≤99,80 % Al):
Høyrenhetsaluminiumsbarrer - 10 kg, 15 kg (99,90 % ~ 99,999 % Al);
Aluminiumlegeringsbarre - 10 kg, 15 kg (Al--Si, Al--Cu, Al--Mg);
Platebarre -- 500 ～1000 kg (for platefremstilling);
Runde spindler - 30 ~ 60 kg (for trådtrekking).

Mer detaljer Lenke:https://www.wanmetal.com/

 

 

 

Referansekilde: Internett
Ansvarsfraskrivelse: Informasjonen i denne artikkelen er kun ment som referanse, ikke som et direkte forslag til beslutningstaking. Hvis du ikke har til hensikt å krenke dine juridiske rettigheter, vennligst kontakt oss i tide.