Что такое алюминиевый слиток?

Что такое алюминиевый слиток?

Алюминий — серебристо-белый металл, занимающий третье место в земной коре после кислорода и кремния. Плотность алюминия относительно невелика, всего 34,61% железа и 30,33% меди, поэтому его также называют легким металлом. Алюминий — цветной металл, производство и потребление которого уступают в мире только стали. Поскольку алюминий легкий, его часто используют в производстве наземных, морских и воздушных транспортных средств, таких как автомобили, поезда, метро, ​​корабли, самолеты, ракеты и космические аппараты, чтобы уменьшить собственный вес и увеличить нагрузку. Сырье в нашей повседневной промышленности называется алюминиевыми слитками. Согласно национальному стандарту (GB/T 1196-2008), их следует называть «алюминиевыми слитками для переплавки», но все привыкли называть их «алюминиевыми слитками». Его производят методом электролиза с использованием глинозема-криолита. После того, как алюминиевые слитки поступают в промышленность, выделяют две основные категории: литые алюминиевые сплавы и деформированные алюминиевые сплавы. Литой алюминий и алюминиевые сплавы — это алюминиевые отливки, полученные литейными методами; деформированный алюминий и алюминиевые сплавы — это обработанные алюминиевые изделия, полученные методами обработки давлением: пластины, полосы, фольга, трубы, прутки, профили, проволока и поковки. Согласно национальному стандарту, «переплавляемые алюминиевые слитки делятся на 8 марок по химическому составу, которые являются Al99.90, Al99.85, Al99.70, Al99.60, Al99.50, Al99.00, Al99.7E, Al99.6E» (Примечание: цифра после Al — содержание алюминия). Некоторые называют алюминий «А00», который на самом деле является алюминием чистотой 99,7%, который на лондонском рынке называется «стандартным алюминием». Технические стандарты нашей страны в 1950-х годах пришли из бывшего Советского Союза. «А00» — это российская марка в национальных стандартах Советского Союза. «А» — русская буква, а не английская «А» или «А» китайского фонетического алфавита. Если это соответствует международным стандартам, то правильнее называть «стандартный алюминий». Стандартный алюминий — это алюминиевый слиток, содержащий 99,7% алюминия, который зарегистрирован на Лондонской бирже.

Как изготавливаются алюминиевые слитки
Процесс литья алюминиевых слитков использует расплавленный алюминий для впрыскивания в форму, и после того, как он вынимается после охлаждения в литой сляб, процесс впрыскивания является ключевым шагом для качества продукта. Процесс литья также является физическим процессом кристаллизации жидкого алюминия в твердый алюминий.
Технологический процесс литья алюминиевых слитков выглядит примерно следующим образом: выпуск алюминия - шлакование - сбор - ингредиенты - загрузка печи - очистка - литье - алюминиевые слитки для переплавки - проверка готовой продукции - проверка готовой продукции - складирование выгрузка алюминия - шлакование - сбор - ингредиенты - загрузка печи - очистка - литье - слитки сплава - литье слитков сплава - проверка готовой продукции - проверка готовой продукции - складирование

Обычно используемые методы литья делятся на непрерывное литье и вертикальное полунепрерывное литье.

Непрерывное литье

Непрерывное литье можно разделить на литье в смешанной печи и внешнее литье. Все используют машины непрерывного литья. Литье в смесительной печи представляет собой процесс литья расплавленного алюминия в смесительную печь и в основном используется для производства алюминиевых слитков для переплавки и литья сплавов. Внешнее литье осуществляется непосредственно из ковша в литейную машину, что в основном используется, когда литейное оборудование не может соответствовать производственным требованиям или качество входящих материалов слишком низкое для прямой подачи в печь. Поскольку нет внешнего источника нагрева, требуется, чтобы ковш имел определенную температуру, как правило, от 690 °C до 740 °C летом и от 700 °C до 760 °C зимой, чтобы гарантировать, что алюминиевый слиток имеет лучший внешний вид.

Для литья в смесительной печи ингредиенты сначала необходимо смешать, затем залить в смесительную печь, равномерно перемешать, а затем добавить флюс для рафинирования. Слиток литейного сплава должен быть осветлен более 30 минут, а шлак может быть отлит после осветления. Во время литья глазок смесительной печи совмещен со второй и третьей формами литейной машины, что может обеспечить определенную степень подвижности при изменении потока жидкости и смене формы. Глазок печи и литейная машина соединены желобом. Лучше иметь более короткий желоб, который может уменьшить окисление алюминия и избежать завихрений и разбрызгивания. Когда литейная машина останавливается более чем на 48 часов, форму следует предварительно нагреть в течение 4 часов перед повторным запуском. Расплавленный алюминий течет в форму через желоб, а оксидная пленка на поверхности расплавленного алюминия удаляется лопатой, что называется шлакованием. После заполнения одной формы желоб перемещается в следующую форму, и литейная машина непрерывно продвигается вперед. Форма последовательно продвигается вперед, и расплавленный алюминий постепенно остывает. Когда он достигает середины литейной машины, расплавленный алюминий затвердевает в алюминиевые слитки, которые маркируются принтером номером плавки. Когда алюминиевый слиток достигает верха литейной машины, он полностью затвердевает в алюминиевый слиток. В это время форма переворачивается, и алюминиевый слиток выталкивается из формы и падает на автоматическую приемную тележку слитков, которая автоматически укладывается и связывается укладчиком, чтобы стать готовым алюминиевым слитком. Литейная машина охлаждается распылением воды, но вода должна подаваться после того, как литейная машина будет включена на один полный оборот. Каждая тонна расплавленного алюминия потребляет около 8-10 тонн воды, и для охлаждения поверхности летом требуется воздуходувка. Слиток представляет собой плоскую форму, направление затвердевания расплавленного алюминия снизу вверх, а середина верхней части затвердевает окончательно, оставляя усадку в форме канавки. Время и условия затвердевания каждой части алюминиевого слитка не одинаковы, поэтому его химический состав также будет отличаться, но в целом он соответствует стандарту.

Распространенными дефектами алюминиевых слитков для переплавки являются:

① Стома. Основная причина в том, что температура литья слишком высокая, расплавленный алюминий содержит больше газа, поверхность алюминиевого слитка имеет много пор (отверстий), поверхность темная, а в тяжелых случаях возникают горячие трещины.
② Шлаковые включения. Основная причина заключается в том, что шлакование не является чистым, что приводит к появлению шлаковых включений на поверхности; вторая причина заключается в том, что температура расплавленного алюминия слишком низкая, что приводит к появлению внутренних шлаковых включений.
③Пульсация и вспышка. Основная причина в том, что операция выполнена некачественно, алюминиевый слиток слишком большой или литейная машина работает неровно.
④ Трещины. Холодные трещины в основном вызваны слишком низкой температурой литья, из-за чего кристаллы алюминиевого слитка становятся неплотными, что приводит к рыхлости и даже трещинам. Термические трещины вызваны высокой температурой литья.
⑤ Разделение компонентов. В основном вызвано неравномерным перемешиванием при литье сплава.

Вертикальное полунепрерывное литье

Вертикальное полунепрерывное литье в основном используется для производства алюминиевых проволочных слитков, слитков слябов и различных деформированных сплавов для обработки профилей. Расплавленный алюминий заливается в смесительную печь после замеса. Из-за особых требований к проволокам необходимо добавить промежуточную пластину Al-B для удаления титана и ванадия (слитков проволоки) из расплавленного алюминия перед литьем; в слябы необходимо добавить сплав Al-Ti--B (Ti5%B1%) для обработки рафинирования. Сделайте организацию поверхности тонкой. Добавьте рафинирующий агент 2# в сплав с высоким содержанием магния, количество составляет 5%, равномерно перемешайте, после выдерживания в течение 30 минут удалите пену, затем отлейте. Поднимите шасси литейной машины перед литьем и сдуйте влагу с шасси сжатым воздухом. Затем поднимите основание в кристаллизатор, нанесите слой смазочного масла на внутреннюю стенку кристаллизатора, налейте немного охлаждающей воды в водяную рубашку, установите сухую и предварительно нагретую распределительную пластину, автоматическую регулирующую заглушку и желоб на место так, чтобы распределительная пластина Каждый порт находился в центре кристаллизатора. В начале литья нажмите рукой на автоматическую регулирующую заглушку, чтобы заблокировать сопло, откройте глазок печи смешивания и дайте алюминиевой жидкости течь в распределительную пластину через желоб. Когда алюминиевая жидкость достигнет 2/5 в распределительной пластине, отпустите автоматическую регулирующую заглушку так, чтобы расплавленный алюминий стекал в кристаллизатор, и расплавленный алюминий охлаждался на шасси. Когда алюминиевая жидкость достигнет высоты 30 мм в кристаллизаторе, шасси можно опустить, и начнется подача охлаждающей воды. Автоматическая регулирующая заглушка контролирует сбалансированный поток алюминиевой жидкости в кристаллизатор и сохраняет высоту алюминиевой жидкости в кристаллизаторе неизменной. Накипь и оксидная пленка на поверхности расплавленного алюминия должны быть удалены вовремя. Когда длина алюминиевого слитка составит около 6 м, закройте глазок печи, снимите распределительную плиту, прекратите подачу воды после полного затвердевания алюминиевой жидкости, снимите водяную рубашку, выньте литой алюминиевый слиток с помощью монорельсового крана и установите его на пильный станок в соответствии с требуемым размером. Отпилите его и подготовьте к следующей разливке. Во время разливки температура расплавленного алюминия в смесительной печи поддерживается на уровне 690-710 °C, температура расплавленного алюминия в распределительной плите поддерживается на уровне 685-690 °C, скорость разливки составляет 190-210 мм/мин, а давление охлаждающей воды составляет 0,147-0,196 МПа.

Скорость литья пропорциональна линейному слитку квадратного сечения:
VD=K, где V — скорость литья, мм/мин или м/ч; D — длина стороны сечения слитка, мм или м; K — постоянная величина, м2/ч, обычно 1,2～1,5.

Вертикальное полунепрерывное литье представляет собой последовательный метод кристаллизации. После того, как расплавленный алюминий попадает в литейное отверстие, он начинает кристаллизоваться на нижней пластине и внутренней стенке формы. Поскольку условия охлаждения центра и сторон различны, кристаллизация образует форму низкой середины и высокой периферии. Шасси опускается с постоянной скоростью. В то же время верхняя часть непрерывно впрыскивается жидким алюминием, так что между твердым алюминием и жидким алюминием существует полузатвердевшая зона. Поскольку жидкий алюминий сжимается при конденсации, а на внутренней стенке кристаллизатора имеется слой смазочного масла, по мере опускания шасси затвердевший алюминий выходит из кристаллизатора. В нижней части кристаллизатора имеется круг отверстий для охлаждающей воды, и охлаждающую воду можно распылять, пока она не вытечет. Поверхность алюминиевого слитка подвергается вторичному охлаждению, пока не будет отлит весь проволочный слиток.

Последовательная кристаллизация может установить относительно удовлетворительные условия затвердевания, что благоприятно сказывается на размере зерна, механических свойствах и электропроводности кристаллизации. Нет никакой разницы в механических свойствах в направлении высоты сравнительного слитка, сегрегация также мала, скорость охлаждения выше, и может быть получена очень тонкая кристаллическая структура.

Поверхность чушки алюминиевой проволоки должна быть ровной и гладкой, без шлака, трещин, пор и т.п., длина поверхностных трещин не должна превышать 1,5 мм, глубина шлаковых и гребневых складок на поверхности не должна превышать 2 мм, а на сечении не должно быть трещин, пор и шлаковых включений. Шлаковых включений размером менее 1 мм должно быть не более 5.

Основными дефектами чушек алюминиевой проволоки являются:

① Трещины. Причина в том, что температура расплавленного алюминия слишком высока, скорость слишком велика, а остаточное напряжение увеличено; содержание кремния в расплавленном алюминии больше 0,8%, и образуется тот же расплав алюминия и кремния, а затем образуется определенное количество свободного кремния, что увеличивает свойство металла к термическому растрескиванию: Или количество охлаждающей воды недостаточно. Если поверхность формы шероховатая или не используется смазка, поверхность и углы слитка также будут трескаться.

② Шлаковые включения. Шлаковые включения на поверхности слитка алюминиевой проволоки вызваны флуктуацией расплавленного алюминия, разрывом оксидной пленки на поверхности расплавленного алюминия и накипью на поверхности, попадающей на боковую часть слитка. Иногда смазочное масло также может принести немного шлака. Внутренние шлаковые включения вызваны низкой температурой расплавленного алюминия, высокой вязкостью, неспособностью шлака всплывать со временем или частыми изменениями уровня расплавленного алюминия во время литья.

③Холодное отделение. Образование холодного барьера в основном вызвано чрезмерными колебаниями уровня расплавленного алюминия в форме, низкой температурой литья, чрезмерно низкой скоростью литья или вибрацией и неравномерным падением литейной машины.

④ Стома. Упомянутые здесь поры относятся к мелким порам диаметром менее 1 мм. Причина этого в том, что температура литья слишком высока, а конденсация происходит слишком быстро, так что газ, содержащийся в алюминиевой жидкости, не успевает выйти, и после затвердевания мелкие пузырьки собираются, образуя поры в слитке.

⑤ Поверхность шероховатая. Поскольку внутренняя стенка кристаллизатора не гладкая, эффект смазки нехороший, и в тяжелых случаях на поверхности кристалла образуются алюминиевые опухоли. Или из-за слишком большого соотношения железа к кремнию, явление сегрегации вызвано неравномерным охлаждением.

⑥Утечка алюминия и повторный анализ. Основная причина — проблема в работе, а серьезная причина может также вызывать узелки.

Применение литого алюминиево-кремниевого сплава (Al-Si)
Сплав алюминия с кремнием (Al-Si), массовая доля Si обычно составляет 4%~22%. Поскольку сплав Al-Si обладает превосходными литейными свойствами, такими как хорошая текучесть, хорошая герметичность, малая усадка и низкая склонность к нагреву, после модификации и термической обработки он имеет хорошие механические свойства, физические свойства, коррозионную стойкость и средние свойства обработки. Это самый универсальный и многоцелевой тип литого алюминиевого сплава. Вот несколько примеров наиболее часто используемых:

(1) Сплав ZL101(A) Сплав ZL101 обладает хорошей герметичностью, текучестью и стойкостью к термическим трещинам, умеренными механическими свойствами, свариваемостью и коррозионной стойкостью, простым составом, легкой отливкой и подходит для различных методов литья. Сплав ZL101 используется для сложных деталей, которые несут умеренные нагрузки, таких как детали самолетов, приборы, корпуса приборов, детали двигателей, детали автомобилей и судов, блоки цилиндров, корпуса насосов, тормозные барабаны и электрические детали. Кроме того, на основе сплава ZL101 строго контролируется содержание примесей, и сплав ZL101A с более высокими механическими свойствами получается путем улучшения технологии литья. Он используется для литья различных деталей корпуса, корпусов авиационных насосов, автомобильных коробок передач и мазута. Колена коробок, авиационные принадлежности и другие несущие нагрузку детали.

(2) Сплав ZL102 Сплав ZL102 обладает лучшей стойкостью к термическим трещинам и хорошей герметичностью, а также хорошей текучестью, не может быть укреплен термической обработкой и имеет низкую прочность на разрыв. Подходит для литья больших и тонкостенных сложных деталей. Подходит для литья под давлением. Этот тип сплава в основном используется для выдерживания тонкостенных отливок с низкой нагрузкой и сложной формой, таких как различные корпуса приборов, автомобильные корпуса, стоматологическое оборудование, поршни и т. д.

(3) Сплав ZL104 Сплав ZL104 обладает хорошей воздухонепроницаемостью, текучестью и стойкостью к термическим трещинам, высокой прочностью, коррозионной стойкостью, производительностью сварки и резки, но низкой прочностью на жаропрочность, легко производит мелкие поры, литье Процесс более сложный. Поэтому он в основном используется для изготовления крупногабаритных отливок из песчаного металла, выдерживающих высокие нагрузки, таких как корпуса трансмиссии, блоки цилиндров, клапаны головки блока цилиндров, ременные колеса, крышки инструментальных ящиков и другие детали самолетов, кораблей и автомобилей.

(4) Сплав ZL105 Сплав ZL105 обладает высокими механическими свойствами, удовлетворительными литейными и сварочными характеристиками, лучшими режущими характеристиками и прочностью на жаропрочность, чем сплав ZL104, но низкой пластичностью и низкой коррозионной устойчивостью. Подходит для различных методов литья. Этот тип сплава в основном используется для производства самолетов, песчаных форм для двигателей и деталей для литья в металлические формы, которые несут большие нагрузки, такие как корпуса трансмиссии, блоки цилиндров, корпуса гидравлических насосов и детали приборов, а также опоры подшипников и другие детали машин.

Применение литого алюминиево-цинкового сплава (Al-Zn)

Для сплавов Al-Zn, из-за высокой растворимости Zn в Al, при добавлении Zn с массовой долей более 10% к Al прочность сплава может быть значительно улучшена. Хотя этот тип сплава имеет высокую тенденцию к естественному старению и высокую прочность можно получить без термической обработки, недостатками этого типа сплава являются плохая коррозионная стойкость, высокая плотность и легкое образование горячих трещин во время литья. Поэтому этот тип сплава в основном используется для изготовления литых деталей корпусов приборов.

Характеристики и области применения обычных литых сплавов Al-Zn следующие:

(1) Сплав ZL401 Сплав ZL401 имеет средние литейные характеристики, небольшую усадочную раковину и тенденцию к образованию горячих трещин, хорошие сварочные характеристики и характеристики резки, высокую прочность в литом состоянии, но низкую пластичность, высокую плотность и плохую коррозионную стойкость. Сплав ZL401 в основном используется для различных литьевых деталей под давлением, рабочая температура не превышает 200 градусов по Цельсию, а структура и форма деталей автомобилей и самолетов сложны.

(2) Сплав ZL402 Сплав ZL402 имеет средние литейные характеристики, хорошую текучесть, умеренную герметичность, стойкость к термическим трещинам, хорошие характеристики резания, высокие механические свойства и ударную вязкость в литом состоянии, но высокую плотность, выплавка Процесс сложный, и он в основном используется для сельскохозяйственного оборудования, станков, судового литья, радиоустройств, кислородных регуляторов, вращающихся колес и поршней воздушных компрессоров.
Применение литейного алюминиево-магниевого сплава (Al-Mg)

Массовая доля Mg в сплаве Al-Mg составляет 4%~11%. Сплав имеет низкую плотность, высокие механические свойства, отличную коррозионную стойкость, хорошую режущую способность и яркую и красивую поверхность. Однако из-за сложных процессов плавки и литья этого типа сплава, помимо использования в качестве коррозионно-стойкого сплава, он также используется в качестве сплава для декорирования. Характеристики и области применения обычных литых сплавов Al-Mg следующие.

(1) Сплав ZL301 Сплав ZL301 обладает высокой прочностью, хорошим удлинением, отличными режущими характеристиками, хорошей свариваемостью, может быть анодирован и вибрирован. Недостатком является то, что он имеет тенденцию к микроскопическому расслоению и его трудно отливать. Сплав ZL301 Используется для изготовления деталей с высокой коррозионной стойкостью при высоких нагрузках, рабочей температуре ниже 150 градусов по Цельсию и работающих в атмосфере и морской воде, таких как рамы, опоры, стержни и принадлежности.

(2) Сплав ZL303 Сплав ZL303 обладает хорошей коррозионной стойкостью, хорошей свариваемостью, хорошей режущей способностью, легкой полировкой, приемлемыми литейными свойствами, низкими механическими свойствами, не может быть укреплен термической обработкой и имеет тенденцию к образованию усадочных раковин. Он широко используется для литья под давлением. Этот тип сплава в основном используется для деталей средней нагрузки, находящихся под действием коррозии, или деталей в холодной атмосфере и рабочей температуре, не превышающей 200 градусов по Цельсию, таких как детали морских судов и корпуса машин.

(3) Сплав ZL305 Сплав ZL305 в основном содержит Zn на основе сплава Al-Mg для контроля естественного старения, улучшения прочности и стойкости к коррозии под напряжением, имеет хорошие комплексные механические свойства и снижает окисление, пористость и дефекты пор сплава. Этот тип сплава в основном используется для деталей с высокой нагрузкой, рабочей температурой ниже 100 градусов по Цельсию и высокой коррозионной активностью, которые работают в атмосфере или морской воде, например, детали в морских судах.
Введение в знания об алюминиевых слитках
Алюминиевый слиток для переплавки-15кг, 20кг (≤99,80%Al):
Алюминиевый слиток Т-образной формы - 500 кг, 1000 кг (≤99,80%Al):
Слитки алюминия высокой чистоты - 10 кг, 15 кг (99,90%～99,999% Al);
Слиток алюминиевого сплава - 10 кг, 15 кг (Al--Si, Al--Cu, Al--Mg);
Слиток пластины — 500～1000 кг (для изготовления пластин);
Круглые шпиндели - 30～60 кг (для волочения проволоки).

Подробнее Ссылка:https://www.wanmetal.com/

 

 

 

Источник: Интернет
Отказ от ответственности: Информация, содержащаяся в этой статье, предназначена только для справки, а не как прямое предложение для принятия решения. Если вы не намерены нарушать свои законные права, пожалуйста, свяжитесь с нами вовремя.