变形铝合金熔铸工艺综合分析

变形铝合金熔铸工艺综合分析

梁东宁郭怀军

梁东宁郭怀军

青海桥头铝电股份有限公司青海西宁810100

摘要：在变形铝合金的生产工艺过程中，熔铸工艺是非常重要的一步，我们在进行变形铝合金的熔铸过程时，要充分利用原材料，节能减排，降低环境污染，节约资源，提高变形铝合金熔铸效率。本文主要分析变形铝合金熔铸过程的各个阶段优点和弊端，进一步分析变形铝合金的熔铸工艺，为今后的铝合金工艺打下坚实的基础。

关键字：变形铝合金；铝合金熔铸；熔铸工艺

铝制品在人们的生活中出现频率越来越高，使用也更加广泛，它可以应用到航天航空、轨道交通、车辆、民用产品等，铝制品市场越来越大，人们对于铝制品的质量也提出了更高的要求。在铝制品生产过程中，变形铝合金的熔铸工业是铝产品生产的第一步，它会变形铝合金提供了更优质的锭坯，他的好坏对今后的合金质量有着很大的影响。控制好锭坯的生产和质量是制作一个合格的铝制品重要前提，我们眼睛先进的生产技术用最低的成本创造更高性能高质量的铝合金，进行变形铝合金的熔铸工艺，为企业带来更高的经济效益，开拓铝制品的市场。

一、变形铝合金熔铸工艺

变形铝合金的融入主要是通过电解铝液、返回废料、中间合金为原料进行熔化、精炼、铸造、切割等工艺，从而达到企业车间需要的驻扎锭坯。这种工艺过程主要分为熔炼、熔体处理、铸造，这三道工艺本身有着不同的作用，但是三者只有相互配合、密切合作才能够完成整体的变形铝合金熔铸工艺。在这一过程中，我们还要充分发挥设备优势、降低成本、提高设备寿命、减少能源消耗，进一步提高变形铝合金熔铸效率。

二、变形铝合金熔炼工艺

铝合金的熔炼工艺，主要是使铝熔体内部成分和温度变得更加均匀，在这一过程中，我们使用电磁搅拌技术，它能够减少熔炉内的熔体温差，使得熔体内部成分均匀，同时还能提高热传输效能，减少能量损耗，提高变形铝合金熔炼效率和质量。铝熔体处理是对熔体进行合金化、净化和细化，它能够提高合金的强度。同时我们还要考虑这一过程的抗腐蚀性、耐磨性、流动性等其他的特殊要求，保证净化或精炼处理的熔体内的气体和杂质在规定范围内，保证各个材料符合相关标准和要求，避免在熔炼过程中出现任何安全隐患。再进行细化处理时，我们为了得到均匀细小的晶体组织，可以适当的进行凝结温度控制，做细化处理，达到高标准的晶粒。

三、变形铝合金铸造工艺

铝合金在进行铸造时，将合格的熔体注有冷却设备的结晶器当中，使得熔体在结晶器的作用下充形、冷却、凝固成锭坯的过程。在变形铝合金的铸造过程中可以分为三种工艺：半连续铸造、铸扎、连铸连轧，三种工艺都有各自的优缺点，综合分析，对于变形铝合金的成型来说，选择后两种方法优势较为明显。半连续铸造是静模铸造，铸扎和连铸连扎是动模铸造，现阶段工程师一般更倾向于动模铸造，动模铸造可以分为以下几种：一种是轮间铸造，它使用环形轮和钢带组成结晶器，当金属液体流入结晶器内跟随铸轮进行运动，在铸轮与钢带的分离处熔体能够结坯，从而与周边的铸轮拉出锭坯；一种是带间铸造，这种制造方式使用的结晶器是由两条平行的钢板或钢带组成，只是结晶器的构成方式不同，铸造过程是一致的；另一种是无接触铸造，简单来说，就是通过气化层铸造以及电磁铸造，这种方式是无接触铸造形式。不同的铸造工艺有不同的优缺点，我们结合具体情况进行铸造方式的选择。

3.1半连续铸造工艺

半连续铸造是一种静模铸造，目前使用最多的是水冷立式半连续铸造机，他能够生产出各种铝合金牌号和规格不同的铸锭，也会有实心和空心的区分。使用这种方法在铸造过程中铝业的重量集中在引锭座上，对于结晶器的测压力较小，产生的摩擦阻力很小而且很均匀，在进行冷却过程中能够更加均匀，很容易控制。我们在半连续铸造时也可以选用液压式铸造机，自身优点更明显，对变形铝合金的熔铸有很大帮助。

3.2铸扎工艺

铸扎工艺属于动膜铸造，在生产过程中溶体通过净化装置流出，再进入可以控制液体高度的前箱，通过前箱的管道流入供料设备当中，供料设备内置有保温材料，而这些熔体金属通过压力由供料设备进入方向相反旋转的铸扎轮之间，他能够使金属快速结晶，从而进行铝合金的铸造工艺。生产过程中随着铸扎轮的转动，铝合金熔体的热量被不断带走，而结晶器的温度也在持续下降，使得结晶器内部平面不断向熔体靠近，当内部容体结晶层相遇就完成了铸造工艺，之后进入扎制区，由此经过一系列的生产过程，从而得到铸扎带坯。应用这种技术代替了通常的铸锭热轧工艺，减少了之前需要的铸造、锯切、加热、热轧、等工序，流程简单，提高工作效率。

3.3连铸连轧工艺

连铸连轧工艺是一种设备紧凑的生产工艺，它将铸造机后紧密连接热轧机，从而使铝合金熔体通过板带一次性完成连续加工。使用这种方法能够将熔炼、铸造、轧制等过程进行一条线的生产，比以往的工作流程节省了很多工序。在铸造过程中会开有小孔，这些小孔使得惰性气体通过，能够均匀的分布在设备钢带和铝熔体之间，起到热传递的作用，使得钢带不会产生极速的热胀冷缩现象，避免出现钢带变形的现象，造成安全隐患。此设备的钢带还安装磁体，对钢带有很强的吸附力，能够使钢带在铸机的限定范围内进行运动，减少安全事故的发生，提高工作效率。

结束语：通过以上的分析，在变形铝合金的熔铸工艺过程中，连铸连轧制造工艺有相当明显的优势，它能够针对铝熔铸的不同配置进行针对性的考虑。企业在进行铝合金产品的功能选择和投资上来看，要考虑产品的灵活性和多样性，可以选择普通的热轧工业进行变形铝合金的熔铸。对于一些中小型的企业来说，选择较为先进科学的驻扎工艺能够快速收回成本，提高工作效率，对变形铝合金的铸造有很积极的作用。科技在不断进步，我们也要引入先进的变形铝合金熔铸技术，提高变形铝合金熔铸质量，为企业带来更高的经济效益。

参考文献：

[1]谢晓会，冀中年，李素娟.变形铝合金熔铸工艺综合分析[J].轻合金加工技术，2013，41(08).

[2]周霞.4032变形铝合金熔铸生产工艺研究[J].铝加工，2016(04).

[3]贾宁，赵扬，杨松渝，寇明珠，曹新宇.超硬铝合金空心圆铸锭热顶熔铸工艺研究[J].科学技术创新，2017(24).