鋁合金雙電極電熔劑凈化技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)鋁合金材料提出了更高的要求。高純度、高導(dǎo)熱性、良好塑性和韌性的鋁材已經(jīng)成為航空工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)的重要支撐材料。鋁材質(zhì)量的好壞主要取決于鋁錠的熔鑄質(zhì)量，減少鋁熔體中的氣體和夾雜物的含量是提高鋁錠熔鑄質(zhì)量的關(guān)鍵。
　　本論文借鑒電渣熔鑄原理，采用雙電極串聯(lián)電熔劑凈化法，對(duì)ZL101、ZAlSi6Cu3Mg和ZL205A進(jìn)行電熔劑凈化，并對(duì)這種凈化方法的工藝參數(shù)和凈化效果進(jìn)行研究。在研究過(guò)程中，我們得出如下結(jié)論：

2、r>　　（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所使用的熔劑不與鋁液發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)，也不會(huì)相互溶解。三種熔劑混合后的熔點(diǎn)低于鋁合金的精煉溫度，且流動(dòng)性好，容易在鋁熔體表面形成連續(xù)的覆蓋層，隔離空氣中氫的侵入，同時(shí)能吸附、溶解和破碎Al2O3等夾雜，符合鋁合金熔體凈化的實(shí)驗(yàn)要求。
　?。?）利用直讀光譜儀分析凈化后試樣的成份，研究后發(fā)現(xiàn)：經(jīng)電熔劑凈化過(guò)的ZL101、ZAlSi6Cu3Mg的合金元素中，Si、Fe、含量基本不變，Mg元素含量波動(dòng)較明顯，同

3、時(shí)還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)電熔劑凈化后的ZL205A的合金元素中，鈦元素的燒損嚴(yán)重，鈦含量減少近48﹪。
　?。?）經(jīng)電熔劑凈化處理后，鋁合金ZL101的抗拉強(qiáng)度達(dá)286.8MPa，明顯高于凈化前的，凈化后，ZL101試樣的延伸率也有一定程度的提高；ZAlSi6Cu3Mg凈化后的抗拉強(qiáng)度和延伸率也有一定程度的提升；鋁合金ZL205A的抗拉強(qiáng)度和凈化處理前相比有較大幅度的降低，延伸率也不如凈化前的。通過(guò)在凈化后的ZL205A鋁熔體中補(bǔ)加Al—5T

4、i中間合金，測(cè)量試棒的力學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)其抗拉強(qiáng)度和凈化前的相當(dāng)，但延伸率提升到了11﹪，提升率近100﹪。
　?。?）利用正交實(shí)驗(yàn)原理，并結(jié)合對(duì)比實(shí)驗(yàn)，確定了電流大小對(duì)鋁合金ZL101成分中的鎂含量的影響最大，渣劑配比的影響次之，熔渣層厚的影響最小。而對(duì)于ZAlSi6Cu3Mg，則是渣層厚度對(duì)成分中鎂含量影響最大，電流大小的影響次之，渣劑配比的影響最小。為了穩(wěn)定合金成分，ZL101最佳凈化組合為：電流大小275A，渣劑配比為65﹪K

5、Cl+25﹪MgCl2+10﹪Na3AlF6，熔渣層厚度為80㎜。ZAlSi6Cu3Mg最佳凈化組合為：電流大小300A，渣劑配比為60﹪KCl+30﹪MgCl2+10﹪Na3AlF6，熔渣層厚度為80㎜。
　　（5）在ZL205A的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)中，利用選定的電熔劑，對(duì)ZL205A進(jìn)行熔劑厚度為60㎜、電流大小為250A電熔劑凈化，往凈化后的ZL205A鋁熔體中添加Al-5Ti中間合金，穩(wěn)定ZL205A的化學(xué)成分后，測(cè)定ZL205A的