铝合金精炼
铝合金精炼
典型铝合金熔炼工艺∙2013-11-19 11:18:57∙来源：中铝网∙我要评论随着科学技术的发展，汽车、造船、航空、航天及其他制造业对铝合金铸件的品质要求也愈来愈高，除了保证化学成分、力学性能和尺寸精度外，不允许铸件有气孔、缩孔等缺陷。
而铝合金的熔炼则是铸件生产过程中的一个很重要的工序。
多年来的生产经验证明，熔炼工艺过程控制不严，铸件很容易产生针孔、氧化夹渣、缩松等缺陷，直接影响铸件质量。
因此，要想获得优质铝合金铸件，必须严格控制熔炼工艺。
一、熔炼前的准备1.严格控制炉料质量。
炉料质量是铸造生产的源头，直接影响到最终铸件的质量，成分不合格导致产品成批性报废。
因此，要高度重视。
必须做到:①严格控制炉料中新旧炉料的比例，回炉料所占炉料质量百分比应小于等于70%;②保证炉料干净，炉料需经吹砂后使用;③三等回炉料枷浇冒口匀使用前应经重熔精炼处理;④炉料应充分预热，去除水分、油污等杂质;⑤由于铭合金有铝硅类、铝铜类、铝镁类等合金，合金牌号较多，使用的元素也比较多，且互相影响，要求严格管理，不可混料;⑥配料、称量要准确，比如ZL104合金，考虑到除气、排渣及变质过程中的损耗，Mg元素应在实际配料时多加炉料质量的0.02%-0.03%，才能保证铸件的化学成分。
2.熔炼工具。
熔炼使用的址涓及熔炼工具须清理干净且涂上涂料，以保证使用时与铝合金有效隔离，减少合金液受到杂质污染，并且需要充分预热，址涓要烘烤至暗红色再加入炉料熔炼，以防水蒸气带入合金中使合金的气体增加、针孔度增加。
3.其他工作。
严格按已制订好的工艺规范作好覆盖剂、精炼剂及变质剂的准备工作。
二、熔炼操作熔炼步骤如下。
①装料。
在预热后的柑A中装入预制合金锭、优质回炉料，再加中fol合金，最后加合金元素。
②温度控制。
严格控制铝合金熔炼的温度，只有合适的温度才能获得高质量的合金液，避免过热。
若温度过高，会加大合金中各种元素的氧化烧损，引起合金中化学成分的变化。
铝合金精炼 实验报告
铝合金精炼实验报告一、实验目的本实验旨在研究铝合金精炼的方法和技术，探究不同精炼工艺对铝合金性能的影响，提高铝合金的质量和性能。
二、实验原理铝合金精炼是通过对铝合金进行除杂、脱气、净化等操作，以提高铝合金的成分纯度和性能。
常用的精炼方法有气体精炼、气泡精炼、电磁搅拌等。
三、实验步骤1. 准备实验所需的铝合金样品和精炼设备。
2. 将铝合金样品放入精炼炉中，并设置合适的温度和精炼时间。
3. 根据采用的精炼方法，进行相应的操作。
比如，如果采用气泡精炼，可以通过向炉内注入氩气或氮气来产生气泡，促使杂质浮到熔池表面。
4. 操作完成后，关闭精炼设备，取出样品。
四、实验结果经过铝合金精炼实验，我们得到了如下结果：1. 通过气泡精炼，我们成功降低了铝合金中的杂质含量；2. 通过电磁搅拌，我们改善了铝合金的均匀性和致密性；3. 通过气体精炼，我们成功减少了铝合金中的气体含量，提高了铝合金的密度。
五、实验分析通过对铝合金精炼实验的结果分析，我们得出以下结论：1. 不同精炼方法对铝合金的影响是不同的。
气泡精炼主要用于除去金属杂质，而电磁搅拌主要用于提高铝合金的均匀性；2. 气体精炼有助于减少铝合金中的气体含量，提高铝合金的密度和力学性能；3. 精炼温度和时间的选择也对精炼效果有一定影响，需要根据具体情况进行调整。
六、结论通过铝合金精炼实验，我们成功提高了铝合金的质量和性能，明确了不同精炼方法对铝合金的作用。
这对于铝合金行业的发展具有重要意义，可以为铝合金的生产提供科学依据。
同时，本实验也为进一步研究铝合金精炼技术提供了思路和方向。
七、参考文献1. 王某某. 铝合金精炼技术研究[D]. 上海交通大学, 2015.2. 张某某. 铝合金气体精炼原理及应用研究[J]. 合金, 2020, 7(11): 30-34.八、备注本实验报告仅为实验结果分析和研究结论的简要陈述，并未包含详细的实验步骤和数据。
实验二-铝合金的精炼变质处理
✓应尽量降低铝液表面上的氢分压，为此可采用真空处理。 ✓ 向铝液中吹入惰性气体，以在其内形成氢分压起始为零的气泡来降低含
氢量。
6
铝合金的组织
常温下， Al - Si 二元系仅形成α和β相。 通常把共晶中的β相称为共晶硅， 在
铸态下， 未经变质处理的共晶硅呈粗
大的片状。共晶和过共晶合金组织中 的β相称为初晶硅。铸态下未经变质处
用磷变质 处理能细 化初生硅
变质前初 生硅晶体 长成粗大 厚板片状
Al-Si过共晶合金（含22％Si）铸态组织（金属型）
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初生硅的变质
变质剂分类
磷变质机制
一类是赤磷或含赤磷的混合变质剂； 另一类是含磷的中间合金（Cu-P）。
形成AlP作为初生硅结晶的异质核心，使初生硅细化。
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亚共晶铝合金中初生α相的细化
15
四 注意事项
所有用的模具、工具必须烘干 所用的覆盖剂、精炼剂要烘干 千万勿用手直接接触熔炼工具、模具，
先试探，再操作。
16
五 实验报告
根据熔体净化处理的基本原理，讨论有 哪些熔体净化方法。
给出本组实验中观察到合金变质前后的 金相组织，试讨论Al-Sr中间合金变质AlSi合金的机理。
17
2024/1/5
18
氧化夹杂来源： 表面氧化膜、空气、水汽等被搅入铝液中。
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铝合金的精炼原理
[H ] Ks PH2
气体溶解 度的
Ks A/T B
Sieverts 西华特定
律
式中[H]-溶于铝中氢的浓度；Ks-氢的溶解度系数；T-热力学温
度；A、B-常数，对铝合金而言，不同的合金类和不同的成分，
其数值各不相同。
概念 所谓变质处理是在熔融合金中加入少量的一 种或几种元素（或加化合物起作用而得），改变合 金的结晶组织，共晶体中的硅相由原来的粗大片状 变为细小纤维状，从而改善机械性能。
《汽车轮毂用A356铝合金的精炼及净化》范文
《汽车轮毂用A356铝合金的精炼及净化》篇一一、引言在汽车制造业中，A356铝合金以其优异的机械性能、可加工性以及良好的铸造性能，成为汽车轮毂制造的首选材料。
然而，铝合金的纯净度对轮毂的强度、耐磨性及使用寿命具有决定性影响。
因此，A356铝合金的精炼及净化过程对于保证汽车轮毂的质量具有极其重要的意义。
本文将详细阐述A356铝合金的精炼及净化过程，以解析其重要性及实际操作要点。
二、A356铝合金的精炼1. 原料准备：首先，选取高质量的纯铝和其他合金元素作为原料。
这些原料需经过严格的检验，确保其纯度和成分符合要求。
2. 熔炼：将选定的原料放入熔炉中加热至熔化状态。
熔炼过程中需注意控制温度，避免过高或过低的温度对合金性能造成影响。
3. 精炼：熔化后，通过加入精炼剂、搅拌等方式去除合金中的杂质和气体。
这一过程可以有效提高合金的纯净度，减少气孔和夹杂物的产生。
三、A356铝合金的净化1. 气体净化：在熔炼过程中，铝合金会吸收氢气等有害气体。
为了去除这些气体，需要采用气体净化的方法。
常用的方法是在熔炉中通入惰性气体（如氩气），通过置换熔融金属中的气体，将氢气等有害气体从金属中排出。
2. 机械净化：通过离心分离机等设备对熔融金属进行离心分离，进一步去除杂质和夹杂物。
离心分离可以有效分离密度较大的夹杂物和颗粒物，提高合金的纯净度。
四、精炼及净化过程中的注意事项1. 控制温度：在精炼及净化过程中，需严格控制温度。
过高的温度可能导致合金元素挥发，影响合金性能；过低的温度则可能导致精炼及净化效果不佳。
2. 添加适量精炼剂：精炼剂的添加量需根据实际情况进行调整。
过多或过少的精炼剂都会影响精炼及净化效果。
3. 定期检查设备：定期对熔炉、离心分离机等设备进行检查和维护，确保其正常运行和良好的工作状态。
五、结论A356铝合金的精炼及净化过程对于保证汽车轮毂的质量具有至关重要的作用。
通过精炼和净化过程，可以有效去除合金中的杂质和气体，提高合金的纯净度，从而保证汽车轮毂的强度、耐磨性及使用寿命。
铝合金的精炼 原理
铝合金的精炼原理
铝合金的精炼是指对铝合金中的杂质进行处理和去除，以提高铝合金的纯度和材料性能。
这一过程主要通过物理、化学和电化学方法来实现。
首先，物理方法是铝合金精炼中常用的一种方法。
其中最常见的是熔炼方法，包括熔炼炉熔炼和浮选。
熔炼炉熔炼主要是通过高温将铝合金加热熔化，异物由于密度不同而浮于铝液表面，然后通过捞渣将异物从铝液中分离出来。
而浮选主要是利用铝合金中杂质的浮力和湿附性的差异，通过气泡吹附的方式将杂质从铝合金中分离出来。
其次，化学方法也是铝合金精炼中常用的一种方法。
其中最典型的是电解法和溶解法。
电解法是利用电化学的原理，在电解槽中将铝合金溶解成离子形态，然后通过电解的方式将其中的杂质分解和去除。
溶解法则是利用溶剂将铝合金中的不溶性杂质溶解，从而将其从铝合金中分离出来。
此外，电化学方法也是一种常用的精炼方法。
铝合金通过电化学腐蚀或电沉积的方式，将其中的杂质从金属表面剥离或覆盖，以达到精炼的目的。
这种方法主要应用于表面精炼。
总结起来，铝合金精炼的原理主要通过物理、化学和电化学方法来去除和分离铝合金中的杂质。
这些方法的应用取决于铝合金中所含杂质的种类、含量和性质。
通过精炼处理，可以提高铝合金的质量和性能，使其具备更好的机械性能、耐腐蚀性能和工艺性能，满足不同工业领域对于材料的要求。
铝合金精炼
典型铝合金熔炼工艺∙2013-11-19 11:18:57∙来源：中铝网∙我要评论随着科学技术的发展，汽车、造船、航空、航天及其他制造业对铝合金铸件的品质要求也愈来愈高，除了保证化学成分、力学性能和尺寸精度外，不允许铸件有气孔、缩孔等缺陷。
而铝合金的熔炼则是铸件生产过程中的一个很重要的工序。
多年来的生产经验证明，熔炼工艺过程控制不严，铸件很容易产生针孔、氧化夹渣、缩松等缺陷，直接影响铸件质量。
因此，要想获得优质铝合金铸件，必须严格控制熔炼工艺。
一、熔炼前的准备1.严格控制炉料质量。
炉料质量是铸造生产的源头，直接影响到最终铸件的质量，成分不合格导致产品成批性报废。
因此，要高度重视。
必须做到:①严格控制炉料中新旧炉料的比例，回炉料所占炉料质量百分比应小于等于70%;②保证炉料干净，炉料需经吹砂后使用;③三等回炉料枷浇冒口匀使用前应经重熔精炼处理;④炉料应充分预热，去除水分、油污等杂质;⑤由于铭合金有铝硅类、铝铜类、铝镁类等合金，合金牌号较多，使用的元素也比较多，且互相影响，要求严格管理，不可混料;⑥配料、称量要准确，比如ZL104合金，考虑到除气、排渣及变质过程中的损耗，Mg元素应在实际配料时多加炉料质量的0.02%-0.03%，才能保证铸件的化学成分。
2.熔炼工具。
熔炼使用的址涓及熔炼工具须清理干净且涂上涂料，以保证使用时与铝合金有效隔离，减少合金液受到杂质污染，并且需要充分预热，址涓要烘烤至暗红色再加入炉料熔炼，以防水蒸气带入合金中使合金的气体增加、针孔度增加。
3.其他工作。
严格按已制订好的工艺规范作好覆盖剂、精炼剂及变质剂的准备工作。
二、熔炼操作熔炼步骤如下。
①装料。
在预热后的柑A中装入预制合金锭、优质回炉料，再加中fol合金，最后加合金元素。
②温度控制。
严格控制铝合金熔炼的温度，只有合适的温度才能获得高质量的合金液，避免过热。
若温度过高，会加大合金中各种元素的氧化烧损，引起合金中化学成分的变化。
铝液精炼的工作原理
铝液精炼的工作原理
铝液精炼是铝合金生产过程中一个重要的工艺环节，它的作用是通过化学反应和物理处理，去除铝液中的杂质和气体，提高铝合金的纯度和品质。
具体来说，铝液精炼的工作原理包括以下几个方面：
1.炉内气体处理：在铝液精炼的过程中，首先要处理炉内的气体，以保证其纯度和稳定性。
一般采用氩气或氮气进行熔炼，在炉内通入高纯度的气体，以保持炉内环境的稳定。
2.添加精炼剂：在铝液中添加一定的精炼剂，如氟化钠、氧化铝等，通过与铝液中的杂质和气体发生反应，使其沉淀到铝液底部，以达到净化和精炼的目的。
3.搅拌铝液：为了让精炼剂充分发挥作用，铝液需要进行充分的搅拌，以促进其混合和反应。
搅拌方式既可以是机械搅拌，也可以是气体搅拌。
4.过滤铝液：在进行铝液精炼时，铝液中的杂质和气体不可能完全沉淀，因此还需要通过过滤器等设备对铝液进行再次净化。
过滤器通常采用陶瓷过滤器或石英过滤器，以过滤残留的杂质和气体。
总的来说，铝液精炼的工作原理是通过添加精炼剂、搅拌铝液、过滤铝液等多个步骤，去除铝液中的杂质和气体，提高铝合金的纯度和品质。
这也是铝合金生产中不可或缺的一个环节。
- 1 -。
铝合金精炼工艺
铝合金精炼工艺
一、精炼工器具、材料的准备
熔炼过程中工具等因素对铝合金熔体质量有影响，使用前必须进行烘干，不能在冷状态操作，并涂刷保护性涂料，以避免金属进一步吸氢和增铁。
精炼剂水分含量必须控制在o・3%以下，惰性气体纯度须达到99・99%以上。
二、精炼剂用量
用量：铝液重量的0・1-0・2%・也可根据现场实际情况确定。
三、温度控制
精炼过程必须保证在特定的温度下进行，实现熔化过程中的物理化学反应。
熔炼温度由合金熔点来确定。
铸造铝合金精炼温度控制在700〜74O°C。
不能低于700°C以下进行精炼作业。
四、精炼过程的控制
精炼作业时使出气管口尽可能接近熔池底部并来回拖动出气管使精炼剂充分与铝液接触，达到精炼的目的。
在精炼操作过程中, 操作者可通过气压表和送粉器转数自由地控制载气和精炼剂的流量。
从而控制铝液的翻滚程度，尽可能减少二次污染。
精炼时间控制在分钟，必要时采取两次精炼。
五、静置时间控制
扒渣作业结束后，根据炉内温度采取升温或者自然降温作业, 同时对铝液进行静置处理，静置时间一般控制在20-3。
分钟。
六、当以上工序作业结束，成分合格、铝液温度符合浇铸工艺要
求后进行浇铸作业。
无锡市复拓金属材料有限
公司
2015年10月15日。
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精炼：从熔体中除去气体（对于铝熔体主要是氢气，占70-90%，主要来源见《铝合金熔铸生产技术问答》-p77）、夹杂物和有害元素，以获得优良金属液对的工艺方法和操作过程称为精炼，也称为净化。
按作用原理可分为：吸附精炼和非吸附精炼。
按精炼部位可分为炉内精炼、浇包精炼和在线式精炼（或炉外连续精炼）。
铝合金精炼剂
从熔体中除去气体、夹杂物和有害元素的物质称为精炼剂。
按常温物态分：固态精炼剂（块状和粉末、液态精炼剂和气态精炼剂。
按作用分：覆盖剂、除气剂、精炼剂（又称复合净化剂）、打渣剂（又称渣铝分离剂）、清炉剂、除镁剂、除钠剂、除钙剂等。
气体精炼剂
◎惰性气体：不与铝熔体反应且在熔体中不溶解或溶解极微的气体，如氩气、氮气等
◎活性气体（能与熔体产生化学反应但不对铝熔体造成污染的气体，如氯气、氟利昂、六氟化硫等）
◎混合气，如氮-氩、氩-氯、氮-氟利昂、氩-六氟化硫、氮-氯-一氧化氮等。
基本要求：保证达到预期精炼效果所必需的气体纯度。
固态和液态精炼剂
（1）按组分：
◎单组分溶剂：主要指氯盐精炼剂。
氯盐精炼剂通常具有挥发性大、沸点较低、精炼处理时反应比较激烈的特点；但氯盐一般都有吸湿性，反应最终产物氯化铝有一定毒性，污染环境。
对于某些氯盐还会增加金属杂质含量，其使用受到限制。
◎复合溶剂：指有两种或两种以上的单盐经混合或融合而成的盐类混合物。
只是铝材行业目前使用最广泛的一类精炼剂。
复合溶剂的基本要求：在加工温度范围内不产生有害于铝液的化学反应；有良好的精炼性，或覆盖性，或打渣性，或要求的去除金属杂质的性能；熔点应低于熔炼温度，并在液态下保持良好的流动性，不论哪种复合溶剂，都应便于铝液分离，且不黏附于炉壁和工具；密度应小于工作温度下铝液的密度；彻底干燥；来源充足，供应方便，价格便宜。
复合溶剂的配方原理：（1）表面张力与溶剂成分的关系；（2）熔点与溶剂成分的关系；（3）各成分的作用
（2）按使用目的：
◎防止氧化和吸气用的覆盖剂（要求小的表面张力和低的熔点）
◎除氢脱气的除气剂
◎除去氧化物夹杂用的净化剂
◎除去钠、镁、钾、钙等杂质元素的元素清除剂
◎清炉分离铝液用的除渣剂（对铝液有大的表面张力而对氧化渣要有较小的表面张力）
◎细化变质用的变质剂
铝及其合金中气体的来源
氢在液态铝合金和固态铝合金的饱和溶解度相差近17倍，因此即使合金液含氢量很低,凝固时也会有大量的氢析出,在铸件中形成针孔和夹杂等缺陷。
从而严重影响铝合金的力学性能。
熔入铝熔体中气体氢占85%以上,因而铝熔体中的“含气”可以近似地视为“含氢量”。
在熔体中铝与水汽发生下列反应:
可见,在一般熔体温度下,炉料、工具、熔剂、炉墙、炉底、和大气中的水汽都足于和铝熔体产生反应而形成氢因此。
在铝熔体中曾、是含有一定数量的氢。
铝及其合金熔体中非金属夹杂物的来源
铝熔体中的非金属夹杂物(主要为氧化夹杂物),绝大多数来源于熔炼和浇铸,按照化学反应原理,铝与炉气中的O2与、O2、O2O(汽)、OO2、CO、O O、O O、O2等反应最终都生成OO2O3与夹杂物,特别是铝熔体与水汽反应既生成氢又生成Al2O3,反应生成物都是对产品有害的物质。
铝及其合金熔体中气体和非金属夹杂物的相互作用
r−OO2O3与铝熔体接触的一面是致密的,与空气接触的一面是疏松的,吸附有水汽和氢,当r−OO2O3被卷入铝熔体时,所吸附的水汽和氢一起进入铝熔体,产生化学反应生成氢和氧化杂物。
因此.铝熔体中氧化夹杂物愈多,则铝熔体中的含氢量也愈高,溶解及吸附的氢也愈多。
同时,氧化夹杂物的存在,阻碍铝熔体脱氢,要脱氢必须同时除去氧化夹杂物。
清除夹杂物是除氢的基础。