廢鋁與鋁合金的再生學問廢鋁中重金屬的分別技術出重有色金屬的難度較大。從國內外報道的資料看，爭論的方案主要有以下幾個方面：重介質選礦法即利用重介質重選的方法分選出密度大于鋁的銅等重有色金屬，其利用拋物選礦法利用各種體積根本一樣的物體在受到一樣的力被拋出時落點不同的原理，可以把廢雜鋁中密度不同的各種廢有色金屬分開目的。此種方法可使廢鋁、廢銅、廢鉛和其他廢物均勻地分開。依據此種原理制造的設備已在國外承受，國內正處于爭論階段。鋁合金鑄件氣孔與預防比重小，比強度高，具有良好的綜合性能，因此被廣泛用于航空工業、汽車制造業、動力儀事。本文結合作者鋁合金鑄件生產實踐閱歷談談鋁合金鑄件氣孔與預防問題。氣孔類別由于鋁合金具有嚴峻的氧化和吸氣傾向，熔煉過程中又直接與爐氣或外界大氣相接觸，通常是指鑄件中小于1mm的析出性氣孔，多呈圓形，不均勻性氣孔的分布和外形特征，針孔又可以分為三類①，即：點狀針孔：在低倍組織中針孔呈圓點狀，針孔輪廓清楚且互不連續，能數出每平方厘米面積上針孔的數目，并能測得出其直徑。這種針孔簡潔與縮孔、縮松等予以區分開來。網狀針孔：在低倍組織中針孔密集相連成網狀，有少數較大的孔洞，不便清查單位面積上針孔的數目，也難以測出針孔的直徑大小。綜合性氣孔：它是點狀針孔和網狀針孔的中間型，從低倍組織上看，大針孔較多，但不是圓點狀，而呈多角形。種成分的鋁合金都簡潔產生針孔。針孔的形成下降而削減，由液態轉變成固態時，氫在鋁合金中的溶解度下降19倍。〔氫在純鋁中的溶解度與溫度的關系見圖1③〕。因此鋁合金液在冷卻的凝固過程中，氫的某一時刻，氫的含出的，就在凝固過程中形成細小、分散的氣孔，即尋常我們所說的針孔〔gasporosity〕。在氫氣泡形成前到達的過飽和度是氫氣泡形核的數目的函數泡核心的作用節總比多雨潮濕的季節鋁合金鑄件針孔缺陷少些的緣由。一般說來，對鋁合金而言，假設結晶溫度范圍較大，則產生網狀針孔的機率也就大得多③。〔即補縮通道被堵塞析出而形成針孔。形成氣孔的氫氣的來源與析出金熔煉過程中，通常接觸的爐氣有：氫氣、氧氣、水蒸氣、二氧化碳、二氧化硫等，這些氣及空氣量來打算的。一般焦炭坩堝爐，爐氣成分主要為二氧化碳、二氧化硫和氮氣；煤氣、主要是氫氣。因此，承受不同的熔煉爐熔煉時，鋁合金的吸氣量和產生氣孔的程度是不同的。溶于鋁或鋁合金，其他氣體一般與鋁或鋁合金反響形成鋁的化合物，如Al2O3、AlCl3、AlN、Al4C31可知，氫在液態鋁或鋁合金中的溶液解度很大，而幾乎不溶解于固態鋁〔在室溫條件下，其溶解度約在0.003﹪以下〕。在鋁合金熔煉時，四周空氣中的氫氣含量并不多，氫的最通常的來源是鋁和水蒸氣的反響，Al(OH)2分解出來的水分等，其反響式如下：3H2O(水蒸氣)+2Al=Al2O3+6[H](1)含鎂鋁合金由于還發生以下反響，更簡潔吸取氫：H2O(水蒸氣)+Mg=MgO+2[H](2)另外，金屬爐料或回爐料帶入的油污、有機物、鹽類熔劑等與鋁液反響也能生成氫：4mAl+3CmHn=mAl4C3+3n[H](3)成氫化物的元素，如鈣、鈦、鋰、銫等金屬均能猛烈地擴大氫在鋁液中的溶解度。不同溫度下活性氫原子在鋁液或鋁合金中的溶解度見表1。氣孔對鋁合金鑄件性能的影響針孔對鋁合金性能的影響主要表現在能使鑄件組織致密度降低，力學性能下降。為此，證鋁合金鑄件品質是格外重要的。針孔等級評定，低倍檢驗按GB10851-89進展，當有爭議時2規定執行；X射線照相按GB11346-89鋁合金鑄件針孔分級標準執行，該標準選用目前工業生產中常用的兩種合金ZL101〔Al-Si-Mg系〕和ZL201〔Al-Cu-Mn系〕,并在T4狀бbσ5的試驗結果說明〔ZL101T4、ZL201ST4各種針孔試樣的力學性能分別見表34〕：鑄件力學性能與針孔等級之間是線性相關關系，隨著針孔等級級別增加，力學性能逐步下降；針孔等級每增加一級，力學性бb3%左右，σ55%左右。對鋁合金鑄件切取性能試樣要求，鑄件允許存在的針孔級別詳見GB9438-8性能下降，壁厚小的則較高。由于鑄件的力學性能取決于多種因素，不僅與針孔等級有關，還與合金的化學成分的波動、鑄件的凝固速度、熱處理效果、其他缺陷的存在因素有關，所以同一級別的針孔試樣，力學性能將在一個相當大的范圍內波動。鋁合金鑄件針孔形成的主要因素綜上所述，針孔是鋁合金鑄件中簡潔消滅的且對鑄件品質造成肯定影響的一種鑄造缺陷，氫是造成針孔的主要緣由〔有的資料介紹，鋁液中所溶解的氣體中80%-90%是氫〕，而氫的主要來源是水蒸氣分解所產生的也就是直接影響針孔形成的主要因素。影響針孔形成的主要因素有：原材料、關心材料的影響AL〔OH〕2分解會產生水分，造型材料中有多種有機和無機輔料帶有的水分，鑄型材料中的度，但也相應增大了發氣量。熔煉設備及工具的影響銹蝕、污物的舊坩堝，使用前應吹砂或用其他方法去除干凈，并加熱至700℃-800℃，保溫2h-4h，以去除坩堝所吸附的水分和其它化學物質，否則會因含有水分而在熔煉澆注時產生否則耐火材料中含有的水分及化學結合的氫就無法釋放而導致熔煉時形成氣孔。產生大量的氣體，導致鑄件針孔的形成。氣候的影響的現象就嚴峻些。固然，空氣濕度大時，鋁合金錠、熔煉設備、工具等也會因空氣潮濕而增加外表水分的吸附量，因此更應留意實行有力預熱烘干防護措施，以削減氣孔的產生。熔化操作的影響孔的幾率就越大。有人曾做試驗，鋁液存放時間越長，鋁合金內含氣量近似成比例增加。因工藝規程，一般鋁合金熔化后保持時間不能超過3h-5h，鋁合金熔化溫度也不能過高，一般760℃以下，最高初始熔煉溫度不應超過920℃。砂型鑄造鑄型的影響定合金中氫氣含量有很大區分③：鑄型含水量為5%時，鑄型中含氫量為1.5ml/100g；鑄型6%2.5ml/100g8%3.0ml/100g6%以下。這是由于濕型鑄造時，由于水分的汽化溫度低，當加熱到鋁液熔化溫度時液，導致侵入性氣孔的形成。金屬型鑄造型腔的影響由于金屬型鑄造沒有退讓性和無透氣性等特點，金屬型在充填和澆注過程中，型腔內“氣阻”，這些氣阻則使鑄件消滅澆缺乏或冷隔缺陷。預防鋁合金鑄件針孔形成的主要措施品質，可針對性地實行適當的預防措施予以預防。認真做好熔煉澆注時的預備工作嚴格按工藝規程要求，正確處理好爐料。爐料使用前應用吹砂或其它方法去除爐料表面的銹跡、泥沙等污物，并進展爐料預熱，預熱溫度：350℃-4503h以上，嚴防帶入水分和油污等。按QJ169-75I類鑄件，只允許使用一級回爐料，Ⅱ、Ⅲ類鑄件允許使用二級回爐料，但Ⅱ類鑄件回爐料的總量不允許超過70%，三級回爐料不允許用于基本產品的生產。坩堝、錠模、熔煉工具，使用前應將外表油污、臟物等去除干凈。并預熱至120℃-250℃，涂以防護涂料。坩堝、砌爐子、有銹蝕的舊坩堝，使用前應用吹砂其他方法將外表去除干凈，并700℃-800℃，保溫2h-4h，以去除坩堝所吸附的水分及其它化學物質。已經涂料的坩堝、錠模、熔煉工具使用前，均須預熱，坩堝應預熱至暗紅色〔500℃-600℃〕；熔煉工具應預熱至200℃-400℃，保持2h以上〔除使用感應爐熔煉合金時，坩堝可不預熱外。〕嚴格執行工藝規程，力求做到快速熔煉Al-Mg合金和其它鋁過程中消滅特別，要準時與現場技術人員取得聯系，實行堅決措施予以處理。依據QJ1182-87標準，每一爐合金從開頭熔化到澆注完畢的時間，砂型鑄造不得超過4h；金屬型鑄造不6h8h760℃，坩堝底部涂料厚度不得小于６0ｍｍ。加強潮濕季節預防措施在雨季或空氣潮濕季節鑄造鋁合金，我們更應加留意實行預防去氣防護措施，對熔煉用具、錠模、坩堝、爐料等都要嚴格按標準進展預熱處理，以防帶入過多的水分和油污等，引起各類針孔的產生。精煉去氣，去除鋁合金中的氣體<一般狀況下，所謂“去氣”〔又叫“除氣”〕就是去除合金中的氣體，“精煉”就是指去除合金中去氣的主要方法是在鋁合金中通過精煉除氣劑制造大量的氣〔氣泡中的氣體可能是鋁液內部經化學反響產生的，也可能性是經由局部精煉除氣劑參加直接帶入的〕，利用分壓原理，〔此時氣泡的分壓為零〕浮到鋁液外表時，氣泡裂開，氫氣逸入大氣之中，最終到達去除氫氣的目的。氣、氮氣除氣，用真空除氣，用超聲波除氣，過濾除氣等方法。，常用精煉除氣劑的用途見表5。承受氯鹽和氯化物除氣劑除氣時，要用鐘罩將除氣劑壓入坩堝底部100mm，沿坩堝直徑1/3處〔距坩堝內壁〕的圓周勻速移動。為了不使鋁液大量噴濺，除氣劑可分批參加，除6規定的時間進展靜置。增加氣體在合金中的溶解度承受快速或高壓下凝固的方法從而到達消退針孔的目的。具體方法限于篇幅，在此不做過多闡述。承受工藝方法進展除氣屬型時就必需有排氣預防措施，其生產中常用的排氣方式有：利用分型面或型腔零件的組合面的間隙進展排氣：由于金屬型零件在組合時，總會有0.1mm-0.2mm之間，利用這刺增加，降低鑄件尺寸精度。開排氣槽：即在分型面或型腔零件的組合面上，芯座與頂桿外表上做排氣槽，這樣既“氣阻”的地方。設計排氣塞：排氣塞是金屬型常用的排氣設施。在一平面上需要設制數個排氣塞時，可用一個排氣環來代替，將它設計在型腔的“氣阻”處，或型腔的大平面上，以便排氣暢通。卻的作用。排氣塞安裝的位置和數量，常在金屬型修正時確定。在金屬型小批量生產時，為ф5-10也可以起到排氣塞的作用。預防鋁合金鑄件氣孔形成應遵循的工藝原則的就是要在鑄件中防止生成氣孔和夾雜，獲得優良品質的鑄件。從鑄造工藝角度綜合分析，“防”“排”“溶”三字工藝原則來概括。“防”：就是要防止水分及各種污物進入坩堝或熔爐中。“排”雜物〔主要是Al2O3〕，才能防止鋁液增氫，消退去氫障礙，從而獲得純潔的鋁液，澆出合格的鑄件。“渣既盡，氣必除”說的就是這個意思。“溶”形成氣孔。因此，在鋁合金熔煉安排和選擇“防”、“排”、“溶”三套工藝措施時，我們必需遵循“以防為主，以排為輔”的工藝原則，但最正確的熔煉或重熔方法，著眼點應仍放在“防”字上。固然，鋁合金熔煉或重熔時，貫徹“以防為主，以排隊為輔”的原則，正確實施“防”、“排”、“溶”三套工藝措施，還必需具有過硬的熔煉操作根本功，熔煉操作根本功包括：精煉設備、熔爐煉工具的預備和處理，溶劑、變質劑的預制，精煉、變質除渣的技巧，攪拌操作的技巧的形成。鋁合金件金屬型鑄造工藝及設備概述密等優點而被廣泛應用。尤其是汽車發動機部件，日、美、英、德和意等工業興旺國家很多鋁技術也廣泛應用于航空、航天、高壓電器、電力機械以及儀器儀表等行業〔相比主要具有如下幾方面的優勢：幾何尺寸和金相組織等綜合質量好。較低壓及高壓鑄造工藝敏捷，可生產較簡單鑄件。更有利于大批量生產，實現高度自動化和簡化修理；在同等生產規模下，與高、低壓鑄造相比，鑄造設備和金屬型等工裝的一次性投資更低。鋁合金件金屬型鑄造工藝技術鋁合金件金屬型鑄造工藝設計金屬型鑄造工藝設計關鍵是鑄件澆注位置確實定、澆冒系統的設計和模具工作溫度的掌握和調整。l〕鑄件澆注位置。它直接關系到金屬型型芯和分型面的數量、金屬液導入位置、排氣的通暢程度以及金屬型構造的簡單程度等溫度分布，進而影響鑄件的生產效率，尺寸精度等內、外質量。因此，鑄件澆注位置是鑄造工藝設計首先考慮的重要環節。澆冒系統。鑄件澆冒系統設計打算鑄件內、外質量。澆冒系統應具有撇渣、排氣和補縮功能，同時應保證鑄件合理的凝固、冷卻溫度場。正確、合理的澆冒系統除憑閱歷估算外，〔孔的危急部進法國Sifa公司鋁合金金屬型鑄造機正是承受這種澆冒系統，生產工藝不穩定。百分之百的式，消退了縮松缺陷，缸蓋成品率顯著提高。英國Foseco公司曾對兩種澆注方法做過具體的爭論和比照試驗工件，并稱后者為DYPUR法。該法使型簡化、緊湊，節約鋁液，鑄件成品影響也不大。固然，澆冒系統的開設位置、構造和尺寸大小除考慮鑄件凝固溫度場外，還需兼顧型簡單程度，金屬液充型是否平穩，是否具有撇渣和排氣等功能。金屬型工作溫度。同樣，金屬型工作溫度和各局部的溫差對鑄件的冷卻溫度場有著重要手段是掌握冷卻水出口溫度，出口溫度靠冷卻循環水循環速度調整。如意大利Fata公司和法Sifa公司設計制造的金屬型都有先進的水、風冷卻裝置。此外，對于局部厚大熱節部位還可鑲嵌熱導率高或蓄熱量大的金屬嵌塊或調整涂料層厚度和涂料種類以保證鑄件形成合理的冷卻溫度梯度，消退局部縮松〔孔〕缺陷。鋁合金金屬型設計及材料金屬型設計及制造。好的金屬型設計和制造技術是滿足工藝設計、適應大批量、高質量鑄件生產的關鍵。金屬型設計主要包括金屬型構造、排氣系統、鎖緊機構，冷卻系統、連接來表達。金屬型材料。適宜制造金屬型的材料應具有足夠的高溫強度、肯定的熱穩定性和熱疲乏10000～50000次左右；興旺國家普遍承受美國鋼鐵學會〔AISI〕H-13，相當于國內4CrMoVSi模具，其鑄件尺寸穩定、模具壽命長，一般大于100000次。固然，模具的壽命除與材質有關外，還與模具構造、鑄造合金的材料、操作和治理等因素有關。鋁合金金屬型鑄造設備及自動化〔1〕金屬