鋁合金熔煉工藝概述

熔煉是使金屬合金化的一種方法。它是采用加熱的方式改變金屬物態(tài)，使基體金屬和合金化組元按要求的配比熔制成成分均勻的熔體，并使其滿(mǎn)足內部純潔度、鑄造溫度和其他特定要求的一種工藝過(guò)程。熔體的品質(zhì)對鋁材的加工性能和較終使用性能產(chǎn)生決定性的影響，如果熔體品質(zhì)先天不足，將給制品的使用帶來(lái)潛在的危險，因此，熔煉又是對加工制品的品質(zhì)起支配作用的一道關(guān)鍵工序。

　　變形鋁合金典型的熔煉工藝流程如下：熔爐準備→爐料準備→配料→裝爐→熔化→加銅加鋅→熔化后扒渣→加鎂加鈹→攪拌→取樣分析→調整成分→攪拌→扒渣→倒爐→精煉→扒渣覆蓋→靜置調溫→爐前測氫→出爐→清爐

　　上述工藝流程通常是在一臺熔煉爐和一臺靜置爐中完成的。其中，熔煉爐擔負熔化和調整成分的任務(wù)，靜置爐擔負凈化熔體和保溫的任務(wù)。這樣配置設備的好處是能充分發(fā)揮熔煉爐的生產(chǎn)效率，既保證熔煉品質(zhì)，又提高產(chǎn)量。有些工廠(chǎng)將上述工藝流程，全放在一臺爐子中完成，此時(shí)，爐子擔負著(zhù)熔煉和靜置的雙重任務(wù)，稱(chēng)為熔煉保溫爐。如果爐子是單膛的，則這樣配置設備不能充分發(fā)揮熔煉爐的生產(chǎn)效率，能耗較大。另外，國內還有個(gè)別工廠(chǎng)采用在火焰反射爐中熔化，而后用澆包將鋁水轉入電阻反射爐中調整成分和溫度，再在靜置爐中凈化熔體和保溫的工藝流程。這樣的設備配置要占用三臺爐子，而且液態(tài)金屬轉注次數多，轉注時(shí)間也較長(cháng)使熔體嚴重污染，熔損增大，轉注用的澆包還需專(zhuān)用設備加熱，因此，從品質(zhì)、產(chǎn)量、能耗上都是十分不利的。

　　目前國內鋁材行業(yè)采用的熔煉方法大致有分批熔煉法和半連續熔煉法兩種。分批熔煉法指以一個(gè)熔次為一個(gè)周期，從裝爐、熔化開(kāi)始至精煉、倒爐結束，一爐一清的熔煉方法。此法多適用于生產(chǎn)品質(zhì)要求較高而批量又不太大的成品合金，以保證化學(xué)成分的準確和均勻。通常，所有特殊制品，即所有合金的鍛件和模鍛件;用于航空制造業(yè)的飛機大梁型材、階段變斷面型材和小空心大梁型材;用于原子能工業(yè)的合金制品等均采用這種方法熔煉。半連續熔煉法指以相同合金為一個(gè)生產(chǎn)周期，每次出爐量只有熔爐中熔體總量的二分之一至三分之一，隨即再裝入比上述稍多的新?tīng)t料繼續熔化的方法。該法的優(yōu)點(diǎn)是爐料浸沒(méi)在熔體中，不僅減少了燒損，而且提高了熔化速度，同時(shí)爐內溫度波動(dòng)不大，對爐底保護作用好，有利于提高爐齡。缺點(diǎn)是需要對成分進(jìn)行有效控制，且爐內總有剩料，易造成局部過(guò)熱，使鑄錠產(chǎn)生粗大晶粒的傾向性增大。該法適用于熔煉批量大、爐料品位較低、對熔體品質(zhì)無(wú)特殊要求的合金制品。通常，純鋁制品、6063建材制品及以回爐廢料為主要爐料的合金制品均采用此法熔煉。