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嘉德淺析鋁鍛件表面起氣泡是如何形成的?

    在我國眾多的中小型鋁板生產(chǎn)廠仍在廣泛地采用鋁熔化、精煉→水平連鑄、鋸切→加熱、熱軋→粗、中、精軋→退火的工藝。 嘉德這是由于水平連鑄法具有連續(xù)作業(yè)、錠長不限、生產(chǎn)效率較高、操作方便以及設(shè)備與基建投資較小等優(yōu)點。然而, 嘉德鋁鍛件發(fā)現(xiàn):這些廠在生產(chǎn)過程中熱軋坯料的表面“氣泡”與成本表面的“黑麻點”、“起皮”等缺陷都與水平連鑄方法有關(guān)。為此,圍繞“氣泡”、“黑麻點”形成原因進(jìn)行分析討論,并在預(yù)防措施方面提出方面提出自己一些看法。

    1.1 “氣泡”現(xiàn)象

    嘉德鋁鍛件表示,出現(xiàn)“氣泡”大體規(guī)律為:偶爾成批出現(xiàn)在熱軋后的坯料表面,“氣泡”呈“鼓包”形式;數(shù)量不多,大小不一;常出現(xiàn)在坯料的一個大面上。

    1.2 成因分析

    以觀察分析確認(rèn):其根本原因是由于中間包上所安裝的結(jié)晶器結(jié)構(gòu)不合理,它不利于鋁熔體結(jié)晶凝固時析出的氣體排出,使之滯留于錠坯上側(cè)近表面處所致。現(xiàn)場采用的水平連鑄結(jié)晶器結(jié)構(gòu)示意如圖1。由于可見,結(jié)晶過程不利于析出氣體排出。

    鋁熔體易于吸收氫氣,且隨溫度與狀態(tài)的變化,平衡吸氫量變化很大,高溫一次電解鋁液,在950℃時的平衡吸氫量為2。9ml/100gAL,750℃為1。2ml/100g/AL。660℃熔點的液態(tài)鋁中平衡吸氫量力0.69ml/100 gAL ,而在此溫度結(jié)晶后的固態(tài)鋁則為0。036mL/100 gAL,即二者相差近20倍。 嘉德鋁鍛件表示由此說明,連鑄時在結(jié)晶凝固界面附近的鋁熔體中會出現(xiàn)氫氣的“濃化”,其分壓增高,足以成核形成“氣泡”。而此時,由于受石棉擋板限制,“氣泡”無法通過中間包中體而逸出,只能滯留在錠坯上表面的次表層,使熱軋后在氣體膨脹壓力作用下形成“氣泡”。在現(xiàn)場生產(chǎn)中對此常采用小刀挑破力法試圖消除其后續(xù)影響,豈不知此舉可能形成制品表面的“起皮”、“黑斑”等缺陷。

    1.3  預(yù)防措施

    首先是加強(qiáng)精煉氣效果,使鋁熔體在結(jié)晶器內(nèi)即使氧氣“濃化”也達(dá)不到形成“氣泡”的程度  這點對于直接使用高溫電解鋁液作原料的情況尤其重要。在采用有效精煉劑與除氣方法的同時, 嘉德鋁鍛件提醒嚴(yán)格操作規(guī)程也特別重要,在生產(chǎn)中時有時無成批出現(xiàn)此缺陷,應(yīng)該與此密切相關(guān);再是改進(jìn)結(jié)晶器結(jié)構(gòu)。前述傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)小甚合理的中間包結(jié)晶器,有必要通過實踐探索加以改進(jìn)。如可否將石棉擋板鋁液入口縫由中間縫改成上、下兩側(cè)縫,或者適當(dāng)增加結(jié)晶器長度,干脆去除石棉擋板,讓結(jié)晶器內(nèi)熔體與小間包中熔體完全相通.這一點參照熔體靜壓大得多、溫度高得多的銅及銅合金水平連鑄方法考慮,應(yīng)有其可行性。

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