Параметры процесса литья алюминиевых сплавов в основном включают температуру литья, скорость литья и интенсивность охлаждения, а также высоту уровня расплава, фурнитуру для литья с «горячей вершиной» и т. д. Компания AdTech специализируется на литейных предприятиях, работающих с алюминиевыми сплавами, и поставляет оборудование для очистки, а также фурнитуру для литья с «горячей вершиной», чтобы решать стоящие перед ними задачи.
Процесс литья алюминиевых сплавов
Температура литья
В настоящее время в большинстве процессов литья алюминиевых сплавов применяется онлайновая система дегазации и фильтрующие устройства. Практика показывает, что при разных температурах жидкости в устройстве потоковой дегазации наблюдается разная эффективность дегазации. Поэтому необходимо учитывать требования к температуре жидкости для обеспечения эффективной дегазации в устройстве потоковой дегазации. Кроме того, следует учитывать выделение газа из расплава в кристаллизаторе. Из-за низкой температуры литья газ в кристаллизаторе не успевает всплыть на поверхность расплава, что приводит к пористости и рыхлости, а также может вызывать такие дефекты качества, как шлаковые включения и холодные зоны. Высокая температура литья не должна превышать температуру плавления. Слишком высокая температура литья приведёт к утечке алюминия в начале литья. Поскольку длина перекачивающего инструмента различна, а падение температуры расплава неодинаково, на линии возникает точка нагрева, и температура расплава значительно колеблется в процессе перекачки. Поэтому температура литья должна определяться по температуре расплава, вливаемого в кристаллизатор. Как правило, температура литья на 50–70 °C выше фактической температуры кристаллизации сплава. Зона перехода у алюминиевых сплавов серий 1xxx и 3xxx в литейной машине узкая, и температура литья должна быть высокой. Зона перехода у сплавов серий 2xxx и 7xxx шире. Температура литья должна быть ниже.
Скорость запуска
При непрерывном литье длина слитка, формируемого за единицу времени, называется скоростью литья. При традиционном литье заказ обычно оформляется с указанием фиксированной скорости литья. Современная литьевая технология предполагает кривую скорости литья, то есть скорость литья в начале и в процессе литья различна. Быстрая и медленная скорость литья оказывают большое влияние на трещины в слитках, качество поверхности слитков, их структуру и эксплуатационные характеристики. При условии обеспечения качества слитков следует использовать высокую скорость литья. Современный метод литья предполагает использование кривой скорости литья слитка, которая заменяет устаревший процесс доливания до дна или отжига. Это не только позволяет сократить количество вспомогательного оборудования, но и экономит трудовые ресурсы, снижает трудоемкость, а также позволяет избежать некоторых дефектов качества поверхности отливки. Выбор скорости литья. Как правило, для сплавов и слитков с повышенной склонностью к холодным трещинам скорость литья следует увеличить. Для сплавов и слитков с высокой склонностью к термическим трещинам скорость литья следует уменьшить.
Прочность при охлаждении
Интенсивность охлаждения также называют скоростью охлаждения. Интенсивность охлаждения не только влияет на образование трещин в слитке, но и оказывает более значительное влияние на его структуру. С увеличением интенсивности охлаждения скорость кристаллизации слитка возрастает, внутризерновая структура становится более утончённой, а глубина жидкой полости в слитке уменьшается. Размер переходной зоны уменьшается, что улучшает условия уплотнения металла и уменьшает или устраняет такие дефекты слитка, как рыхлость и пористость. Плотность слитка увеличивается, а размер первичных кристаллитов можно уменьшить, чтобы снизить степень локальной сегрегации.
С развитием технологий литья кристаллизатор в современных методах литья стал интегрированным. При литье с использованием старого кристаллизатора расход охлаждающей воды значителен, что неизбежно приводит к появлению некоторых дефектов качества слитка. При литье с использованием современного кристаллизатора расход охлаждающей воды невелик. Практика доказала, что он составляет всего около 70% от расхода воды старого кристаллизатора. В настоящее время в большинстве зарубежных стран используется литье с кристаллизатором с низким уровнем жидкости, цель которого — повысить интенсивность охлаждения и уменьшить или устранить явление нагрева в зоне воздушного зазора после первичного охлаждения, благодаря чему практически отсутствуют ситуации вторичного охлаждения и закалки, и, как правило, получаются плоские слитки.
Нельзя игнорировать влияние температуры охлаждающей воды на прочность при холодной промывке. Обычно температура охлаждающей воды устанавливается на уровне 20, однако ввиду региональных климатических условий различия в состоянии водоснабжающих сооружений и температурных режимах заводов приводят к значительным колебаниям, что вызывает региональные или сезонные дефекты качества слитков. Современная система водоснабжения кристаллизатора оснащена функцией импульсного или межфазного переключения, которая определяется программированием технологического процесса, благодаря чему интенсивность охлаждения можно настроить в виде кривой в соответствии с потребностями процесса литья.