При рафинировании литейных алюминиевых сплавов используются химические соединения для дегазации и удаления шлака. Очистка является важным этапом процесса литья алюминиевых сплавов, который нельзя пропускать. Она выполняет функции дегазации, очистки и рафинирования алюминиевого сплава. Кроме того, она позволяет повысить пластичность и ударную вязкость литого алюминиевого сплава и подготовить его к преципитационному упрочнению.
Литой алюминиевый сплав обладает относительно высокой химической активностью. В процессе литья и плавки он легко вступает в реакцию с парами воды, подвергаясь окислению и поглощая водород, в результате чего при затвердевании расплава алюминия в алюминиевые отливки образуются такие дефекты, как включения и микропоры. Эти дефекты негативно сказываются на механических свойствах алюминиевых отливок.
В настоящее время существует два метода рафинирования литейных алюминиевых сплавов:
1. Метод адсорбционной очистки: в основном включает очистка флюса метод, метод дегазационной флотации и Фильтрация CFF метод;
2. Метод очистки без адсорбции: вакуумная обработка и ультразвуковая обработка.
Процесс рафинирования литых алюминиевых сплавов позволяет полностью растворить различные фазы в сплаве, упрочнить рафинированный материал, повысить вязкость и коррозионную стойкость, устранить внутренние напряжения и смягчить материал, что позволяет продолжить его дальнейшую обработку или формовку.
Помимо поглощения газа литым алюминиевым сплавом во время плавки, поглощение газа происходит также при заливке в форму. По мере поступления жидкого металла в форму его температура снижается, растворимость газа уменьшается, и избыточный газ выделяется в виде осадка, причем часть этого газа не может выйти наружу. Газ остаётся в алюминиевом литье, образуя поры, которые обычно называют “микропорами”.
Газ в литом алюминиевом сплаве иногда связывается с усадочной полостью, и газ, осадившийся в расплаве алюминия, остается в усадочной полости. Если давление, создаваемое нагревом пузырьков, велико, поверхность пор гладкая, а вокруг отверстий наблюдается светлый слой; если давление, создаваемое пузырьками, невелико, внутренняя поверхность пор морщинистая, и при внимательном наблюдении прослеживаются признаки усадки.
Чем выше содержание водорода в расплаве алюминиевого сплава, тем больше микропоры образуется в отливке из алюминиевого сплава.
Мелкие поры в литом алюминиевом сплаве не только снижают герметичность и коррозионную стойкость отливки, но и ухудшают механические свойства сплава. Для получения литых алюминиевых деталей без пор или с минимальным их количеством ключевую роль играют условия плавки. Если во время плавки добавить защитное покрытие, количество газа, поглощаемого сплавом, значительно сокращается. Таким образом, процесс рафинирования расплавленного алюминия при литье алюминиевого сплава позволяет эффективно контролировать содержание водорода в расплаве.
При литье алюминиевых сплавов, независимо от применяемого метода рафинирования, цель заключается в более эффективном дегазировании, очистке и рафинировании алюминиевого сплава, чтобы получить высококачественные и соответствующие требованиям алюминиевые отливки.