С развитием аэрокосмической отрасли комплексные эксплуатационные характеристики высокопрочных и высокоударных алюминиевых сплавов, применяемых в гражданских пассажирских самолетах, аэрокосмических аппаратах, военных самолетах и других областях, становятся все выше и выше. В основном речь идет об алюминиевых сплавах серий 2XXX и 7XXX. В последние годы в отечественном авиастроении в основном используются марки 2024, 2124, 7050/7150/7055 и т. д. Для получения высококачественных алюминиевых сплавов решающее значение имеет металлургическое качество слитков. Поэтому технология литья алюминиевых слитков также играет важную роль.
Ключевые контрольные точки при литье алюминиевых слитков: Проектирование и подготовка формы; состояние поверхности формы и её техническое обслуживание; смазка; подача воды; головка слитка; автоматическое заполнение дна слитка; скребок; технологические параметры.
Технология литья алюминиевых слитков
Источники металлургических дефектов
1) щелочные металлы, процесс электролитического производства алюминия, первичный алюминий; металлы вторичной переработки; флюсы; металлические добавки, и т. д.
2) Источники водорода, влажные вспомогательные материалы, побочные продукты сжигания топлива, водяной пар в воздухе и т. д.
3) Источники шлака, оксидов, рафинирующих веществ, солей и т. д.
Основные аспекты управления процессом плавки
Температура плавления: не более 750 °C, чтобы предотвратить образование шпинели. Необходимо строго контролировать температуру легирования, особенно температуру добавления Mg и Zr. В процессе плавки используется электромагнитная мешалка для обеспечения однородности расплава. Следует контролировать согласованность загрузки печи и процесса рафинирования (скорость вращения ротора, соотношение газообразного хлора), чтобы обеспечить хороший эффект рафинирования и не допустить образования избыточного количества хлоридов.
Онлайн-дегазация и фильтрация
Утончение зерна
Для предотвращения образования трещин в слитках и образования крупных зерен необходимо добавлять в расплав алюминиевого сплава утончитель кристаллитов Al-Ti-B или Al-Ti-C. При добавлении в резервуар линейного потока следует уделять особое внимание качеству Al-Ti-B или Al-Ti-C. Количество добавки корректируется в зависимости от сплава и продукта. Как правило, количество добавки составляет 1 кг/т металла.
Технология литья алюминиевых слитков
Современное оборудование для плавки и литья является необходимым условием для получения высококачественных слитков. Очистка расплава или очистка жидкого алюминия включает в себя все этапы, связанные с сырьем, плавкой, выдержкой, дегазацией, удалением шлака и фильтрацией. Чистота расплавленного алюминия, а также размер и содержание шлаковых включений существенно влияют на качество продукции. Необходимо досконально понимать особенности каждого технологического процесса и строго соблюдать соответствующие этапы.