В последние годы, в связи с продвижением концепций энергосбережения и защиты окружающей среды, различные виды транспортных средств развиваются в направлении снижения веса. В настоящее время в большинстве автомобилей высокого класса и грузовых автомобилей большой грузоподъемности отказались от тяжелых стальных колесных дисков и перешли на более легкие кованые алюминиевые диски. Алюминиевые сплавы для автомобильных колес, независимо от того, используются ли они для литья или ковки, относятся к сплавам серии A-Mg-Si, однако состав алюминиевых сплавов для ковки более сложен, чем у литейных сплавов. В процессе легирования в этих сплавах неизбежно образуются неметаллические включения и попадают газы (в основном водород). Удаление и снижение содержания неметаллических включений и газов в алюминиевом сплаве является одним из основных этапов процесса плавки алюминиевых сплавов. Расплавленный алюминий Установка дегазации в основном используется для удаления водорода в процессе литья алюминиевых сплавов.
Большинство неметаллических включений, образующихся при производстве алюминиевых сплавов, представляют собой оксиды, температура плавления которых выше, чем у алюминиевых сплавов. То есть они находятся в твердом состоянии в расплаве алюминиевого сплава, при этом их удельный вес варьируется, а у некоторых из них он близок к удельному весу алюминиевого сплава. Поэтому они остаются во взвешенном состоянии в расплаве алюминиевого сплава. При плавке алюминиевого сплава выделяется большое количество водорода. Если водород, образовавшийся при плавке алюминиевого сплава, не удалить своевременно, он будет поглощен расплавом алюминиевого сплава. В процессе охлаждения расплава алюминиевого сплава растворимость водорода будет продолжать снижаться, и водород в расплаве также будет продолжать выпадать в осадок. Когда содержание водорода в расплаве алюминиевого сплава превышает определённую концентрацию, некоторые пузырьки водорода, которые не успевают всплыть, остаются в расплаве алюминиевого сплава, образуя микропоры, широко известные как “микроотверстия”. Образование “микропоров” не только ухудшает качество поверхности кованых изделий из алюминиевого сплава, но и напрямую влияет на прочность и механические свойства отливок из алюминиевого сплава.
Наличие в алюминиевом сплаве включений неметаллических веществ и содержание воздуха являются важными критериями оценки качества алюминиевого сплава. В настоящее время в процессе плавки алюминиевых сплавов для уменьшения количества неметаллических включений и содержания газа в основном используется метод очистки инертным газом. То есть в процессе плавки инертный газ впрыскивается в расплав алюминиевого сплава. При контакте с расплавом алюминия инертный газ образует пузырьки. Поскольку инертный газ не вступает в химическую реакцию с алюминием, при его подъеме водород и неметаллические включения из расплава алюминия выносятся наружу, что позволяет снизить содержание неметаллических веществ и газов в алюминиевом сплаве.
В настоящее время в технологическом процессе плавки алюминиевых сплавов в основном используется роторная установка для дегазации расплава алюминия в режиме реального времени. Установка использует двигатель для привода вращающегося вала, который, в свою очередь, приводит в движение лопасти; инертный газ впрыскивается в расплав алюминиевого сплава через вращающийся вал. Таким образом, под действием инертного газа водород может выходить из расплава алюминиевого сплава, что позволяет удалить водород из расплава.