Очистка в процессе контроля качества алюминиевых сплавов является важнейшим звеном в системе контроля качества проволоки из алюминиевых сплавов. Снижение содержания газовых примесей и неметаллических включений в заготовках для литья катанки позволяет уменьшить количество обрывов проволоки, вызванных пузырьками или включениями, снизить водородное охрупчивание, а также повысить прочность на разрыв, усталостную прочность и электропроводность. Примеси в расплаве алюминиевого сплава представляют собой в основном газовые примеси и неметаллические включения.
Очистка алюминиевого сплава
Источники примесей в газе и факторы, влияющие на их появление:
Основными газообразными примесями в алюминиевых сплавах являются атомы водорода. Основным источником водорода в расплаве алюминия являются атомы водорода, образующиеся в результате реакции воды с жидким алюминием. При температуре ниже 250 °C алюминий вступает в реакцию с влагой из воздуха, в результате чего образуются водород и гидроксид алюминия. Гидроксид алюминия при температуре 400 °C вступает в дальнейшую реакцию с образованием оксида алюминия и водорода. Оксид алюминия присутствует в расплаве в виде алюминиевого шлака, а водород в основном распределяется в промежутках между атомами металла в виде атомов или ионов, при этом небольшая его часть находится в расплаве в виде молекулярных пузырьков. Растворимость водорода в твёрдом алюминии очень низкая. В процессе затвердевания алюминиевого расплава из него выпадает в осадок большое количество водорода, образуя пузырьки в отливке и ухудшая эксплуатационные характеристики изделия.
К факторам, влияющим на содержание водорода в расплавленном алюминии, относятся следующие:
Парциальное давление газа в среде плавки. При одинаковой температуре растворимость водорода в металле увеличивается с ростом парциального давления водорода в составе печного газа. Поэтому растворимость водорода в алюминиевом расплаве, полученном в газовой печи, выше, чем в электропечи. Практика показывает, что в разные сезоны и в разных регионах содержание водорода в алюминиевом расплаве зависит от влажности воздуха и увеличивается по мере повышения влажности воздуха.
Температура плавления. Между температурой плавления и содержанием водорода в расплаве также наблюдается положительная корреляция. Чем выше температура плавления, тем больше водорода поглощает алюминиевый расплав.
Влияние легирующих элементов. Легирующие элементы с более высокой силой водородной связи, такие как титан, цирконий, магний и т. д., повышают растворимость водорода в сплаве. Такие элементы, как медь, кремний, марганец и цинк, могут снижать растворимость водорода в алюминиевых сплавах. Высокопрочный алюминиево-магниево-кремниевый сплав относится к категории водородопоглощающих алюминиевых сплавов средней прочности.
Состояние оксидной пленки на поверхности алюминиевого расплава и продолжительность плавки также по-разному влияют на содержание водорода в алюминиевом расплаве.
Компания AdTech предлагает флюсы, установка дегазации, керамический пенопластовый фильтр, а также фильтрующий блок для очистки алюминиевого сплава.