مواد صهر متعددة الوظائف

يُعد مادة التذويب متعددة الوظائف مادة مساعدة مهمة في عملية صهر سبائك الألومنيوم. وفي الوقت الحالي، تتمثل المكونات الرئيسية لمواد التذويب المتوفرة في السوق في الكلوريد والفلوريد. ومن بينهما، يتميز الكلوريد بقدرة عالية على امتصاص الماء ويتأثر بسهولة بالرطوبة.

لذلك، يجب تجفيف المواد الخام المستخدمة في إنتاج مادة التذويب، وإزالة الماء منها تمامًا، وإغلاق العبوات بإحكام. كما يجب تجنب تلفها أثناء النقل والتخزين، والانتباه إلى تاريخ الإنتاج. فإذا طالت مدة التخزين أكثر من اللازم، فسوف يتم امتصاص الماء. عند صهر سبائك الألومنيوم، إذا تم استخدام مواد صهر متعددة الوظائف للتكرير — مثل مزيل الخبث وعامل التكرير ومواد الصهر التغطية — لامتصاص الماء، فسيحدث امتصاص للهيدروجين في الألومنيوم المنصهر.

يُعد صهر سبائك الألومنيوم إحدى أهم العمليات في إنتاج قضبان الصب عالية الجودة. وإذا لم يتم التحكم فيه بشكل سليم، فسوف تظهر عيوب صب متنوعة، مثل شوائب الخبث، والمسامية، والحبيبات الخشنة، وما إلى ذلك، لذا يجب التحكم فيه بصرامة.

يجب التحكم في درجة حرارة انصهار سبائك الألومنيوم بحيث تتراوح بين 750 و760 درجة. فإذا كانت درجة الحرارة منخفضة جدًّا، فسوف يؤدي ذلك إلى زيادة تكوّن شوائب الخبث. أما إذا كانت مرتفعة جدًّا، فسوف يؤدي ذلك إلى زيادة امتصاص الهيدروجين، والأكسدة، وفقدان الاحتراق الناتج عن النيترة.

تُظهر النتائج أن قابلية ذوبان الهيدروجين في الألومنيوم المنصهر ترتفع بشكل حاد عند درجات حرارة تزيد عن 760 ℃. وهناك طرق عديدة للحد من امتصاص الهيدروجين، مثل تجفيف الأفران والأدوات، واستخدام مادة تكرير متعددة الوظائف لمنع التبلل والتدهور. وتُعد درجة حرارة الصهر أحد أكثر العوامل حساسية. فارتفاع درجة حرارة الصهر لا يؤدي فقط إلى إهدار الطاقة وزيادة التكلفة، بل يتسبب أيضًا بشكل مباشر في ظهور فجوات هوائية وحبيبات خشنة.

من المهم جدًّا اختيار ما هو جيد تدفق التكرير وعملية تنقية مناسبة. في الوقت الحالي، تتم معظم عمليات تنقية سبائك الألومنيوم عن طريق الرش بالمسحوق. تتيح طريقة التنقية هذه ملامسة عامل التنقية للألومنيوم السائل بشكل كامل، مما يضمن تحقيق أقصى قدر من الكفاءة. ورغم أن هذه الميزة واضحة، إلا أنه يجب أيضًا إيلاء الاهتمام لعملية التنقية، وإلا فلن يتحقق النتيجة المرجوة. ويُعد ضغط النيتروجين المستخدم في عملية التكرير برش المسحوق هو الأفضل.

إذا لم يكن النيتروجين المستخدم في عملية التكرير عبارة عن كلور عالي النقاء (99.99% N2)، فسيتم ضخ كمية أكبر من النيتروجين في الألومنيوم المنصهر؛ وكلما زادت نسبة الرطوبة في النيتروجين، زادت أكسدة الألومنيوم المنصهر وزاد امتصاصه للهيدروجين. بالإضافة إلى ذلك، يؤدي ارتفاع ضغط النيتروجين والموجة الدوارة الكبيرة الناتجة عن الألومنيوم المنصهر إلى زيادة احتمالية الأكسدة وتشكل الخبث.

في حالة استخدام النيتروجين عالي النقاء في عملية التكرير، سيكون ضغط التكرير مرتفعًا، وستكون الفقاعات كبيرة الحجم، وستكون قوة الطفو للفقاعات الكبيرة في الألومنيوم السائل كبيرة، وسترتفع الفقاعات بسرعة، وسيكون وقت البقاء في الألومنيوم السائل قصيرًا، وسيكون تأثير إزالة الهيدروجين ضعيفًا، كما سيؤدي استخدام النيتروجين إلى زيادة التكلفة.

لذلك، ينبغي تقليل استخدام النيتروجين وزيادة استخدام عوامل التكرير. فزيادة استخدام عوامل التكرير لا تحمل سوى مزايا وهي غير ضارة. وتكمن النقطة الأساسية في عملية تكرير رش المسحوق في استخدام أقل كمية ممكنة من الغاز ورش أكبر كمية ممكنة من عامل التكرير في الألومنيوم المنصهر.