По сравнению с слитками стандартных размеров сложность процесса литья крупногабаритных сплавов алюминия и магния заключается в том, что в связи с увеличением размеров слитков глубина лавки в процессе плавки увеличивается, а химический состав лавки трудно перемешивать в процессе перемешивания. В процессе литья алюминиевых сплавов слиток подвергается перемешиванию, однако его прочность неравномерна, что приводит к появлению дефектов литья.
Для преодоления этих трудностей применяется усовершенствованный процесс плавки и литья, позволяющий получать качественные крупногабаритные слитки, отвечающие производственным требованиям. Благодаря контролю содержания водорода и оксидных включений в расплаве алюминия, а также с учётом особенностей высокого содержания магния в расплаве алюминиево-магниевого сплава, в частности влияния высокого содержания магния, основное внимание уделяется технологическим характеристикам и методам процесса очистки расплава алюминия.
Во-первых, очищающий флюс используется для удаления водорода в печи-удерживателе, после чего задействуется система онлайн-дегазации расплавленного алюминия. Благодаря оптимизации метода предварительного нагрева азотом удается уменьшить расширение объема пузырьков, вызванное их тепловым расширением и сжатием, а также повысить эффективность удаления водорода. Цель данного эффекта. Кроме того, благодаря усовершенствованию конструкции дегазационной камеры степень расширения пузырьков очищенного газа и увеличение площади поперечного сечения камеры согласованы друг с другом, что предотвращает слияние пузырьков. Это позволяет повысить эффективность удаления водорода. Для расплава алюминия сплава AA5182, когда содержание водорода в поступающем расплаве составляет менее 0,300 мл/100 г, эффективность удаления водорода может достигать 50%-60%, а содержание водорода в расплаве алюминия поддерживается на уровне 0,15 мл/ 100 г.
С целью удаления окисленных включений, содержащихся в расплавленном алюминии, керамический пенопластовый фильтр Применяется система (CFF). Два фильтра установлены параллельно для повышения эффективности фильтрации при одновременном увеличении пропускной способности расплавленного алюминия. За счет увеличения расхода воздуха для горения улучшается эффект предварительного нагрева фильтра. При использовании фильтра с размером ячейки 50 PPI эффективность фильтрации окисленных включений размером более 20 пм в расплаве алюминиевого сплава AA5182 достигает более 70%, что позволяет эффективно удовлетворить требования к качеству слитков крупногабаритных алюминиево-магниевых сплавов.
В условиях литья методом LHC толщина слоя сегрегации магния на поверхности слитка поддерживается на уровне около 15 мм, что на 60%-70% меньше, чем толщина слоя сегрегации магния на поверхности слитка, полученного традиционным методом литья под постоянным током, что позволяет оптимизировать качество слитковой продукции и уменьшить объем фрезеровки поверхности слитка объем механической обработки и себестоимость продукции. Оптимизация метода охлаждения и усиление эффекта мелкокристаллизации, а также поддержание скорости литья в пределах технологических требований позволяют эффективно снизить количество дефектов слитков и повысить качество слитковой продукции.
