Основная цель дегазации заключается в удалении водорода из расплавленного алюминия. В процессе дегазации алюминия также можно удалить другие вредные вещества, такие как химические включения или щелочные вещества. Оборудование для дегазации компании AdTech позволяет производить алюминиевую продукцию, отвечающую высоким техническим требованиям. Машина для дегазации алюминия находится между печью и литьевой машиной; его основная функция заключается в удалении водорода и других примесей.
Принцип работы установки дегазации
Через вращающийся стержень и ротор в расплав алюминия впрыскивается определённое количество инертного газа. Ротор разбивает инертный газ на мелкие пузырьки и равномерно распределяет его в расплаве. Водород и неметаллические включения захватываются пузырьками инертного газа и всплывают на поверхность расплава.
Водород в расплаве алюминия
Водород присутствует в атмосфере и легко растворяется в расплавленном алюминии. Наличие водорода в расплавленном алюминии приводит к образованию белых пятен или пор, что негативно сказывается на качестве конечного продукта. Например, такие алюминиевые изделия могут не обладать приемлемыми механическими или физическими свойствами, а также могут иметь сниженную прочность на разрыв. Кроме того, включения водорода могут вызывать усталостные трещины в материале.
Брак литья может быть вызван наличием микропоры в самом изделии или на обработанной поверхности, а также утечками в тех случаях, когда отливки должны выдерживать давление. При обработке круглых слитков поры могут образовывать пену на кованых изделиях, экструдированных изделиях, тонких и толстых листах. Плохие поверхностные свойства материала, такие как отслаивание при литье и образование пузырей при термической обработке, также указывают на наличие водорода.
Растворимость водорода в жидком алюминии примерно в 20 раз выше, чем в твёрдом алюминии. Вследствие разницы в растворимости в процессе отверждения водород стремится выходить из раствора: либо медленно диффундировать, либо быстро образовывать пузырьки, в результате чего образуются молекулы водорода. Когда давление водорода превышает поверхностное натяжение и гидростатическое давление, возникает вспенивание.
Таким образом, если во время процесса затвердевания содержание водорода в расплаве алюминия высокое, водород будет присутствовать в виде твердого раствора, пор или сколов. Поэтому для получения высококачественных отливок важно поддерживать содержание водорода на низком уровне.
Включения при дегазации алюминия
Включения — это твердые, жидкие или газообразные посторонние включения, окруженные алюминием. Металлические и неметаллические включения следует удалять, так как они также могут ухудшить механические свойства изделия. При механической обработке и полировке включения могут привести к повышенному износу инструмента.
Включения и оксидные пленки образуются либо при плавлении, либо в результате нанесения оксидов на поверхность материала. Поскольку их плотность отличается от плотности расплавленного алюминия, при увеличении времени выдержки они в конечном итоге всплывают на поверхность или оседают. Однако время, необходимое для такого отделения, слишком велико для большинства производственных процессов. Процесс дегазации ускоряет всплытие включений на поверхность расплава, что ускоряет завершение этого процесса. Фильтрация перед литьем также является одним из методов удаления включений.
