В автомобилестроении и авиастроении всё чаще используются крупные детали из алюминиевых сплавов, а требования к ним становятся всё более высокими. Помимо обеспечения требуемого химического состава, механических свойств и точности размеров, в отливках недопустимо наличие усадочных дефектов, пористости, протечек, шлаковых включений и других дефектов. Очистка расплавленного алюминия является одним из основных методов получения высококачественных алюминиевых отливок, а также основным способом улучшения комплексных характеристик алюминиевого сплава.
Очистка расплавленного алюминия
Очистка расплавленного алюминия
Эффект утончения кристаллитов расплава алюминиевого сплава оказывает значительное влияние на пористость, пустотность и образование включений, а также напрямую определяет физические, механические и эксплуатационные свойства алюминиевых отливок. Без высококачественного расплава алюминиевого сплава, даже если последующие операции по модификации и утончению зерна будут эффективными, дефекты, возникшие в отливке, будут упорно сохраняться и их будет трудно устранить, а о получении высококачественных отливок можно только мечтать.
Поэтому литейные предприятия уделяют большое внимание содержанию газа и включений в расплаве алюминиевого сплава и принимают различные меры по очистке для их удаления. На алюминиевых литейных предприятиях обычно применяют дегазацию методом пузырьковой флотации и Фильтрация CFF методы удаления газов и других неметаллических примесей из расплавленного алюминия.
Дегазация методом пузырьковой флотации
Метод дегазации с помощью пузырьков заключается в подаче инертного газа (например, азота, аргона и т. д.) в расплав алюминия с целью образования пузырьков. Водород, содержащийся в расплаве, под действием перепада парциального давления диффундирует в эти пузырьки и удаляется вместе с поднимающимися пузырьками, что позволяет достичь цели дегазации. В процессе всплывания пузырьки также могут поглощать некоторые окисленные включения, удаляя таким образом примеси.
Эффективность метода пузырьковой флотации зависит, с одной стороны, от характера и чистоты инертного газа, а с другой — от размера и дисперсности пузырьков в расплаве. Чем меньше диаметр пузырька, тем он более однородный и дисперсный. Удельная поверхность пузырьков больше, расстояние диффузии водорода в пузырьки короче, пузырьки всплывают медленнее, а скорость дегазации выше. Метод ротационного вдувания является наиболее эффективным из всех методов вдувания. Он в основном зависит от формы и скорости вращающейся головки и позволяет регулировать размер и распределение пузырьков за счет их разрыва. Вращающаяся головка является техническим ядром этих методов.
Метод фильтрации CFF
Метод фильтрации CFF является наиболее экономичным и удобным способом фильтрации. Когда алюминиевая жидкость протекает через отверстия керамического фильтра, включения адсорбируются на внутренней поверхности керамической пластины и в зазорах благодаря совокупному воздействию осевого давления, трения и поверхностной адсорбции. В целом, чем толще керамическая пластина и чем мельче отверстия, тем медленнее скорость потока жидкого алюминия через керамическую пластину и тем лучше эффект фильтрации.
