Büyük Ölçekli Al-Mg Alaşımlarının Alüminyum Alaşımlı Döküm Süreci

Geleneksel boyutlardaki külçelerle karşılaştırıldığında, büyük ölçekli Al-Mg alaşımlarının alüminyum alaşım döküm sürecindeki zorluk, külçelerin boyutundaki artış nedeniyle eritme işlemi sırasında eriyik havuzunun derinliğinin artması ve karıştırma işlemi sırasında eriyik havuzunun kimyasal bileşiminin karıştırılmasının zor olmasıdır. Alüminyum alaşımı döküm işlemi sırasında külçe haddelenir ancak mukavemet homojen olmaz, bu da döküm kusurlarına yol açar.

Alüminyum Alaşımlı Döküm Süreci

Bu zorlukların üstesinden gelmek ve üretim gereksinimlerini karşılayan kaliteli büyük ölçekli külçeler elde etmek amacıyla gelişmiş eritme ve döküm süreci benimsenmiştir. Alüminyum eriyiğindeki hidrojen içeriği ve oksit kalıntılarının içeriğinin kontrolü yoluyla, Al-Mg alaşımlı alüminyum eriyiğindeki yüksek Mg içeriğinin özellikleri, özellikle de yüksek Mg içeriğinin etkisi göz önünde bulundurularak, odak noktası erimiş alüminyumun arıtma sürecinin teknolojik özellikleri ve yöntemleri üzerindedir.

Öncelikle, rafinaj akısı bekletme fırınındaki hidrojeni gidermek için kullanılır ve ardından alüminyum sıvısı için çevrimiçi gaz giderme sistemi devreye girer. Azotla ön ısıtma yönteminin optimizasyonu sayesinde, kabarcığın ısıl genleşmesi ve büzülmesinden kaynaklanan hacim genişlemesi azaltılır ve hidrojen giderimi iyileştirilir. Bu işlemin amacı budur. Ayrıca, gaz giderme kutusunun geometrik tasarımının iyileştirilmesi sayesinde, arıtılmış gaz kabarcıklarının genleşme derecesi ile kutunun kesit alanındaki artış birbiriyle uyumlu hale getirilerek kabarcıkların birbirine yapışması önlenir. Bu da hidrojen giderme etkinliğini artırabilir. AA5182 alaşımlı alüminyum sıvısı için, girişteki alüminyum sıvısının hidrojen içeriği 0,300 ml/100 g'dan az olduğunda, hidrojen giderme verimliliği 50%-60% seviyesine ulaşabilir ve alüminyum sıvısındaki hidrojen içeriği 0,15 ml/ 100 g'ın altında tutulur.

Erimiş alüminyumda bulunan oksitlenmiş kalıntıları hedef alarak, bir seramik köpük filtre (CFF) sistemi kullanılmaktadır. Erimiş alüminyumun işleme kapasitesini artırırken filtreleme etkinliğini iyileştirmek amacıyla iki filtre paralel olarak yerleştirilmiştir. Yanma havası akışının artırılmasıyla filtrenin ön ısıtma etkisi iyileştirilmiştir. 50 PPI filtre kullanıldığı durumda, AA5182 alaşımlı sıvı alüminyumdaki 20 pm'nin üzerindeki oksitlenmiş kalıntılar için filtreleme verimliliği %'nin üzerine çıkar ve bu da büyük ölçekli Al-Mg alaşımlı külçelerin kalite gereksinimlerini etkin bir şekilde karşılar.

Alüminyum Alaşımlı Döküm Süreci

LHC döküm koşulları altında, külçe yüzeyindeki Mg ayrışma tabakasının kalınlığı yaklaşık 15 mm olarak kontrol edilir; bu değer, geleneksel DC dökümle üretilen külçe yüzeyindeki Mg ayrışma tabakasının kalınlığından 60%-70%'den daha azdır; bu da külçe ürününün kalitesini optimize eder ve külçenin yüzeyindeki Soğutma yöntemini optimize ederek ve tane inceltme etkisini güçlendirerek, döküm hızını proses gereklilikleri aralığı içinde kontrol etmek, külçe kusurlarını etkili bir şekilde azaltabilir ve külçe ürünlerinin kalitesini artırabilir.