합금의 제련 및 주입은 주조 생산의 핵심 공정입니다. 전체 제련 및 주입 공정을 엄격하게 제어하는 것은 핀홀, 개재물, 잘못된 흐름, 균열, 기공, 수축 등의 주조 결함을 방지하는 데 중요한 역할을 합니다.
용융 알루미늄은 수소를 흡수하는 경향이 강하고 산화 특성이 강하며 철을 쉽게 용해시키기 때문에 고품질 주조물을 생산하려면 용융 및 주조 공정 중에 간단하면서도 주의 깊은 예방 조치를 취해야 합니다.-
1. 알루미늄 합금로 재료의 냉각 및 품질관리
고품질의-용융 알루미늄을 생산하려면 먼저 적격한 원료를 선택해야 합니다. 원자재는 과학적으로 관리되고 적절하게 처리되어야 합니다. 그렇지 않으면 합금의 품질이 심각하게 영향을 받습니다. 생산 관행에 따르면 원자재(금속 및 보조 재료 포함)를 엄격하게 통제하지 않으면 주물 배치가 폐기될 수 있는 것으로 나타났습니다.
(1) 원자재는 다음과 같은 특정 요구사항과 함께 적격한 화학적 조성 및 구조를 가져야 합니다.
공장에 유입되는 합금 잉곳의 주요 성분 및 불순물 함량을 분석하는 것 외에도 저합금 조직 및 파괴 표면에 대한 검사도 수행됩니다.{0}} 심각한 수축 공동, 핀홀 및 기포가 포함된 알루미늄 용융물을 사용하면 조밀한 주조물을 얻기 어렵고 심지어 전체 용광로 또는 주조물 배치가 폐기될 수도 있다는 것이 실무를 통해 입증되었습니다.
알루미늄-실리콘 합금 잉곳이 알루미늄 합금 다공성에 미치는 영향을 연구한 결과, 용융된 순수 모래-주조 주형으로 만든 테스트 블록을 사용할 때 다공성이 나타나지 않는 것으로 나타났습니다. 그러나 낮은-품질과 표준 이하의 알루미늄-실리콘 합금 잉곳을 추가한 후 테스트 블록은 심각한 다공성과 거친 입자를 나타냈습니다. 그 이유는 물질의 상속효과 때문이다. 알루미늄-실리콘 합금의 경우 상속 효과는 함량에 따라 증가하며, 실리콘 함량이 7%에 도달하면 중요해집니다. 공융 조성에 대한 실리콘 함량을 계속 증가시키면 상속 효과가 약간 감소합니다. 노재의 상속효과로 인한 주조결함을 해결하기 위해서는 금속학적 품질이 높은 알루미늄 잉곳, 중간합금, 기타 노재료를 선택하는 것이 필요합니다. 구체적인 기준은 다음과 같습니다.
1) 파단면에 핀홀이나 가스구멍이 없어야 한다.
핀홀은 3등급 이내여야 하며 국부적으로(검사 면적의 25% 이하) 3등급을 초과해서는 안 됩니다. 3등급을 초과하는 경우 핀홀 수준을 줄이기 위해 재용해를 수행해야 합니다. 재용해 및 정련 방법은 일반 알루미늄 합금 용해와 동일합니다. 주조 온도는 660도를 초과해서는 안됩니다. 원래 결정립이 큰 알루미늄 잉곳이나 합금 잉곳의 경우 빠른 응고와 결정립 미세화를 위해 먼저 낮은 금형 온도를 사용해야 합니다.
(2) 장입물 취급
사용하기 전에 충전 재료를 샌드블라스팅하여 표면 녹, 그리스 및 기타 오염 물질을 제거해야 합니다. 상대적으로 표면이 깨끗하고 보관 시간이 짧은 알루미늄 합금 잉곳 및 금속 스크랩은 샌드블라스팅이 필요하지 않을 수 있지만, 차지에 혼합된 철 필터나 내장된 구성 요소는 제거해야 합니다. 표면 수분을 제거하고 용융 시간을 3시간 이상 단축하려면 모든 장입물을 로에 넣기 전에 예열해야 합니다.
(3) 노재료의 관리 및 보관
합금의 품질을 보장하려면 로 재료의 적절한 보관 및 관리가 중요합니다. 용광로 재료는 온도 변화가 적고 건조한 조건의 창고에 보관해야 합니다.
2. 도가니 및 제련 도구 준비
(1) 알루미늄합금 주조에는 일반 철제 도가니를 사용하며, 주강 또는 용접강판으로 만든 도가니도 사용할 수 있다.
새 도가니와 오랫동안 사용하지 않은 오래된 도가니 모두 사용 전 샌드블래스트를 하여 700~800도까지 가열하여 2~4시간 동안 유지하여 도가니 내벽에 붙어 있는 수분과 가연성 물질을 연소시켜 줍니다. 300도 이하로 냉각되면 도가니 내벽을 깨끗이 닦아낸 후, 온도가 200도 이상일 때 도료를 도포한다.
도가니는 사용 전 짙은 붉은색(500~600도)이 될 때까지 예열하고 이 온도에서 2시간 이상 보관해야 합니다. 새로운 도가니의 경우 실제 재료를 제련하기 전에 동일한 등급의 재활용 재료 배치를 먼저 녹이는 것이 가장 좋습니다.
(2) 제련 도구의 준비
벨커버,분쇄뚜껑,저어주는숟가락,주입주머니
사용 전, 금형 및 기타 장비를 예열하고 150~200도 온도에서 보호층을 코팅한 후 완전히 건조해야 합니다. 건조 온도는 200~400도, 유지 시간은 2시간 이상이어야 합니다. 사용 후에는 표면에 부착된 산화물, 불화물을 완전히 제거해야 합니다(샌드블라스팅 권장).
3. 녹는점의 조절
용융 온도가 너무 낮으면 합금 원소의 용해와 가스 및 개재물 제거에 도움이 되지 않아 분리, 냉간 폐쇄 및 오작동 경향이 증가합니다. 또한 라이저의 열이 부족하여 주물의 적절한 공급을 방해할 수도 있습니다. 일부 참고자료에 따르면 모든 알루미늄 합금의 녹는점은 최소 705도에 도달해야 하며 교반이 이루어져야 한다고 합니다. 반면에, 지나치게 높은 용융 온도는 에너지를 낭비할 뿐만 아니라, 더 중요한 것은 수소 흡수 증가, 입자의 거칠기, 알루미늄 산화의 심각성 및 일부 합금 원소의 손실 증가로 이어집니다. 결과적으로, 합금의 기계적 성질이 저하되고, 주조 및 기계 가공 성능이 저하되며, 열처리의 효율성이 감소하고, 주조물의 기밀성이 저하됩니다.-
생산 관행에 따르면 합금 용융물을 더 높은 온도로 빠르게 가열하고 적절한 교반을 수행하면 모든 합금 원소(특히 내화성 금속 원소)를 용해시키는 데 도움이 된다는 것이 입증되었습니다. 부유 슬래그를 제거한 후, 유동점까지 온도를 낮추면 편석이 최소화되고, 용존수소가 감소하며, 기계적 성질이 높은 균일하고 치밀한 합금을 얻는 데 도움이 됩니다. 알루미늄 용탕의 온도는 육안으로 판단하기 어렵기 때문에 어떤 용해로를 사용하더라도 측정기로 온도를 조절해야 합니다. 측정 장비는 정기적으로 교정 및 유지 관리되어야 합니다. 정확한 온도 측정과 긴 서비스 수명을 보장하려면 열전대 슬리브를 금속 브러시로 주기적으로 청소하고 보호 페인트로 코팅해야 합니다.
4. 녹는 시간의 제어
알루미늄 용탕의 산화, 가스흡수, 철의 용해를 감소시키기 위해서는 용광로 내 알루미늄 용탕의 체류시간을 최소화하고 용융이 신속하게 이루어져야 한다. 용해 시작부터 주입 완료까지의 시간은 사형주조의 경우 4시간, 금형주조의 경우 6시간, 다이캐스팅의 경우 8시간을 초과하지 않아야 합니다.
용융 과정을 가속화하려면 용융점이 낮은 중간 크기의 스크랩과 알루미늄-실리콘 중간 합금을 먼저 첨가하여 도가니 바닥에 용융 풀이 빠르게 형성되도록 해야 합니다. 그런 다음 더 큰 스크랩 조각과 순수 알루미늄 잉곳을 추가하여 점차적으로 팽창하는 용융 풀에 담그고 빠르게 녹습니다. 충전재의 주요 부분이 녹은 후 소량의- 용융도가 높은 중간 합금을 첨가하고 온도를 높이고 교반하여 용융을 가속화합니다. 마지막으로, 온도가 낮아지고 쉽게 산화되는 합금 원소가 압축되어 손실을 최소화합니다.
5. 용융물 이송 및 붓기
고체 알루미나의 밀도는 용융 알루미늄의 밀도와 거의 동일하지만 일단 알루미늄 용융물에 들어가면 도가니 바닥에 침전되는 데 충분히 오랜 시간이 걸립니다. 이에 반해, 산화 후 알루미늄 표면에 형성된 알루미나 피막은 알루미늄 용융물과 접촉하는 면이 치밀하고, 공기에 노출된 면은 느슨하며 직경 60~100Å의 수많은 기공을 포함하고 있습니다. 이 필름은 표면적이 크고 흡착성이 강하여 수증기를 쉽게 흡착하고 심지어 뜨는 경향이 있습니다. 따라서 이 산화피막과 알루미늄 용탕의 밀도 차이가 작기 때문에 용탕에 혼합하면 가라앉고 떠오르는 현상이 매우 느려 용탕에서 제거가 어려워지고 주조품에 기공 및 개재물이 형성되는 원인이 됩니다. 따라서 알루미늄 용융물을 이송할 때 용융 금속의 교반을 최소화하고 용융물이 공기에 노출되는 것을 최대한 줄이는 것이 필수적입니다.
틸팅 도가니를 사용하여 용탕을 부을 때 용탕이 공기와 섞이는 것을 방지하기 위해 국자를 최대한 로 주둥이에 가깝게 위치시키고, 용탕이 국자의 측벽을 따라 흐르도록 기울여 국자 바닥에 직접 닿아 교반이나 튀는 현상이 발생하는 것을 방지해야 합니다.
정확하고 합리적인 타설 방법을 사용하는 것은 고품질의 주물을 얻기 위한 중요한 조건 중 하나입니다.- 생산 관행에 따르면 다음 사항에 주의하는 것이 주조 결함을 예방하고 줄이는 데 매우 효과적입니다.
(1) 붓기 전에 로 용융 온도, 붓는 국자 용량, 표면 코팅층의 건조도 및 기타 도구가 적절하게 준비되어 있는지 주의 깊게 확인하십시오. 금속 붓기 컵은 붓기 3~5분 전에 모래 주형 위에 놓아야 합니다. 이때, 붓는 국자의 온도는 150도를 넘지 않아야 한다. 너무 일찍 배치하거나 온도가 너무 높으면 주입 채널에 다량의 가스가 축적되어 주입 중 폭발 위험이 있습니다.
(2) 용탕이 강하게 산화되거나 연소되어 산화 개재물 및 기타 주조품의 결함을 유발할 수 있는 통풍이 있는 장소에서는 주입 작업을 수행해서는 안 된다.
(3) 도가니에서 용탕을 얻을 때에는 먼저 국자의 바닥으로 용탕 표면의 산화막이나 플럭스층을 가볍게 제거한 후 국자를 용탕에 천천히 담그고 국자의 넓은 입구로 용탕을 떠서 국자를 꾸준히 들어 올린다.
(4) 국자를 옮길 때 손바닥으로 국자를 기울이지 마십시오. 꾸준히 걸어보세요. 국자를 너무 높이 들어 올리면 안 되며, 내부의 금속 레벨이 안정적이고 방해받지 않는 상태를 유지해야 합니다.
(5) 붓기 직전에, 붓는 동안 슬래그, 산화막, 기타 불순물이 금형 안으로 유입되는 것을 방지하기 위해 래들에서 슬래그를 제거하십시오.
(6) 주입하는 동안 용융 금속의 흐름이 안정적으로 유지되는지 확인하십시오. 중단되거나 스프루 바닥으로 직접 향해서는 안 됩니다. 스프루는 위에서 아래로 채워져야 하며, 액체 표면은 안정되게 유지되어야 합니다. 붓는 속도를 적절하게 조절하십시오. 일반적으로 용융물이 균일하게 채워지도록 약간 느리게 붓기 시작한 다음 속도를 약간 높이고 상대적으로 일관된 붓는 속도를 유지합니다.
(7) 주입 과정에서 용탕의 과도한 산화를 방지하기 위해 래들 주둥이와 스프루 사이의 거리가 50mm를 넘지 않도록 가능한 한 가깝게 유지하십시오.
(8) 플러그가 있는 스프루의 경우 플러그를 너무 일찍 제거해서는 안 됩니다. 스프루를 용융 금속으로 채운 후, 금형 채널에 소용돌이가 형성되는 것을 방지하기 위해 플러그를 일정한 각도로 점차적으로 제거합니다.
(9) 도가니 바닥 위 60mm 미만의 용탕은 주조용으로 사용해서는 안 된다.
