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摘 要:作为Al-Mg系列合金,5083铝合金有着较高的强度与塑性、容易切削等,已被广泛应用到当下多个领域,地铁轻轨、航空航天等,成为必不可少的关键性结构材料,发挥着重要功能作用。因此,本文从不同方面入手客观阐述了5083铝合金大规格扁锭铸造热裂纹缺陷。
关键词:5083铝合金;大规格扁锭铸造;热裂纹缺陷;分析
5083铝合金的合金化程度特别高,结晶温度范围又比较大,在半连续铸造结晶环节极易出现热裂纹缺陷问题,导致成品存在质量隐患问题。在生产过程中,企业必须根据5083铝合金特点、性质等,深化大规格扁锭铸造工艺环节,科学消除锭铸热裂纹缺陷,促使生产的相关产品具有较高的质量以及成品率。
一、5083铝合金大规格扁锭铸造热裂纹缺陷影响因素
在生产过程中,5083铝合金大规格扁锭铸造热裂纹缺陷影响因素体现在多个方面,比如,合成成分。随着5803铝合金中的Mg含量持续增加,热裂纹倾向日渐下降,合金强度明显提升的同时塑性降低。如果其中Mg含量超过规定范围,Mg在和空气接触之后极易生成氧化镁,无法阻止铝液、空气二者继续发生反应,存在较大的烧损量,Mg含量偏差明显增大,锭铸造过程中出现热裂纹缺陷。也就是说,想要确保最终生产的产品质量达标,企业必须控制好其中Mg含量。在此过程中,热裂纹缺陷的产生也会受到铸造工艺影响。在铸造过程中,5083铝合金铸造强度不断提高,在冷却条件作用下,固液区范围明显扩大,塑性降低,热裂纹缺陷发生率明显提高。同时,5083合金扁锭规格较大,又比较宽厚,锻造过程中冷却均匀程度不高,加上结晶温度范围较大,导致热裂纹缺陷频繁发生,影响产品生产质量与效益提高。
二、5083铝合金大规格扁锭铸造热裂纹缺陷具体分析
1.科学控制化学成分
在生产过程中,企业要根据5083铝合金大规格扁锭铸造热裂纹缺陷特点以及化学成分对其具体影响,从不同方面入手科学控制化学成分。企业要科学控制Mg元素,将其含量控制在内控标准上限,而不是国家GB3190-2008标准上限。同时,企业要将Cu元素含量控制在标准范围下限,杂质Fe和Si控制也要控制规定范围内,前者要比后者多0.05%~0.10%,后者含量不能超过0.10%。以此,促使5083铝合金大规格扁锭铸造中热裂纹缺陷得到规范化控制,确保产品质量得到合理保证。
2.合理调整铸造应力
在控制热裂纹缺陷过程中,企业要合理控制5083铝合金铸造应力,根据5083铝合金大规格扁锭铸造具体情况,科学把控扁锭铸造沿宽面温度分布情况,实时控制铸造速度、水流量等,确保结晶器中金属液面高度顺利降低,金属液可以得到合理分配。在此过程中,企业也可以采用单排水铸造方法,有效控制5083铝合金大规格扁锭铸造中的冷却强度、凝固速度,避免收缩程度超过规定范围,确保冷却凝固过程中5083铝合金铸造应力顺利降低,扁锭铸造内部应力分布均匀,5083铝合金铸造过程中大小面产生的斜拉应力互不影响,扁锭铸造内部应力彻底被消除,降低热裂纹缺陷发生率。此外,企业要综合分析5083铝合金大规格扁锭铸造过程中各方面影响因素,结合扁锭铸造流程、方法等,以问题为导向,针对性调整5083铝合金大规格扁锭铸造应力,确保扁锭铸造过程中应力始终在规定范围内。企业要根据铸造应力调整情况,优化5083铝合金大规格扁锭铸造各环节,高效生产相关产品,在确保生产质量前提下,控制好生产成本与速度,提升产品生产中利润获取空间。
3.净化处理熔体,发挥细化剂作用
如果浇铸之前,熔体没有得到彻底净化处理,扁锭铸造拉应力区极易出现缺陷问题,比如,夹渣、气孔,铸锭应力不断在热裂纹缺陷位置集中,扁锭铸造过程中热裂纹缺陷发生率提高。针对这种情况,在处理热裂纹缺陷问题中,企业要根据5083铝合金大规格扁锭铸造要求,做好浇铸前准备工作。企业要巧用适宜的手段,科学净化处理熔体,提高除气以及除渣效果,氢含量被控制在规定范围内,熔体净化效果明显提高,确保5083铝合金大规格扁锭铸造顺利进行,控制热裂纹缺陷的过程中降低产品生产成本。在此基础上中,企业要注重作用到5083铝合金大规格扁锭铸造过程中的细化剂,防止应用过程中出现功能失效情况,科学细化扁锭铸造过程的晶粒,从根本提高细化质量,降低热裂纹缺陷发生率,防止生产过程中出现重复生产现象,最大化提高产品生产效益。
三、结语
总而言之,在生产过程中,企业要深入剖析5083铝合金大规格扁锭铸造中出现的热裂纹缺陷以及影响因素,采取有效措施科学控制5083铝合金大规格扁锭铸造中的化学成分,合理调整铸造应力,强调熔体净化处理等。以此,高效控制热裂纹缺陷,促使5083铝合金大规格扁锭铸造更加科学、合理,提高产品生产效率以及效益,增强生产企业核心竞争力。
参考文献
[1]王顺成,周楠,戚文军等.低过热度铸造和触变锻造结合制备A356铝合金车轮的组织与力学性能[J].中國有色金属学报(英文版),2014,24(7):2214-2219.
[2]闫光远,毛丰,曹志强等.直接冷却铸造法制备的三层6009/7050/6009铝合金复层板坯的变形和热处理能力[J].中国有色金属学报(英文版),2018,28(1):9-19.
[3]李强,郝启堂,介万奇等.差压铸造工艺参数对石膏型铸造A357铝合金疲劳性能的影响[J].中国有色金属学报(英文版),2013,23(5):1281-1285.
作者简介
高万录,男,助理工程师,主要从事于普铝锭和合金扁锭铸造工作。
谭琼,女,助理讲师,主要从事于电气专业的教学。
关键词:5083铝合金;大规格扁锭铸造;热裂纹缺陷;分析
5083铝合金的合金化程度特别高,结晶温度范围又比较大,在半连续铸造结晶环节极易出现热裂纹缺陷问题,导致成品存在质量隐患问题。在生产过程中,企业必须根据5083铝合金特点、性质等,深化大规格扁锭铸造工艺环节,科学消除锭铸热裂纹缺陷,促使生产的相关产品具有较高的质量以及成品率。
一、5083铝合金大规格扁锭铸造热裂纹缺陷影响因素
在生产过程中,5083铝合金大规格扁锭铸造热裂纹缺陷影响因素体现在多个方面,比如,合成成分。随着5803铝合金中的Mg含量持续增加,热裂纹倾向日渐下降,合金强度明显提升的同时塑性降低。如果其中Mg含量超过规定范围,Mg在和空气接触之后极易生成氧化镁,无法阻止铝液、空气二者继续发生反应,存在较大的烧损量,Mg含量偏差明显增大,锭铸造过程中出现热裂纹缺陷。也就是说,想要确保最终生产的产品质量达标,企业必须控制好其中Mg含量。在此过程中,热裂纹缺陷的产生也会受到铸造工艺影响。在铸造过程中,5083铝合金铸造强度不断提高,在冷却条件作用下,固液区范围明显扩大,塑性降低,热裂纹缺陷发生率明显提高。同时,5083合金扁锭规格较大,又比较宽厚,锻造过程中冷却均匀程度不高,加上结晶温度范围较大,导致热裂纹缺陷频繁发生,影响产品生产质量与效益提高。
二、5083铝合金大规格扁锭铸造热裂纹缺陷具体分析
1.科学控制化学成分
在生产过程中,企业要根据5083铝合金大规格扁锭铸造热裂纹缺陷特点以及化学成分对其具体影响,从不同方面入手科学控制化学成分。企业要科学控制Mg元素,将其含量控制在内控标准上限,而不是国家GB3190-2008标准上限。同时,企业要将Cu元素含量控制在标准范围下限,杂质Fe和Si控制也要控制规定范围内,前者要比后者多0.05%~0.10%,后者含量不能超过0.10%。以此,促使5083铝合金大规格扁锭铸造中热裂纹缺陷得到规范化控制,确保产品质量得到合理保证。
2.合理调整铸造应力
在控制热裂纹缺陷过程中,企业要合理控制5083铝合金铸造应力,根据5083铝合金大规格扁锭铸造具体情况,科学把控扁锭铸造沿宽面温度分布情况,实时控制铸造速度、水流量等,确保结晶器中金属液面高度顺利降低,金属液可以得到合理分配。在此过程中,企业也可以采用单排水铸造方法,有效控制5083铝合金大规格扁锭铸造中的冷却强度、凝固速度,避免收缩程度超过规定范围,确保冷却凝固过程中5083铝合金铸造应力顺利降低,扁锭铸造内部应力分布均匀,5083铝合金铸造过程中大小面产生的斜拉应力互不影响,扁锭铸造内部应力彻底被消除,降低热裂纹缺陷发生率。此外,企业要综合分析5083铝合金大规格扁锭铸造过程中各方面影响因素,结合扁锭铸造流程、方法等,以问题为导向,针对性调整5083铝合金大规格扁锭铸造应力,确保扁锭铸造过程中应力始终在规定范围内。企业要根据铸造应力调整情况,优化5083铝合金大规格扁锭铸造各环节,高效生产相关产品,在确保生产质量前提下,控制好生产成本与速度,提升产品生产中利润获取空间。
3.净化处理熔体,发挥细化剂作用
如果浇铸之前,熔体没有得到彻底净化处理,扁锭铸造拉应力区极易出现缺陷问题,比如,夹渣、气孔,铸锭应力不断在热裂纹缺陷位置集中,扁锭铸造过程中热裂纹缺陷发生率提高。针对这种情况,在处理热裂纹缺陷问题中,企业要根据5083铝合金大规格扁锭铸造要求,做好浇铸前准备工作。企业要巧用适宜的手段,科学净化处理熔体,提高除气以及除渣效果,氢含量被控制在规定范围内,熔体净化效果明显提高,确保5083铝合金大规格扁锭铸造顺利进行,控制热裂纹缺陷的过程中降低产品生产成本。在此基础上中,企业要注重作用到5083铝合金大规格扁锭铸造过程中的细化剂,防止应用过程中出现功能失效情况,科学细化扁锭铸造过程的晶粒,从根本提高细化质量,降低热裂纹缺陷发生率,防止生产过程中出现重复生产现象,最大化提高产品生产效益。
三、结语
总而言之,在生产过程中,企业要深入剖析5083铝合金大规格扁锭铸造中出现的热裂纹缺陷以及影响因素,采取有效措施科学控制5083铝合金大规格扁锭铸造中的化学成分,合理调整铸造应力,强调熔体净化处理等。以此,高效控制热裂纹缺陷,促使5083铝合金大规格扁锭铸造更加科学、合理,提高产品生产效率以及效益,增强生产企业核心竞争力。
参考文献
[1]王顺成,周楠,戚文军等.低过热度铸造和触变锻造结合制备A356铝合金车轮的组织与力学性能[J].中國有色金属学报(英文版),2014,24(7):2214-2219.
[2]闫光远,毛丰,曹志强等.直接冷却铸造法制备的三层6009/7050/6009铝合金复层板坯的变形和热处理能力[J].中国有色金属学报(英文版),2018,28(1):9-19.
[3]李强,郝启堂,介万奇等.差压铸造工艺参数对石膏型铸造A357铝合金疲劳性能的影响[J].中国有色金属学报(英文版),2013,23(5):1281-1285.
作者简介
高万录,男,助理工程师,主要从事于普铝锭和合金扁锭铸造工作。
谭琼,女,助理讲师,主要从事于电气专业的教学。