- •1.2. Шихтовые материалы и расчет шихты
- •1.2.1. Расчет шихты
- •1.3. Защита расплава при плавке
- •1.4. Рафинирование цветных сплавов
- •1.4.1. Рафинирование от растворенных примесей
- •1.4.2. Рафинирование расплавов от нерастворимых примесей
- •1.5. Раскисление цветных сплавов
- •1.6.Модифицирование цветных сплавов
- •2. Приготовление лигатур и предварительных сплавов
- •Плавка алюминиевых сплавов
- •3.1. Физико-химические особенности плавки
- •3.2. Технологические особенности плавки
- •3.2.1. Печи для плавки алюминиевых сплавов
- •3.2.2. Выбор и подготовка шихтовых материалов
- •3.2.4. Рафинирование алюминиевых сплавов.
- •Модифицирование алюминиевых сплавов
- •3.3.1. Плавка силуминов
- •3.3.2. Плавка сплавов системы Al - Cu
- •3.3.3. Плавка сплавов системы Al - Mg
- •4. Плавка магниевых сплавов
- •4.1. Физико-химические особенности плавки магниевых сплавов
- •4.2.2. Защитные атмосферы для магниевых сплавов
- •4.2.3. Рафинирование магниевых сплавов
- •4.2.4. Модифицирование магниевых сплавов
- •4.2.5. Технология приготовления магниевых расплавов
- •4.2.5.1. Плавка сплавов системы Mg – Al – Zn
- •4.2.5.2. Плавка сплавов с рзм
- •5. Плавка титановых сплавов
- •5.1. Физико-химические особенности плавки титановых сплавов
- •5.2. Гарнисажная плавка титановых сплавов
- •5.3. Конструкции плавильно-заливочных установок для плавки титановых сплавов
- •6. Плавка меди и медных сплавов
- •6.1. Физико-химические особенности плавки меди и медных сплавов
- •6.1.1. Раскисление меди и медных сплавов
- •6.1.2. Рафинирование и дегазация медных сплавов
- •6.2. Технологические особенности плавки меди и медных сплавов
- •6.2.1. Плавка чистой меди
- •6.2.2. Плавка оловянных бронз
- •6.2.3 Плавка безоловянных бронз
- •6.2.4 Плавка латуней
- •6.2.5. Плавка медноникелевых сплавов
- •7 Плавка никелевых сплавов
- •7.1. Физико-химические особенности плавки никелевых сплавов
- •7.2. Технологические особенности плавки никелевых сплавов
- •7.2.1. Плавка чистого никеля
- •7.2.2. Плавка жаростойких и коррозионно-стойких никелевых сплавов
- •7.3. Плавка современных жаропрочных сплавов
- •7.3.1. Физико-химические особенности плавки в вакууме
- •7.3.2. Печи для плавки и заливки никелевых сплавов
- •7.3.3. Технология плавки жаропрочных никелевых сплавов
- •8. Плавка цинковых сплавов
- •8.1. Физико-химические особенности плавки цинковых сплавов
- •8.2. Технологические особенности плавки
- •9. Плавка легкоплавких сплавов на основе олова и свинца
- •9.1. Особенности плавки оловянных сплавов
- •9.2. Плавка свинца и свинцовых сплавов
- •10.1. Плавка золота и его сплавов
- •10.2. Плавка серебра и серебряных сплавов
- •11. Плавка сплавов тугоплавких металлов
- •11.1. Особенности плавки тугоплавких металлов
- •11.1.1. Вакуумнодуговая плавка
- •11.1.2. Электронно-лучевая плавка
- •11.1.3 Технологические особенности плавки
- •11.2. Плавка циркония и его сплавов
- •11.3. Плавка молибдена и его сплавов.
3.2.2. Выбор и подготовка шихтовых материалов
В качестве исходных шихтовых материалов применяют первичные и вторичные металлы и сплавы, лигатуры, возврат и отходы. Соотношение этих материалов зависит от назначения отливок. Чем выше требования к их качеству, тем больше доля первичных материалов. Основное внимание обращается на содержание примесей. Для рядовых отливок обычно используют первичный алюминий технической чистоты марок от А0 до А85. Для отливок ответственного назначения – алюминий высокой чистоты А99 или А995. Для введения всех легирующих добавок необходимо использовать лигатуры, состав которых приведен в табл. 2. В чистом виде можно вводить только цинк марок Ц1, Ц2 и магний марок Мг90, Мг95, Мг96, температура плавления которых ниже чем у чистого алюминия. При необходимости можно заказать любой первичный алюминиевый сплав с заданным содержанием примесей. Самые дешевые составляющие шихты – вторичные чушковые сплавы и собственные отходы.
Шихтовые материалы для плавки алюминиевых сплавов, а также флюсы, рафинирующие и модифицирующие материалы должны храниться в специально оборудованном сухом помещении – складе шихтовых материалов раздельно по маркам. Собственные отходы и возврат очищают от песка в очистных устройствах вместе с отливками и маркируют клеймом плавки или красками. Мелкие отходы и стружку, а также отходы, загрязненные маслом и эмульсией, необходимо переплавлять и хранить в виде маркированных чушек.
Все компоненты шихты перед загрузкой в расплавленный металл должны быть нагреты до 150 – 200 оС на борту печи во избежание выбросов металла.
3.2.3. Защита от окисления и насыщения газами
Для предохранения от окисления и насыщения водородом можно вести плавку в вакууме, под защитной атмосферой инертных или нейтральных газов, в воздушной среде, содержащей фториды, и под покровными флюсами. Если при плавлении приоритет отдается защите от насыщения водородом, то применяют плавку под слабоокислительной атмосферой. В производственных условиях наиболее распространена защита расплава покровными флюсами из смеси хлоридов и фторидов натрия, калия, кальция и магния. Состав некоторых покровных флюсов приведен в табл. 8.
Таблица 8.
Состав покровных флюсов для плавки алюминиевых сплавов
Номер флюса |
Содержание компонентов, % |
Область применения |
1 |
45 NaCl, 55 KCl |
Для большинства сплавов, кроме алюминиево-магниевых |
2 |
37 NaCl, 50 KCl, 6,6 Na3AlF6,6,4 CaF2 |
То же |
3 |
42-46 NaCl, 43-47 KCL,7-15 Na3AlF6 |
Для деформируемых сплавов, кроме алюминиево-магниевых |
4 |
100 MgCl2×KCl |
Для алюминиево-магниевых сплавов |
5 |
85 MgCl2×KCl, 15 CaF2 |
То же |
6 |
85 MgCl2×KCl, 15 MgF2 |
То же |
Флюс номер 1 имеет температуру плавления 650 оС, хорошо смачивает поверхность расплава и оксиды алюминия. Расход флюса 1 – 2 % от массы шихты. Его всегда используют при плавке в отражательных печах. При больших скоростях плавления в тигельных печах покровный флюс можно не применять.
Для сплавов, содержащих магний, применяют флюсы на основе карналлита (MgCl2×KCl), которые смачивают оксид магния.
Несмотря на меры предосторожности, расплав в той или иной степени загрязняется металлическими и неметаллическими включениями и насыщается водородом. Для получения качественных отливок его необходимо рафинировать.