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《中北大学》 2012年
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铝合金电渣净化技术开发研究

黄任杰  
【摘要】:铸造铝合金由于其优良的性能,广泛应用在机械制造、航空航天工程、汽车配件及电子等行业。但铝及其铝合金在浇铸过程中由于氧化、吸收气体等原因,会引起铸件的气孔、夹杂、裂纹和渗漏等很多不同种类的缺陷。要解决这些问题,生产高质量,高性能的铝铸件。其铝合金熔体的净化处理就是最常用的方法。 常用的铝合金的净化方法有:吸附净化和非吸附净化。吸附净化的主要方法有:气泡浮游法、过滤法、熔剂法等三大类。非吸附净化的有:静置处理、真空处理、超声波处理等。铝合金电渣净化技术仍处于开发研究中,本文就是通过简易的铝合金电渣净化装置进行多种铝合金电渣净化实验,并对电渣净化方法的工艺参数选择和净化效果进行研究。在保证铝合金性能较好的基础上结合其净化过程中的各种参数,指导净化装置的设计。得到的结论如下: (1)经电渣净化处理后,铝合金液内的氢含量显著降低,且净化效果优于气泡浮游法。在保证烧损合金量补偿的情况下,净化后铝合金的各项性能均有所提高。 (2)影响净化的因素主要包括电极熔化速度、电工艺参数、渣层厚度、电极横截面形状等,其中熔化速度、电工艺参数作用显著,渣层厚度、及横截面形状影响较小。 (3)在净化过程中,随着净化电流的增加,电极的熔化速度也在增加。但电流增加到一定值后,净化过程及不稳定,净化效果下降。 (4)在Al-Si系、Al-Cu系铝合金实验中,选用横截面积为1.25×10-3m2的电极,渣厚为60mm,净化电流300A的净化效果最佳。渣的最大重复使用率是3次。 (5)净化装置设计的升降机构是减速器配合丝杠的连续步进传动,单导轨导向。控制部分均用PLC控制,触摸屏选用TP270。熔化炉坩埚是碳化硅材质的异形坩埚,炉衬内层为耐火纤维和轻质耐火,加热元件为镍合金材料。选用电源的电流范围0-600A,电压范围0-50V。装置中配套有熔化炉小车与除气装置结构。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TG292

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