ZL101A铝合金熔炼工艺探讨

1、炉料准备

炉料由含Ti0.1％～0.2％的Al-Ti合金锭，结晶硅和金属镁组成。Al-Ti合金锭是在品位为Al 99.7的电解槽中加入钛渣后电解制得，Si 采用临沂市工业硅厂生产的Si-1，Mg采用淄川鑫盛金属镁厂生产的Mg-1。

2、投料

先以10％～20％的Al-Ti合金锭铺底，然后将20～50mm大小的结晶硅按Al-Ti→Si→Al-Ti的顺序一次性均匀加入炉中，最后将余下的铝锭覆盖在Si 上面，点火升温熔化，至700～720℃时，扒渣压镁。

3、合金化过程

随着温度的升高，铝锭逐渐熔化，将Si 覆盖住，增大Si 与Al 的接触面积，并防止Si 的上浮氧化。结晶硅的熔点1414℃，铝硅二元共晶温度577℃，溶解度大，在铝中扩散系数大，同铝液接触时，形成固溶体及第二相Si 质点，并形成浓度梯度，之后在动力和热能的作用下，相互渗透迁移，直至它们完全熔化。随着Mg 的加入，形成Mg2Si强化相。

4、精炼处理

待合金完全熔化，温度升至720～740℃时采用预先用CCl4泡制好的轻质保温砖进行精炼，精炼时沿炉底水平回旋移动，直到作用完毕为止。扒除浮渣，撒入一层覆盖剂。

5、合理配料

由于采用电解槽内生产Al-（0．10％～0．20％）Ti合金锭作为原料，因此配料时不考虑Ti 含量。主要是Si，应考虑结晶硅的纯度及烧损量，Si 偏上限控制。

6、熔炼时间和温度的控制

过短的熔炼时间和过低的熔炼温度，造成结晶硅不能完全熔化，合金化速度慢，从而造成液相成分不均匀。反之，则铝液温度偏高，吸气严重，氧化烧损严重，增加消耗。据有关资料报道，结晶硅溶入铝液中所需时间为1.96h，我们从实践中得出，保证铝液最高熔炼温度760℃，熔量为4000kg的火焰反射炉，每炉次熔化时间不少于3h，方可确保铝液质量。