1鑄鋁金具制造質(zhì)量控制要點(diǎn)

1、鑄鋁金具制造質(zhì)量控制 一、鑄鋁金具質(zhì)量問題及主要原因 1.鑄鋁金具常見的質(zhì)量問題：1）材質(zhì)化學(xué)成分不合格；2）鋁鑄造件表面出現(xiàn)可見裂紋、冷隔、澆不足；3）鋁鑄造件內(nèi)部出現(xiàn)氣孔、疏松；4）材料強(qiáng)度不符合要求。2.材質(zhì)化學(xué)成分不合格主要原因:1）進(jìn)廠的原材料成分不合格，沒有經(jīng)過檢驗(yàn)檢測就投入使用；2）自己熔煉時各種原材料配置比例不合格，如硅（Si）、鎂（Mg）等加入量太多或太少；3）加入的回爐料沒有經(jīng)過成分檢測就投入使用；4）回爐料中各種雜質(zhì)，特別是有害雜質(zhì)鐵（Fe）帶入鋁液中；5）熔煉中熔煉爐沒有清理干凈（洗爐），不同牌號鋁合金成分混雜；6）各種熔煉工具、金屬模等沒有進(jìn)行清理和噴刷涂料，有害雜質(zhì)

2、鐵（Fe）帶入鋁液中。7）熔煉溫度過高、時間過長，導(dǎo)致有用元素?zé)龘p、雜質(zhì)的增加。3.鋁鑄造件表面出現(xiàn)可見裂紋原因：1）合金的鑄造性能差，線收縮系數(shù)大，如純鋁；2）澆注溫度過高，而模具溫度過低；3）開模過早，鋁液還沒有凝固；4）開模過遲，鑄件對模具、芯棒的包裹力過大，導(dǎo)致脫模力過大。5）模具補(bǔ)縮系統(tǒng)不良，對鑄件的補(bǔ)縮不足6）鑄件壁厚相差過大。4.鑄件出現(xiàn)冷隔、澆不足原因：1）合金的鑄造性能差，流動性差，如純鋁；2）澆注溫度過低或模具溫度過低；3）模具排氣不良；4）模具設(shè)計(jì)不合理，壓力頭不足；5）鑄件壁厚太薄，不適合用重力鑄造、砂模鑄造；6）鋁合金液未進(jìn)行變質(zhì)處理，合金流動性差；7）鋁合金含硅（S

3、i）低于標(biāo)準(zhǔn)值,合金流動性差。5.鋁鑄造件內(nèi)部出現(xiàn)氣孔、疏松原因：1）鋁合金熔煉時溫度過高、時間過長或鋁錠受潮沒有進(jìn)行烘干，導(dǎo)致金屬液吸入的氫氣太多；2）熔煉時鋁液未進(jìn)行精煉除氣處理；3）模具模具排氣不良；4）鋁合金熔煉溫度過高、時間過程、澆注時間拖延過長，導(dǎo)致金屬氧化嚴(yán)重，爐氣中有害氣體、雜質(zhì)入侵增加；6.材料強(qiáng)度不符合要求原因：1）是鑄件在鋁液熔煉和澆注中各種問題引起；材料強(qiáng)度是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求是上述鑄鋁件各種質(zhì)量問題綜合的反映，如材質(zhì)化學(xué)成分不合格；鋁鑄造件表面出現(xiàn)可見裂紋、冷隔、澆不足；鋁鑄造件內(nèi)部出現(xiàn)氣孔、疏松等反映；2） 鋁液沒有經(jīng)過變質(zhì)細(xì)化處理；3） 鋁合金熱處理不當(dāng)引起。至于產(chǎn)品

4、強(qiáng)度不符合要求還與產(chǎn)品設(shè)計(jì)有關(guān)。二、鑄鋁金具質(zhì)量問題解決對策1.鑄鋁件材質(zhì)化學(xué)成分不合格解決對策：1）進(jìn)廠的原材料成分必須經(jīng)檢驗(yàn)合格后才能入庫，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如下：a)純鋁錠應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T1196重熔用鋁錠；表（ 1 ）常用重熔用鋁錠化學(xué)成分（GB/T1196）鋁錠牌號質(zhì)量分?jǐn)?shù)（）AI雜質(zhì)SiFe雜質(zhì)總量AI99.799.70.100.200.30AI99.699.60.160.250.40AI99.599.50.220.300.50 b)鑄造鋁合金錠應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T8733鑄造鋁合金錠，常用的有ZL101AD、ZL102D、ZL104D等表（ 2 ）常用鋁合金錠主要化學(xué)成分（GB/T8733

5、）合金牌號合金代號質(zhì)量分?jǐn)?shù)（）主要元素雜質(zhì)總量AlSiMnMgTiFe其他ZAlSi7MgZL101D6.57.50.30.50.4余量ZAlSi7MgAZL101AD6.57.50.30.50.080.200.12余量ZAlSi12ZL102D10.013.00.60余量ZAlSi9MgZL104D8.010.50.200.500.200.350.45余量 注：以上鋁合金錠都是AISi系鋁合金，主要特點(diǎn)是都含有硅（Si）元素，AISi系鋁合金中主要元素作用： (1) 硅（Si）元素：當(dāng)鋁硅合金中含硅（Si）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在12.6時，我們稱其為“共晶鋁硅合金”，當(dāng)硅（Si）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)12.6時稱

6、其為“亞共晶鋁硅合金”，當(dāng)硅（Si）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)12.6時稱其為“過共晶鋁硅合金”。因?yàn)楣瑁⊿i）元素在鋁硅合金基體形成AlSi共晶體，AlSi共晶體的增加提高了合金的強(qiáng)度和流動性、降低合金線收縮率、減小合金的熱裂傾向。但隨著AlSi共晶體的增加，合金的可切削性、伸長率、導(dǎo)電率、耐蝕性等都在降低。當(dāng)硅（Si）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)12.6，形成“過共晶鋁硅合金”時，鋁硅合金中出現(xiàn)大量初晶硅，粗大的初晶硅出現(xiàn)嚴(yán)重割裂了基體，降低了鋁硅合金的機(jī)械強(qiáng)度。從表列的四種鋁硅合金可見，它們的含硅量都在共晶與亞共晶的區(qū)間，這樣能得到良好的鑄造和力學(xué)綜合性能。(2) 鎂（Mg）元素：在鋁硅合金中加入一定的鎂（Mg）元素，形

7、成AlSiMg合金。Mg與Si形成Mg2Si中間相化合物，在對AlSiMg合金進(jìn)行固溶處理和時效處理時，因Mg2Si中間相的作用，能提高鋁合金強(qiáng)度、硬度、流動性。當(dāng)鎂（Mg）元素含量達(dá)0.20.5時，鋁合金的抗拉強(qiáng)度有明顯提高，但韌性降低；當(dāng)鎂（Mg）元素含量超過0.5時則容易氧化，增大合金的粘模性、并使合金的流動性變差。表（ 2 ）所列的四種鋁硅合金中ZLD102不含鎂（Mg）元素，不呈現(xiàn)出熱處理的強(qiáng)化效果外，其余三種（ZLD101、ZLD101A、ZLD104）均含有鎂（Mg）元素，所以都可以通過固溶（淬火）時效的熱處理方法來提高合金的強(qiáng)度。 (3) 錳（Mn）元素：在合金基體中形成MnA

8、l 6的彌散質(zhì)點(diǎn)，并阻止再結(jié)晶的粗大化，有效地細(xì)化再結(jié)晶晶粒，從而提高合金強(qiáng)度、耐熱性、耐蝕性，減小粘模性。錳（Mn）元素并能與有害元素鐵（Fe）形成形成化合物，達(dá)到溶解雜質(zhì)鐵（Fe），減小雜質(zhì)鐵（Fe）的有害作用。但過多會使合金產(chǎn)生硬化與脆性。 在ZLD104鋁合金中加入0.200.50的錳（Mn）元素，能提高耐蝕性能和強(qiáng)度。(4) 鈦（Ti）元素：加入鈦（Ti）能使合金晶粒細(xì)化提高合金的強(qiáng)度。ZLD101A鋁合金的含硅（Si）量與含鎂（Mg）量與ZLD101鋁合金相同，但ZLD101A鋁合金加入了0.080.20的鈦（Ti）元素，使強(qiáng)度有很大提高，所以ZLD101A鋁合金的強(qiáng)度大于ZLD1

9、01鋁合金。但生成的化合物密度比鋁合金大，在熔煉時或鋁液放置時間長就容易發(fā)生鈦（Ti）元素沉淀或偏析。 (5) 鐵（Fe）元素：鐵（Fe）元素是鋁合金中最主要的有害元素。鐵（Fe）在鋁合金中生成Al3Fe、Al9Fe2Si2等針狀結(jié)晶體，降低了鋁合金的強(qiáng)度、增加了脆性、抗蝕性降低。并且使合金的鑄造流動性變差、熱裂傾向增大。但鐵（Fe）元素在增在適當(dāng)范圍內(nèi)有利于鑄件的脫模，所以在GB/T8733鑄造鋁合金錠中同種牌號壓鑄用鑄造鋁合金錠的含鐵（Fe）量會略高于普通鑄造鋁合金錠0.3左右。由于壓鑄件的冷卻速度快，所析出的結(jié)晶很細(xì)，對強(qiáng)度不會帶來太大的影響。我們常用鋁合金中含鐵（Fe）量的多少來評價鋁

10、合金的純潔度，如356Z.2（ZLD101A）就是高純潔度鋁合金，含鐵（Fe）量在0.12以下。這也是ZLD101A鋁合金強(qiáng)度高的原因之一。 但用高純潔度鋁合金錠制造出來的產(chǎn)品含鐵量未必就低，因?yàn)殇X合金錠在二次熔煉、澆鑄過程會有很多增鐵的可能性。因此在生產(chǎn)中必須嚴(yán)格控制鋁合金的增鐵。 (6) 銅（Cu）元素：銅（Cu）元素會形成Al2Cu，提高合金的強(qiáng)度、硬度和耐熱性，介降低了合金的伸長率和耐蝕性，增加熱裂傾向。鋁合金電力線路金具對耐蝕性能要求很高，因此銅（Cu）元素是一種有害元素，金具生產(chǎn)廠家應(yīng)避免鋁回爐料中混入銅削。 (7) 鋅（Zn）元素：鋅（Zn）元素降低了鋁合金的強(qiáng)度，增加了熱裂傾向

11、。在AlSi合金中鋅（Zn）元素控制在0.10.2范圍內(nèi)。 以上是電力金具制造廠常用鋁合金的幾種主要元素和幾種容易混入的有害元素，其元素就不作說明。 必須充分注意的是一旦鋁合金液中某有害元素超出標(biāo)準(zhǔn)要求，是不可能用什么辦法來加以去除的，唯一的辦法是加入高純度的純鋁錠進(jìn)行沖淡處理，使該有害元素的含量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，同時要求做到其他必須的元素含量也符合標(biāo)準(zhǔn)要求，這一操作是較困難的。 c) 鑄造鋁合金產(chǎn)品應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T1173鑄造鋁合金，常用的有ZL101A、ZL102、ZL104等。 GB/T1173鑄造鋁合金標(biāo)準(zhǔn)見表（ 3 ）、表（ 4 ）表（ 3 ）用常鑄造鋁合金化學(xué)成分（GB/1173）合

12、金牌號合金代號主要元素，SiMgMnTi其他雜質(zhì)AlZAISi7MgZL1016.57.50.250.45余量ZAISi7MgAZL101A6.57.50.250.450.080.20余量ZAISi12ZL10210.013.0余量ZAISi9MgZL1048.010.50.170.350.20.5余量表（ 4 ）用常鑄造鋁合金雜質(zhì)允許含量（GB/1173）合金牌號合金代號主要元素，不大于FeCuMgZnMnTiZrTiZrBe雜質(zhì)總和SJSJZASi7MgZL1010.50.90.20.30.350.250.11.11.5ZASi7MgAZL101A0.20.20.10.10.100.200

13、.70.7ZASi12ZL1020.71.00.30.100.10.50.202.02.2ZASi9MgZL1040.60.90.10.250.150.11.11.4 GB/T1173鑄造鋁合金標(biāo)準(zhǔn)是用符合GB/T8733鑄造鋁合金錠標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行熔煉（熔化）后成鑄件產(chǎn)品的化學(xué)成分，表（ 2 ）與表（ 3 ）比較只允許Mg有所燒損。表（ 2 ）與表（ 4 ）比較允許鐵（Fe）等雜質(zhì)有所增加。因?yàn)檫@是客觀的要求。但Mg的燒損量和Fe的增加量必須控制在GB/1173標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。 沒有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“鈍鋁鑄件”中允許Fe、Si等雜質(zhì)可以增加量多少，因?yàn)殁g鋁（重熔用鋁錠）一般只是用來制作各種鋁合金的原料或壓力加工（

14、熱、冷擠壓、拉伸）成管、板、絲、帶等。很少直接鑄造成產(chǎn)品。只能按重熔用鋁錠（GB/T1196）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的化學(xué)成分來檢驗(yàn)鈍鋁鑄件。但“鈍鋁鑄件”是由“重熔用鋁錠”經(jīng)過再熔煉而來，混入少量的Fe、Si等雜質(zhì)也是必然的，用同一純度等級的“重熔用鋁錠”來熔煉出同一純度的“鈍鋁鑄件”是比較困難的，只有在熔煉過程對熔煉爐中雜質(zhì)進(jìn)行清理，對熔煉工具進(jìn)行清理和涂刷涂料等才有可能。一般可用高一純度等級的“重熔用鋁錠”來熔煉低一純度等級的“鈍鋁鑄件”，如用99.7純度等級的“重熔用鋁錠”來熔煉99.5純度等級的“鈍鋁鑄件”。壓力加工不會帶入Fe、Si等雜質(zhì)。表（ 5 ）用常鑄造鋁合金力學(xué)性能（GB/1173）合金

15、牌號合金代號鑄造方法合金狀態(tài)力學(xué)性能。不低于抗拉強(qiáng)度b（MPa)伸長率5（）布氏硬度HBWZASi7MgZL101S、JF155250S、JT2135245JBT4185450ST4175450J、JBT5205260ST5195260SBT5195260SBT6225170ZASi7MgAZL101AST4195560J、JBT4225560ST5235470SBT5235470J、BJT5265470SBT6275280JB、JT6295380ZASi12ZL102SB、JBF145450JF155250SB、JBT2135450JT2145350ZASi9MgZL104S、JF15025

16、0JT12001.565SBT6230270J、JBT6240270注：1）鑄造方法：S砂型鑄造；J金屬型鑄造；B變質(zhì)處于。 2）熱處理狀態(tài)：F鑄態(tài)；T1人工時效；T2退火；T4固溶處理加自然時效；T5固溶處理加不完全人工時效；T6固溶處理加完全人工時效。特別要關(guān)注有害元素鐵（Fe）量是增加，如果增加要查明原因。由于四種鋁硅合金特性不同所以適合金具品種也不同，見表（6）：表（ 6 ）四種鋁硅合金特性比較及適合金具品種合金代號主要特點(diǎn)適合金具品種ZL101化學(xué)成分簡單，鑄造性能較好（與ZL104相近），可以熱處理，力學(xué)性能中等。適用砂型和金屬型，不適合用于壓鑄。適合工作溫度150以下。在電力金具

17、制造中較少采用。因?yàn)閆L101A、ZL102、ZL104都可以取代。ZL101A化學(xué)成分基本與ZL101相同，只增加了鈦（Ti）元素，含鐵等雜質(zhì)最低，可以熱處理強(qiáng)化，力學(xué)性能高，適用砂型和金屬型，不適合用于壓鑄。耐熱強(qiáng)度低，適合作溫度150以下。適合金屬型鑄造的各種大載荷的懸垂線夾。ZL102是鋁硅二元合金，流動性、抗熱裂性最好、有很好的氣密性，不可熱處理達(dá)到強(qiáng)化，力學(xué)性能和切削性能較低，有集中縮孔傾向。適合各種鑄造方法，主要用于壓鑄。耐熱強(qiáng)度較高，適合工作溫度200以下。適合壓鑄間隔棒的框架和金屬型鑄造的載荷較低的懸垂線夾、變電站設(shè)備線夾和管母線支座等。ZL104有好的抗熱裂性、氣密性和流動

18、性，可熱處理強(qiáng)化，力學(xué)性能僅處于ZL101A。適合各種鑄造方法，主要用于壓鑄。耐熱強(qiáng)度低，適合工作溫度185以下適合壓力鑄造的各種線夾、和重力鑄造的各種線夾。 2）自己熔煉時各種原材料配置比例應(yīng)進(jìn)行正確計(jì)算，計(jì)算方法見附錄（1）；3） 加入的回爐料沒有經(jīng)過成分檢測，加入量按下表執(zhí)行：表（ 7 ）回爐料用量鋁合金料新鋁合金錠一級回爐料二級回爐料三級回爐料加入比例（）標(biāo)準(zhǔn)鋁合金錠經(jīng)過檢測后化學(xué)成分符合標(biāo)準(zhǔn)的澆口、冒口、報(bào)廢的產(chǎn)品。一級回爐料可以直接投入熔煉?；瘜W(xué)成分不合格的澆口、冒口、報(bào)廢的產(chǎn)品和砂型澆口、冒口。鋁件加工屑，熔爐底料6070403000二級回爐料與三級回爐料不能直接投入使用。應(yīng)經(jīng)過

19、金化學(xué)成分檢測后，進(jìn)行重新配料熔煉（包括精煉除氣、扒渣等靜化處理），熔煉后的鋁液再經(jīng)過金化學(xué)成分檢測合格后注錠，并對注錠進(jìn)行化學(xué)成分標(biāo)識。也可送到專業(yè)鋁合金熔煉進(jìn)行處理。 4）一種牌號的鋁合金最好是專用熔煉爐進(jìn)行熔煉，以免成分“污染”。沒有條件時可用“洗爐”方法加以解決，即熔煉過甲種鋁合金的熔煉爐，要用來熔煉乙種鋁合金時，在清理完成熔煉爐內(nèi)甲種鋁合金液、爐底熔渣等雜質(zhì)后，必須用乙種鋁合金或純鋁在此爐內(nèi)熔煉一次，讓其吸收、清除掉甲種鋁合金殘留在爐內(nèi)的合金元素，以免“污染”，確保乙種鋁合金的化學(xué)成分。一般多用純鋁進(jìn)行“洗爐”，用量一般不少于爐子容量的40。對熔煉甲種鋁合金熔爐進(jìn)行“洗爐”后的鋁液澆

20、注成的鋁錠，鋁錠經(jīng)成分檢測后，可以用來熔煉甲種鋁合金用。 5）在滿足鑄件充型的條件下，盡量降低熔煉溫度和縮短熔煉時間，減小有害元素的吸入及有用元素的燒損。6）對熔煉工具、模具進(jìn)行噴涂涂料，以免鋁液增鐵。 2.鋁鑄造件出現(xiàn)的其他缺陷的解決對策： 鋁鑄造件出現(xiàn)的可見裂紋、冷隔、澆不足、氣孔、疏松等其他缺陷都與不正確的鑄造工藝有關(guān)，有些原因是交叉的，所以只能用闡明鋁鑄造正確的工藝來解決這些缺陷。1） 盡量避免用純鋁制作鑄件，如果是必須的，應(yīng)用低壓鑄造，以解決裂紋、冷隔、澆不足、氣孔、疏松等缺陷。2） 所有的鑄件應(yīng)正確設(shè)計(jì)鑄造模具，使鑄件有良好的澆冒系統(tǒng)和補(bǔ)縮系統(tǒng)。目前電力金具生產(chǎn)廠家的重力鑄造金屬模

21、、低壓鑄造金屬模、壓鑄模都是委外加工，模具制造廠的技術(shù)力量、加工能力有很大差別，因此必須委托技術(shù)力量和加工能力比較強(qiáng)度的廠家進(jìn)行生產(chǎn)，最好能委托有鑄造模具模擬軟件（CAE）的制造廠家生產(chǎn)。鑄造模具模擬軟件能模擬鑄造模具各種工藝過程（充型、凝固、熱傳導(dǎo)等全過程，能準(zhǔn)確預(yù)測澆不足、氣孔、縮孔、疏松等缺陷，指導(dǎo)澆冒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從而保證模具質(zhì)量，減少試模時間。3）對模具、工具進(jìn)行正確地噴涂涂料和合理的模具工作溫度。對模具、工具進(jìn)行預(yù)熱180250，再噴涂“氧化鋅1020水玻璃466080的熱水（余量）”涂料。金屬模具的工作溫度為：一般件250350；薄壁復(fù)雜件350400。4） 采用合理的澆注溫度、熔

22、煉時間、保溫時間。表（8 ）鋁硅合金的澆鑄溫度合金牌號鋁合金液澆注溫度（）熔煉時間（t）保溫時間（t）一般件薄壁復(fù)雜件ZL101A6907307307804623ZL101690730730780ZL102680720720750ZL104680720720760 鋁及鋁合金熔煉溫度過高、熔煉時間過長、保溫時間過長等都會引起鋁液中含氣量增加、氧化嚴(yán)重、雜質(zhì)增加、有效成分燒損大、鋁及鋁合金晶粒粗大，強(qiáng)度下降。根據(jù)試驗(yàn)證明當(dāng)鋁及鋁合金液熔煉溫度從700升到800，鋁及鋁合金液中的含氣量增加23倍左右。所以在滿足產(chǎn)品成型的前提下，應(yīng)采用較低的溫度熔煉和液澆。熔煉時間與保溫時越短越好。 5）采用合理的

23、精煉工藝精煉的目的是去除在熔煉過程中吸入鋁液中的氣體（主要是H2）和氧化物（Al2O3）及其他雜質(zhì)，達(dá)到純化鋁液的目的。因此“精煉”工藝也稱“精煉凈化”工藝。 純鋁可以用氯化鋅進(jìn)行精煉處理。純鋁氯化鋅精煉工藝參數(shù)見表（ 9 ）表（ 9 ）純鋁氯化鋅精煉工藝參數(shù)熔劑預(yù)熱精煉鋁液溫度（）熔劑加入比例精煉時間（min）靜止時間（min）溫度（）時間（S）30040010207207400.20.310121012注：熔劑用刷有涂料并且進(jìn)行預(yù)熱的“鐘罩”分23次壓入鋁液中（離鍋底150200mm），并進(jìn)慢速前后、左右移動。鋁硅合金可以用六氯乙烷、氯化鋅、四氯化碳等單一化學(xué)成分或多種化學(xué)成分組成的多元（

24、二元、三元）精煉劑進(jìn)行精煉處理。有的生產(chǎn)廠家是多種功能的熔劑覆蓋、精煉、變質(zhì)三種功能或精煉、變質(zhì)兩種功能混合。我公司目前使用的是專業(yè)熔劑廠生產(chǎn)的“RJ10#雙重復(fù)合變質(zhì)熔劑”，是由鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、氟鹽、鍶鹽等多種化合物組成，具有除氣、除渣、變質(zhì)、覆蓋同步進(jìn)行的功能。按產(chǎn)品說明書說明，“RJ10#雙重復(fù)合變質(zhì)熔劑”對鋁合金的精煉工藝參數(shù)見表（ 10 ）表（ 10 ）鋁硅合金“RJ10#雙重復(fù)合變質(zhì)熔劑”工藝參數(shù)熔劑預(yù)熱精煉鋁液溫度（）熔劑加入比例（）精煉時間（min）靜止時間（min）溫度（）時間（S）30040010206907400.81.0101258 刷有涂料并且進(jìn)行預(yù)熱的“鐘罩”把熔

25、劑分23次壓入鋁液中（離鍋底150200mm），并進(jìn)慢速前后、左右移動或把熔劑均勻地撒在鋁液表面。用有精煉、變質(zhì)雙重功能的的熔劑進(jìn)行處理后的金屬液可以不再進(jìn)行變質(zhì)處理，而用精煉專用熔劑進(jìn)行精煉處理后必須進(jìn)行變質(zhì)處理。我公司采用“RJ10#雙重復(fù)合變質(zhì)熔劑”處理后，又進(jìn)行金屬鍶變質(zhì)處理，我認(rèn)為是多余的，可以進(jìn)行鑄件試樣的強(qiáng)度試驗(yàn)，來驗(yàn)證是否可以省去金屬鍶變質(zhì)處理，以減少成本。6）采用合理的變質(zhì)工藝鋁合金變質(zhì)的目的是細(xì)化鋁硅合金中晶粒，提高鋁合金強(qiáng)度。鋁硅合金中的AlSi共晶體未經(jīng)變質(zhì)處理時的共晶硅是板片狀，嚴(yán)重割裂基體，降低了合金的強(qiáng)度和塑性，經(jīng)變質(zhì)處理后共晶硅變?yōu)榧?xì)小纖維狀或點(diǎn)狀，提高了鋁硅合

26、金的強(qiáng)度和塑性。因此以上四種鋁硅合金在熔煉時都必須加入變質(zhì)劑進(jìn)行變質(zhì)處理來細(xì)化AlSi共晶體中的共晶硅來提高它們的強(qiáng)度。 未經(jīng)變質(zhì)處理的相 經(jīng)變質(zhì)處理的相圖（ ）ZL102鋁合金變質(zhì)處理常用的鋁合金變質(zhì)有“鈉鹽變質(zhì)劑”和“金屬鍶變質(zhì)”。“鈉鹽變質(zhì)劑”的加入溫度、加入質(zhì)量、變質(zhì)時間、靜上時間應(yīng)按照廠家產(chǎn)品說明書規(guī)定進(jìn)行。目前用得最多是金屬鍶變質(zhì)處理。一般是把鍶熔煉成熔點(diǎn)較低的“鋁鍶中間合金”。因?yàn)椴捎媒饘冁J變質(zhì)效果好、沒有污染、作用時間長（有效時間可達(dá)6h8h）。Sr的加入量為鋁合金總質(zhì)量的0.040.05，我公司是采用含鍶（Sr）量為10（911）的AlSr中間合金變質(zhì)，因此AlSr10中間合

27、金加入量為鋁合金總質(zhì)量的0.40.5。用“AlSr10中間合金”變質(zhì)工藝參數(shù)見表（ 11 ）表（11 ）AlSr10中間合金”變質(zhì)工藝參數(shù)變質(zhì)鋁液溫度（）AlSr10中間合金加入比例（）變質(zhì)時間（min）靜止時間（min）7607800.40.510122030 “RJ10#雙重復(fù)合變質(zhì)熔劑”說明書說明變質(zhì)有效時間可以達(dá)45h。 7）采用合理的澆注工藝鋁鑄件金屬模重力鑄造合理的澆注工藝，能提高金屬液的充型能力、減少氣體的卷入。澆注工藝原則是：a)澆注要平穩(wěn)、連續(xù)、不斷流； b)澆注過程速度要求慢、快、慢的原則。如果澆注不平穩(wěn)、不連續(xù)、斷流就會造成金屬液卷入氣體，鑄件產(chǎn)生冷隔、澆不足等缺陷。澆注

28、過程速度要求“慢、快、慢”的原則，前“慢”就是開始澆注時金屬液要求沿著澆口壁順流而下，澆注速度要慢。這樣金屬液不會堵住澆口，有利于型腔中的氣體排出；中“快”當(dāng)澆道充滿金屬液后澆注速度要加快，提高金屬液充能力，使金屬液盡快充滿型腔，減少澆不足、冷隔等缺陷的產(chǎn)生；后“慢”當(dāng)型腔、澆道充滿后，要放慢澆注速度，使?jié)玻埃┛诔錆M的時間相對長些，有利于補(bǔ)縮。8） 控制好開模時間開模過早，鋁液還沒有凝固，鑄件會變形、開裂；開模過遲，鑄件對模具、芯棒的包裹力過大。導(dǎo)致脫模力過大和困難，也會導(dǎo)致鑄件變形、開裂。金屬模重力鑄造的開模時間應(yīng)控制在當(dāng)澆（冒）口金屬液凝固后就應(yīng)該開模取件。 二、鋁型材制造金具質(zhì)量問題及

29、主要原因 1.鋁型材制造金具常見的質(zhì)量問題：1） 型材化學(xué)成分不合格（材料強(qiáng)度不合格）；2） 型材尺寸不合格； 3）加工、焊接過程出現(xiàn)的質(zhì)量問題.型材都是通過純鋁及其他鋁合金通過擠壓、軋制成型（變形鋁合金），所以型材的內(nèi)在質(zhì)量合格率比較高，不會存在氣孔、疏松等質(zhì)量問題，所以帶來的質(zhì)量問題比較少。因此在電力金具DL/T757耐張線夾標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定壓縮型耐張線夾鋁管及引流線夾必須用變形鋁及鋁合金制造，引流板必須用符合GB/T3880標(biāo)準(zhǔn)的鋁板制造。在質(zhì)量控制方面主要是加強(qiáng)對鋁型材化學(xué)成分和尺寸的檢驗(yàn)。 電力金具制造中常用的變形鋁合金牌號主要是：純鋁1050A；鋁合金6063；鋁合金3A21等。2.

30、 鋁型材的主要質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1） GB/T3190變形鋁及鋁合金化學(xué)成分；2） GB/T3191鋁及鋁合金擠壓棒；3） GB/T6892一般工業(yè)用鋁及鋁合金擠壓型材；4）GB/T3880.1一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材 第1部分：一般要求；5）GB/T3880.2一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材 第2部分：力學(xué)性能；6）GB/T3880.3一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材 第2部分：尺寸偏差；7）GB/T4437.1鋁及鋁合金熱擠壓管 第1部分 無縫圓管；8）GB/T4437.2鋁及鋁合金熱擠壓管 第2部分 有縫圓管；9）GB/T16475變形鋁及鋁合金狀態(tài)代號；3. 主要使用的變形鋁及鋁合金化學(xué)成分要求主

31、要使用的變形鋁及鋁合金化學(xué)成分要求見表（ 12 ）表（ 12 ）主要化學(xué)成分（）（GB/T3190）牌號SiFeCuMnMgTiCrZn其他Al1050A0.250.400.050.050.050.05/0.070.0399.560630.20.60.350.100.100.450.9/0.10.10.15余量3A210.60.70.21.01.60.050.15/0.10余量 1050A的含硅量與含鐵量都比純鋁錠Al99.5略有增加（Si0.2，F(xiàn)e0.3）在變形鋁及鋁合金中以合金中主要元素的含量來命名合金的牌號，方法如下：表（ 13 ）變形鋁及鋁合金牌號合金中含量最多的元素合金的牌號合金中

32、含量最多的元素合金的牌號純鋁1×××鎂5×××銅2×××鎂與硅6×××錳3×××鋅7×××硅4×××其他8×××如1070A、1060、1050、1050A都是純鋁牌號，6061、6063、6A02、6082等都是含鎂、硅鋁合金牌號，3003、3004、3104、3A21等都是含錳鋁合金牌號。 4.變形鋁及鋁合金管的強(qiáng)度要求1）變形鋁及鋁合金管的強(qiáng)度要求見表

33、（ 14 ）和表（15 ）表（14 ）變形鋁及鋁合金管的強(qiáng)度（MPa)（GB/T4437.2有縫圓管）牌號供應(yīng)狀態(tài)壁厚抗拉強(qiáng)度Ra屈服強(qiáng)度RP0.2拉斷后伸長率A（）1050A0所有60100/23H112所有6020236063T412.5130701212.5251256012T6所有2051808T5所有1601108表（ 15 ）變形鋁及鋁合金管的強(qiáng)度（MPa)（GB/T4437.1無縫圓管）牌號供應(yīng)狀態(tài)壁厚抗拉強(qiáng)度Ra屈服強(qiáng)度RP0.2拉斷后伸長率A（）1050A0所有60100/23H112所有6020236063T412.5130701112.52512560/T6所有205170103A21H112所有165/162）變形鋁及鋁合金型材供應(yīng)狀態(tài)的代號詳細(xì)說明見GB/T16475變形鋁及鋁合金狀態(tài)代號，基本代號意義如下：F自由加工狀態(tài)；O退火狀態(tài)；H加工硬化狀態(tài)；（其中H112為經(jīng)熱加工成型，但不經(jīng)冷加工而獲得一些加工硬化的產(chǎn)品，該狀態(tài)產(chǎn)品對力學(xué)性能有要求）T熱處理狀態(tài)（有T1，T2，T3，T4，T5，T6等）。 3）在訂貨