Флюс для литья алюминия

Использование правильного флюс для алюминиевого литья резко снижает количество окалины, повышает степень извлечения металла и улучшает качество обработки поверхности; правильный выбор, тщательная сушка, аккуратное нанесение и сочетание с дегазацией и керамической фильтрацией дают наилучшие результаты, а строгие процедуры безопасности предотвращают опасные реакции.

Почему флюс имеет значение при литье алюминия?

Флюсы для литья алюминия выполняют три основные функции: собирают оксиды и включения на поверхности расплава для более легкого удаления, защищают поверхность расплавленного металла во время загрузки и заливки, а также могут улучшить текучесть при некоторых операциях. Флюсы не заменяют правильное удаление газов из расплава путем продувки инертным газом; вместо этого они работают вместе с дегазацией и фильтрацией для получения отливок с низкой пористостью и высокой целостностью.

Основные категории алюминиевых флюсов и их назначение

Промышленная практика группирует алюминиевые флюсы по их основной функции. Ниже приведены общие категории и краткие указания, когда следует использовать каждую из них.

Флюс дросселирования

Используется для сбора и скопления оксидных и неметаллических включений на поверхности расплава, чтобы операторы могли их счистить. Эта категория распространена в тигельных, реверберационных и ваграночных печах.

Покрытие (покрытие) флюса

Образует защитный слой поверх расплава, уменьшая повторное окисление при загрузке и обработке. Применяется при длительной выдержке или при добавлении холодного сырья, которое в противном случае может образовать оксид.

Очистка и дегазация флюса

Предназначены для улавливания растворенных газов и увлеченных оксидов. Их часто используют в сочетании с продувкой инертным газом. Обратите внимание, что во многих случаях в прецизионном литейном производстве продувка газом (аргоном или азотом) является основным этапом дегазации.

Флюсы, модифицирующие зерно и кремний

Специфические соли и химические добавки, влияющие на структуру зерна или морфологию кремния в определенных сплавах. Они занимают свою нишу и требуют строгого контроля процесса.

Таблица: категории флюсов, типичный состав, основная функция, рекомендуемое применение

Как работает флюс в расплавленном алюминии

Компоненты флюса обычно представляют собой галоидные соли, которые либо плавятся при температуре литья, либо вступают в реакцию с образованием фаз низкой плотности, всплывающих на поверхность. При введении в расплав гранулы флюса смачивают фрагменты оксидов, соединяются с загрязнениями и способствуют агломерации. Агломерированная окалина всплывает или оседает, чтобы операторы могли ее удалить. Многие современные составы направлены на минимизацию вредных испарений при сохранении высокой эффективности удаления.

Важное техническое примечание: частицы флюса, содержащие влагу или летучие связующие вещества, могут вызвать быстрое испарение при добавлении в расплавленный металл, что приводит к образованию взрывоопасных брызг. Тщательная сушка и предварительный нагрев флюса и корзин предотвращают бурные реакции.

Таблица: контрольный список по безопасному обращению с алюминиевым флюсом

Выбор правильного флюса: пять факторов принятия решения

1. Тип сплава: некоторые химические составы флюсов подходят для определенных алюминиевых сплавов; проверьте рекомендации поставщика.

2. Целевой этап процесса: Выберите флюс для дросселирования для контроля сыпучих примесей, флюс для покрытия для защиты во время трюмов и флюс для дегазации для парной дегазации.

3. Экологический и дымовой профиль: Смеси с низким содержанием дыма или фтора могут снизить воздействие на оператора и уменьшить выбросы. В последних разработках продуктов эта характеристика является приоритетной.

4. Метод нанесения: Ручное обезжиривание, дозатор флюса или инжекция требуют флюса в различных физических формах (гранулы, порошок, паста).

5. Нормативно-правовое регулирование и безопасность на рабочем месте: Местные правила могут ограничивать содержание фтора; всегда уточняйте информацию в SDS поставщика.

Таблица: распространенные торговые марки флюсов и их сравнение

Примечание: при выборе продукта следует руководствоваться техническими данными поставщика и изучить SDS для подтверждения состава и рекомендуемого использования.

Техника нанесения: практические шаги, которые имеют значение

Предварительно высушите и разогрейте

Перед использованием всегда сушите флюс в контролируемой печи. Предварительный нагрев предотвращает превращение воды в пар и резкий выброс металла. Подогретые корзины или ковши уменьшают удар и дымление.

Ручное удаление окалины и обезжиривание

После добавления флюса дайте время для агломерации и стабилизации поверхности. Для удаления слоя окалины используйте инструменты с длинными ручками. Не допускайте присутствия операторов и используйте экранирование.

Дозаторы флюса и методы впрыска

Автоматическое дозирование или впрыскивание флюса позволяет снизить нагрузку на оператора и повысить воспроизводимость. При использовании впрыска размер частиц и формула флюса должны соответствовать оборудованию для впрыска, чтобы избежать засорения сопла.

Сопряжение флюса с дегазацией и фильтрацией

Наилучшие результаты достигаются, когда флюсование сочетается с продувкой инертным газом и фильтрами из керамической пены. Газовая продувка удаляет растворенный водород, а флюсование очищает поверхность от окислов и включений. Керамические фильтры задерживают неметаллические частицы во время заливки.

Таблица: типичные дефекты, вероятная первопричина, корректирующие действия

Безопасность и окружающая среда - опасности, контроль, регулирование

Расплавленный алюминий плюс вода или влага во флюсе могут вызвать сильное разбрызгивание и паровые взрывы; операторы должны учитывать, что любой продукт флюса может выделять опасные испарения при нагревании. Инженерные средства контроля включают предварительный нагрев флюса, местную вытяжную вентиляцию, улавливание паров и поддержание сухого хранения. СИЗ должны включать защиту лица, термостойкую одежду и респираторы, если уровень паров не определен.

Проблемы, связанные с воздействием на окружающую среду и работников, стимулируют разработку малодымных флюсовых смесей, в которых снижено содержание фторидов и трудноуловимых видов. Прежде чем приступить к масштабному использованию, ознакомьтесь с местными правилами по выбросам и SDS поставщика.

Научные достижения и альтернативы

Последние исследования направлены на поиск формул флюсов, улучшающих смачивание глинозема, уменьшающих угол контакта с оксидами и повышающих флотацию окалины при одновременном снижении вредных выбросов. Разработка химического состава флюса с поверхностно-активными компонентами может улучшить захват оксидов без увеличения фторидной нагрузки. В то же время гидродинамические подходы, такие как улучшение впрыска инертного газа и оптимизация конструкции ковша, являются альтернативными путями к улучшению качества расплава.

Тематическое исследование: Иранский клиент использует керамические фильтровальные пластины ADtech с оптимизацией потока

Фон

Предприятие по переработке вторичного алюминия в Иране работало с сырьем, содержащим большое количество лома, и с частой окалиной на поверхности, что приводило к потере материала и дефектам отделки. На заводе применялись основные методы флюсования, но отсутствовала керамическая фильтрация и последовательная сушка флюса. Компания ADtech предоставила фильтрационные плиты из вспененной керамики учитывали особенности установки разливки в ковш и рекомендовали комплексный подход: предварительную сушку флюса, контролируемое дозирование флюса, сопряжение с фильтром тонкой керамики у затвора бегуна и обучение оператора.

Этапы вмешательства

1. Керамические фильтрующие пластины ADtech были установлены в литниковой системе для улавливания неметаллических включений во время заливки.

2. Флюс был переведен на размер зерна, более подходящий для инжекционного оборудования, а затем высушен в печи перед использованием.

3. Операторы были обучены дозированию флюса, времени выдержки и технике обезжиривания, а также основам дегазации с использованием продувки с помощью роторного копья.

Результаты и практические наблюдения

Заказчик сообщил о заметно более чистых заливках, снижении объема поверхностного обезжиривания и сокращении количества повторных отделочных работ на литых деталях. Керамические фильтры улавливали взвешенные включения, которые не удалялись только флюсованием. Уверенность операторов повысилась, когда они стали следовать новому протоколу сушки и дозирования флюса. Результат показывает, что фильтрация плюс правильно нанесенный флюс дают лучшее качество, чем только флюсование.

Практический контрольный список для литейщиков, желающих получить стабильную производительность флюса

• Прочитайте SDS поставщика перед первым использованием.

• Храните флюс в герметичной таре в сухом месте.

• Перед использованием высушите флюс в печи; время и температуру сушки партии задокументируйте.

• Разогрейте корзины и ковши для обезжиривания.

• Для достижения наилучших результатов сочетайте флюсование с продувкой инертным газом и керамической фильтрацией.

• Контролируйте испарения и установите локальную вытяжку рядом с зоной переработки.

Часто задаваемые вопросы

1. Что такое флюс для алюминиевого литья и почему он используется?
   Флюс - это разработанная смесь солей и добавок, вводимая в расплавленный алюминий для соединения с оксидами и примесями, которые затем агломерируются для удаления. При правильном использовании флюс снижает количество отходов и повышает выход продукции.

2. Удалит ли флюс растворенный водород для предотвращения пористости?
   Флюс помогает собрать поверхностные окислы и взвешенные включения; для удаления растворенного водорода обычно требуется продувка инертным газом. Для достижения наилучших результатов используйте оба метода.

3. Как следует хранить и готовить флюс?
   Храните флюс в сухом виде в герметичных контейнерах, перед использованием просушивайте в печи и предварительно нагревайте инструменты для работы. Влага во флюсе может вызвать опасное разбрызгивание.

4. Можно ли использовать в качестве флюса поваренную соль или бытовую химию?
   Коммерческие смеси флюсов разработаны с учетом особенностей плавления и безопасности. Бытовые соли не имеют полного химического состава и могут увеличить количество дефектов или выбросов. Используйте продукты литейного класса.

5. Существуют ли варианты флюсов с низким содержанием дыма?
   Да. Поставщики теперь предлагают составы с низким содержанием фтора и дыма, которые сокращают выбросы и воздействие на оператора. Убедитесь в этом, прочитав SDS и проверив поставщика.

6. Как долго следует ждать после добавления флюса, прежде чем приступать к обезжириванию?
   Дайте флюсу время на смачивание и агломерацию оксидов; типичное время ожидания зависит от температуры расплава и типа флюса. Следуйте рекомендациям поставщика и следите за состоянием поверхности.

7. Может ли флюсование заменить фильтрацию?
   Нет. Флюсование и фильтрация выполняют разные задачи. Керамические фильтры задерживают включения при заливке; флюсование обрабатывает поверхность расплава и помогает справиться с окалиной. Для достижения наивысшего качества используйте оба способа.

8. Безопасен ли флюс для использования в небольших мастерских или для хобби-литья?
   Флюс можно использовать безопасно при условии правильной сушки, использования СИЗ, вентиляции и контроля процесса. Никогда не добавляйте мокрый флюс в расплавленный металл; соблюдайте основные правила безопасности в литейном производстве.

9. Как выбрать флюс для плавки с большим количеством лома?
   Выбирайте флюсы для окалины с сильным флотационным действием и сочетайте их с надежным обезжириванием. Рассмотрите варианты с низким содержанием дыма, если вас беспокоят выбросы. Протестируйте небольшие партии перед полным внедрением.

10. Каковы признаки того, что флюс вызвал проблемы в моей отливке?
    Следите за подповерхностной пористостью вблизи кожи, необычными испарениями или повышенным содержанием включений. При их появлении повторно проверьте сухость флюса, состав и способ дозирования.

Краткий справочник по окончательному оперативному контрольному перечню для повседневного использования

• Читайте SDS поставщика каждый раз, когда меняете тип флюса.

• Сушите флюс перед каждым использованием.

• Используйте фильтры во время наливания.

• Сочетайте флюсование с дегазацией инертным газом, если речь идет о пористости.

• Отслеживайте состав смеси и производительность флюса; ведите простые журналы, связывающие партии флюса с результатами заливки.