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6063铝锭光亮晶粒缺陷是怎样产生的及预防方法

艾普斯   丨  2018.12.11   丨  5289

用于工业生产和建筑型材的6063铝型材,原材料是由6063铝锭经过熔融挤压而来的,在生产铝锭的过程中,常会出现气孔、裂纹、光亮晶粒等一系列的表面缺陷,这些缺陷如果不加以防范,就会降低铝型材的出货率,同时也会给铝型材生产厂家造成经济损失,今天主要来讲一下光亮晶粒这一缺陷产生的原因及如何防范。


一:主要表现


光亮晶粒主要表现在铝锭的尾部,从截取的断面上可见一些不规格的浅色亮斑,这些斑点晶粒组织比正常晶粒组织粗大,且呈现浅白色,晶粒内部的固溶物稀少,从外观上很容易看出。


二:原因分析


在铸造过程中出现光亮晶粒的原因,可以从铝锭的化学成分、铸造工艺和铸造设备等方面来分析。


1、化学成分

 
从合金的成分来分类,6063铝合金也称铝镁硅(Al-Mg-Si)合金,它是以铝为主要合金元素,并将镁、硅、铜等合金按照一定的比例加入铸造而成的,其各项合金的比例一定要严格控制在规定的范围之内,具体成分含量如下图所示:


牌号

Si

Fe

Cu

Mg

Cr

Mn

Zn

Ti

其它元素

Al

6063

0.2-0.6

0.35

0.1

0.49-0.9

0.1

0.1

0.1

0.1

0.15

余量


如上图所示,铝镁硅合金中,铜的含量不超过0.1,如果在熔炼炉中误加入了6061合金废料,使铜的含量在0.24-.032之间,说明6063铝锭的合金成分中铜的含量超标,就会使生产出来的铝锭出现光亮晶粒缺陷,从而使铝型材产生外观不良现象。


铝型材物料车
 


铸造工艺


①铸造温度过低:铸造温度在偏低的情况下,铝锭的成型性会比较好,与此同时液穴内的温度也会很低,低温也会传导到转接板底部,转接板底部就会先结晶出树枝晶,随着时间的推移,周围的金属在不断的更新,而树枝晶却成长缓慢,渐渐形成明显的光亮晶粒。


②浇铸盘温度过低:6063铝锭在生产时有一个特点,就是每铸造一次需要停较长的时间,所以浇铸盘一般都处于冷状态,所以每当下一次铸造时,液穴的温度也处于冷状态,转接板上就会粘附一些先结晶的光亮晶粒,随着晶粒的增多增大,有一部分晶粒掉入铸锭中,使生产出来的铝锭尾部出现光亮晶粒。


铸造设备:6063铝锭在铸造时要用到结晶器,由于这种结晶器内部使用的是循环水,水温一直很高,水里含大量的钙离子,容易造成水眼堵塞,使熔体温度不一,金属流动的速度不均匀造成结晶速度不均匀,从而产生的光亮晶粒。


三:预防方法


尽量使用一手材料合金配方,将铸造炉内Cu的含量控制在规定的范围之内,在配料时只能添加同品种的化学元素,如果一定要使用废料,就要使用成分相近的废料,并将不同品种的废料分开放置并标记好。


加强对铸造工艺的管理,在铸造之前要将分配盘、转接板充分加热,减少转接板树枝晶的产生;改善循环水过滤系统和冷却系统,使循环水水质软化,降低水中钙离子的含量,使水温达到规定的范围,保证水循环的水质。


3、在下一次铝型材挤压原料铸造之前,对上一次的铸造炉要彻底清洗,防止转接板上的结晶掉入铸造炉内,减少光亮晶粒的产生;在更换合金品种时,也要清洗铸造炉,以免不同的合金元素改变铝锭的化学成分,从而生产出不合格的铝型材产品。