重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺,也称重力浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造,泥模铸造等;窄义的重力铸造主要指金属型浇铸。那么,在
东莞重力铸造的熔炼过程中,有以下特殊要求:

炉料选择
要根据铸件的材质要求选择合适的炉料,包括各种纯度高、杂质少的金属原料和合金元素。例如在铝合金重力铸造中,应选用纯度较高的铝锭,以及根据需要添加的镁、硅等合金元素,以保证铸件的力学性能和物理性能。
对于回收的废料,需要进行严格的筛选和处理,去除其中的油污、杂质、涂层等,以免影响熔炼质量。
熔化温度控制
不同的金属材料有不同的熔点和适宜的熔炼温度范围。以铸铁为例,一般熔炼温度需控制在 1450 - 1550℃。温度过高,会使金属液吸气量增加,导致铸件产生气孔等缺陷,同时也会增加金属烧损,降低材料利用率;温度过低,则金属液流动性差,不利于充型,容易产生浇不足、冷隔等缺陷。
在熔炼过程中,需要使用高精度的温度测量仪器,如热电偶等,实时监测并精确控制熔炉内的温度。
合金元素添加
为了获得预期的铸件性能,往往需要向金属液中添加特定的合金元素。合金元素的添加量需根据铸件的性能要求和炉料的原始成分精确计算和控制。例如在生产高强度铝合金铸件时,精确添加镁元素可以提高铝合金的强度和韧性。
合金元素的添加时机也很关键,一般在金属液基本熔化后,根据元素的特性和熔点,按照一定的顺序加入。一些熔点较高的元素如铬、钼等,应先加入,以便充分熔化和均匀分布;而一些易烧损的元素如硼、稀土等,则应在熔炼后期加入,以减少烧损。
精炼与除气
重力铸造中,金属液中的气体和杂质会严重影响铸件的质量,因此需要进行精炼除气处理。常见的精炼方法有吹气搅拌、添加精炼剂等。例如在铝合金熔炼中,通入氩气或氮气进行搅拌,可以使气体和杂质上浮到液面而被去除;添加精炼剂如六氯乙烷等,能与金属液中的氢发生反应,生成不溶于金属液的气体,从而达到除气的目的。
精炼时间和强度要适当控制,时间过短、强度不够,除气除杂效果不佳;时间过长、强度过大,则可能会导致金属液过度氧化。
炉内气氛控制
炉内气氛对金属液的质量有重要影响。对于一些易氧化的金属,如铝、镁等,需要在还原性气氛或中性气氛下进行熔炼,以减少金属的氧化烧损。例如在铝合金熔炼炉中,可通过加入覆盖剂如氯化钾、氯化钠等混合盐,在金属液表面形成一层保护膜,隔绝空气,防止氧化。
对于一些特殊要求的合金,如含钛、锆等活性元素的合金,甚至需要在真空或惰性气体保护下进行熔炼,以避免这些元素与空气中的氧、氮等发生反应,保证合金的成分和性能稳定。