Control preciso dos procesos de fusión e colada de aliaxes de aluminio: unha análise exhaustiva da introdución da aliaxe de aluminio 6063.

O control da composición das aliaxes de aluminio é clave para garantir o rendemento do material. No proceso de produción da aliaxe de aluminio 6063, ademais de controlar o contido dos principais elementos da aliaxe, como a proporción de magnesio e silicio, tamén se deben controlar estritamente os elementos de impureza como o ferro, o cobre, o manganeso, etc. Aínda que estes elementos teñen pouco efecto nas propiedades da aliaxe en cantidades residuais, unha vez que superan un certo límite, afectarán seriamente as propiedades mecánicas e a resistencia á corrosión do material. Especialmente o zinc, se o seu contido supera o 0,05 %, aparecerán manchas brancas na superficie do perfil despois da oxidación, polo que o control do contido de zinc é particularmente importante.

A composición química da aliaxe de aluminio 6063 baséase na norma GB/T5237-93, que inclúe principalmente entre o 0,2 e o 0,6 % de silicio, o 0,45 e o 0,9 % de magnesio e ata o 0,35 % de ferro. Esta aliaxe é unha aliaxe de aluminio reforzada tratable termicamente e a súa principal fase de reforzo é o Mg2Si. Durante o proceso de temple, a cantidade de Mg2Si en solución sólida determina a resistencia final da aliaxe. A temperatura eutéctica é de 595 °C. Neste momento, a solubilidade máxima do Mg2Si é do 1,85 %, que baixa ao 1,05 % a 500 °C. Isto demostra que o control da temperatura de temple é crucial para a resistencia da aliaxe. Ademais, a proporción de magnesio e silicio na aliaxe ten un impacto significativo na solubilidade sólida do Mg2Si. Para obter unha aliaxe de alta resistencia, é necesario garantir que a proporción de Mg:Si sexa inferior a 1,73.

A fusión é o paso principal do proceso na produción de varillas fundidas de alta calidade. A temperatura de fusión da aliaxe de aluminio 6063 debe controlarse estritamente entre 750 e 760 °C. Unha temperatura demasiado baixa levará á xeración de inclusións de escoria, mentres que unha temperatura demasiado alta aumentará o risco de absorción de hidróxeno, oxidación e nitruración. A solubilidade do hidróxeno no aluminio líquido aumenta bruscamente por riba dos 760 °C. Polo tanto, controlar a temperatura de fusión é a clave para reducir a absorción de hidróxeno. Ademais, a selección do fluxo e a aplicación da tecnoloxía de refinado tamén son cruciais. Os fluxos que se atopan actualmente no mercado son principalmente cloruro e fluoruro. Estes fluxos absorben facilmente a humidade. Polo tanto, as materias primas deben manterse secas durante a produción, seladas, envasadas e almacenadas adecuadamente. O refinado por pulverización en po é actualmente o principal método para refinar a aliaxe de aluminio 6063. Mediante este método, o axente de refinado pode entrar en contacto completo co líquido de aluminio para maximizar a súa eficacia. A presión de nitróxeno utilizada no refinado en po debe ser o máis baixa posible para reducir o risco de oxidación e absorción de hidróxeno.

A fundición é un paso clave para determinar a calidade das varillas fundidas. Unha temperatura de fundición razoable pode evitar a aparición de defectos de fundición. Para o líquido de aliaxe de aluminio 6063 que se someteu a un tratamento de refinamento de gran, a temperatura de fundición pode aumentarse adecuadamente a 720-740 °C. Este rango de temperatura favorece o fluxo e a solidificación do aluminio líquido, ao tempo que reduce o risco de poros e grans grosos. Durante o proceso de fundición, débese evitar a turbulencia e o rodamento do líquido de aluminio para evitar a rotura da película de óxido e a xeración de inclusións de escoria. Ademais, filtrar o líquido de aluminio é un método eficaz para eliminar a escoria non metálica. Débese garantir que se elimine a escuma superficial do líquido de aluminio antes da filtración para garantir unha filtración suave.

O tratamento de homoxeneización é un importante proceso de tratamento térmico para eliminar a tensión de fundición e o desequilibrio da composición química dentro dos grans. A cristalización fóra de equilibrio levará á tensión de fundición e ao desequilibrio da composición química entre os grans. Estes problemas afectarán o progreso suave do proceso de extrusión, así como as propiedades mecánicas e as propiedades do tratamento superficial do produto final. O tratamento de homoxeneización promove a difusión dos elementos de aliaxe de aluminio desde os límites de grans cara aos grans mantendo a calor a altas temperaturas, conseguindo así a uniformidade da composición química dentro dos grans. O tamaño dos grans ten un impacto significativo no tempo do tratamento de homoxeneización. Canto máis finos sexan os grans, máis curto será o tempo de homoxeneización. Para reducir o custo do tratamento de homoxeneización, pódense tomar medidas como o refinamento do gran e a optimización do control da segmentación do forno de quecemento.

A produción da aliaxe de aluminio 6063 é un proceso complexo que implica un control rigoroso da composición, unha tecnoloxía sofisticada de fundición e colada e un procesamento crítico de homoxeneización. Ao considerar e controlar exhaustivamente estes factores clave, pódense producir barras de fundición de aliaxe de aluminio de alta calidade, o que proporciona unha base sólida para a posterior produción de perfís. Co avance da ciencia e a tecnoloxía e a optimización dos procesos, a produción de aliaxes de aluminio será máis eficiente e respectuosa co medio ambiente, o que contribuirá en maior medida ao desenvolvemento da industria moderna.