نظرة عامة على عملية صب سبائك الألومنيوم

أولا: المقدمة

تختلف جودة الألومنيوم الأولي المُنتَج في خلايا التحليل الكهربائي للألومنيوم اختلافًا كبيرًا، ويحتوي على شوائب معدنية وغازات ومواد صلبة غير معدنية متنوعة. وتتمثل مهمة صب سبائك الألومنيوم في تحسين استخدام سائل الألومنيوم منخفض الجودة وإزالة الشوائب منه قدر الإمكان.

II. تصنيف سبائك الألومنيوم

تُصنف سبائك الألومنيوم إلى ثلاثة أنواع حسب تركيبها: سبائك إعادة الصهر، وسبائك الألومنيوم عالية النقاء، وسبائك الألومنيوم. كما يُمكن تصنيفها حسب الشكل والحجم، مثل السبائك المسطحة، والسبائك المستديرة، والسبائك المصفحة، والسبائك على شكل حرف T. فيما يلي بعض الأنواع الشائعة من سبائك الألومنيوم:

سبائك إعادة الصهر: 15 كجم، 20 كجم (≤99.80% Al)

سبائك على شكل حرف T: 500 كجم، 1000 كجم (≤99.80% Al)

سبائك الألومنيوم عالية النقاء: 10 كجم، 15 كجم (99.90%～99.999% Al)

سبائك الألومنيوم: 10 كجم، 15 كجم (Al-Si، Al-Cu، Al-Mg)

سبائك الصفائح: 500-1000 كجم (لإنتاج الصفائح)

سبائك مستديرة: 30-60 كجم (لسحب الأسلاك)

ثالثًا: عملية صب سبائك الألومنيوم

سحب الألمنيوم - إزالة الخبث - فحص الوزن - خلط المواد - تحميل الفرن - التكرير - الصب - إعادة صهر السبائك - الفحص النهائي - فحص الوزن النهائي - التخزين

صقل الألمنيوم - إزالة الخبث - فحص الوزن - خلط المواد - تحميل الفرن - التكرير - الصب - سبائك السبائك - سبائك الصب - الفحص النهائي - فحص الوزن النهائي - التخزين

رابعًا: عملية الصب

تعتمد عملية صب سبائك الألومنيوم الحالية عمومًا على تقنية الصب، حيث يُسكب سائل الألومنيوم مباشرةً في قوالب ويُترك ليبرد قبل الاستخلاص. تُحدد جودة المنتج بشكل أساسي في هذه المرحلة، وتدور عملية الصب بأكملها حولها. الصب هو العملية الفيزيائية لتبريد الألومنيوم السائل وتبلوره إلى سبائك ألومنيوم صلبة.

1. الصب المستمر

يتضمن الصب المستمر طريقتين: الصب في الفرن المختلط والصب الخارجي، وكلاهما باستخدام آلات الصب المستمر. يتضمن الصب في الفرن المختلط صب سائل الألومنيوم في فرن مختلط للصب، ويُستخدم بشكل رئيسي لإنتاج سبائك إعادة الصهر وسبائك السبائك. أما الصب الخارجي، فيُسكب مباشرةً من البوتقة إلى آلة الصب، ويُستخدم عندما لا تلبي معدات الصب متطلبات الإنتاج أو عندما تكون جودة المواد الواردة رديئة.

2. الصب شبه المستمر الرأسي

يُستخدم الصب شبه المستمر الرأسي بشكل أساسي لإنتاج سبائك أسلاك الألمنيوم، وسبائك الصفائح، وسبائك التشوه المختلفة للمعالجة. بعد خلط المواد، يُسكب سائل الألمنيوم في الفرن المختلط. بالنسبة لسبائك الأسلاك، يُضاف قرص Al-B خاص لإزالة التيتانيوم والفاناديوم من سائل الألمنيوم قبل الصب. يجب أن يكون سطح سبائك أسلاك الألمنيوم أملسًا وخاليًا من الخبث أو الشقوق أو مسام الغاز. يجب ألا يزيد طول الشقوق السطحية عن 1.5 مم، ويجب ألا يتجاوز عمق الخبث وتجاعيد الحواف 2 مم، ويجب أن يكون المقطع العرضي خاليًا من الشقوق ومسام الغاز، وألا يزيد عن 5 شوائب خبث أصغر من 1 مم. بالنسبة لسبائك الصفائح، تُضاف سبيكة Al-Ti-B (Ti5%B1%) للتكرير. ثم تُبرد السبائك وتُزال وتُنشر حسب الأبعاد المطلوبة، وتُجهز لدورة الصب التالية.

تم تحريره بواسطة ماي جيانج من MAT Aluminum