你好,我是苏州炬鼎热能科技的销售经理胡申岳。
干了十几年销售,我见过最可惜的事,不是设备坏了,而是铝液温度没控好,好好的料,变成了废品。
去年常州一个客户,做的是汽车零部件,订单挺大,但废品率一直下不来。查来查去,最后发现是温度问题——设定720℃,实际跑出来690℃到740℃,像过山车一样。一炉料里,先浇的和后浇的,性能差一大截。
今天就用大白话聊聊,熔炼温度对铝合金性能的影响,到底有多大。
一、温度太高:铝液“烧没了”,铸件“废掉了”
先说温度高了会怎样。
第一,氧化烧损猛增。
铝这玩意儿,特别容易氧化。温度每升高50℃,氧化速度能翻一倍。设定750℃比700℃,烧损率能从1%涨到2%以上。一吨铝多烧10公斤,一天十吨就是100公斤,一年就是三十多吨。按铝价算,几十万就这么烧没了。
浙江一个压铸厂,以前用老炉子,温度波动大,工人怕冷场,习惯性往高了调。后来换了炬鼎的炉子,温度控稳了,烧损率从2.5%降到1.2%。老板说:“一年省下来的铝,够买一辆宝马。”
第二,吸氢量暴增。
铝液温度越高,溶解氢的能力越强。720℃时,氢溶解度是0.8ml/100g;升到780℃,能到1.5ml/100g,翻一倍。这些氢在凝固时析出来,就是气孔。
气孔这东西,外观看不出来,X光一照全现形。气孔多了,铸件气密性不行,强度也不够。汽车发动机缸体、阀板这些件,有一点气孔就是废品。
第三,晶粒粗大。
温度高了,凝固慢,晶粒长得大。晶粒粗了,材料的强度、塑性都下降。同样的牌号,温度控得好,抗拉强度能高10%以上。
有位做航空配件的客户,对材料性能要求极高。他们做过对比:同一炉料,温度波动±5℃,抗拉强度波动8%;温度稳定在±2℃,抗拉强度波动不到3%。
二、温度太低:流动性差,打不满
温度低了也不行。
第一,流动性差。
铝液温度越低,越粘稠,流动性越差。720℃时,流动性是100%;降到680℃,流动性只剩60%。模具里那些薄壁、细长的部位,温度一低就充不满,产生冷隔、浇不足。
苏州一个做3C产品的客户,产品壁厚只有1.5毫米。以前老炉子温度不稳,一到下午温度掉下来,废品率就往上窜。换了炬鼎的炉子,温度稳稳控制在720±2℃,废品率从8%降到2%。
第二,补缩能力差。
凝固的时候,铝液要收缩,需要后面的铝液补过来。温度低了,补缩通道凝固太快,缩孔就出来了。
缩孔这东西,肉眼看不见,但一上机床加工,里面空的,整个件就废了。一个精密加工件,材料费、加工费都投进去了,最后发现是废的,损失比毛坯废品大得多。
第三,渣子带不出去。
温度低,铝液表面结皮快,氧化皮和浮渣来不及往边上扒,就被卷进铝液里。浇出来的铸件,表面有黑点,内部有夹杂,良品率直线下降。
三、温度波动:批次不稳定,质量没保证
温度高或低都麻烦,但最麻烦的是温度不稳。
第一,同一炉料,前后不一样。
炉子温度波动大,先浇的和后浇的铝液温度能差几十度。先浇的铝液温度高,流动性好;后浇的温度低,流动性差。一个模具里出来的件,性能还不一样。
宁波一个客户,做的是阀体,要求每批次硬度一致。他们发现,同一炉料,先浇的硬度HB95,后浇的只有HB85。后来查出是炉子温度波动大,换了炬鼎的炉子,温度稳了,硬度波动控制在±2HB以内。
第二,不同批次,没法比。
今天温度高一点,明天温度低一点,今天做出来的产品和明天做的,性能对不上。客户要的是稳定供应,批次不一致,怎么交差?
有位做出口的客户,因为批次性能波动,被客户退货三次。后来我们帮他分析,发现是熔炼炉温度控制不行。换了新炉子后,连续三批次送检,数据几乎一模一样,客户才重新信任。
第三,工艺参数没法固化。
温度不稳,工艺就没法定。今天这个参数好用,明天不一定。老师傅在,靠经验调;老师傅不在,新来的根本不知道怎么干。
炬鼎的智能炉支持配方存储功能,几十种合金工艺参数存进去,一键调用。温度稳了,工艺才能固化;工艺固化了,质量才能稳定。
四、理想温度:不是固定的,是动态的
不同牌号的铝合金,理想的熔炼温度不一样。
A356(常用轮毂):720-740℃,需要一定的流动性来充填复杂模具
ADC12(常用压铸):660-700℃,温度高了反而容易粘模
7075(航空级):740-760℃,需要高温让合金元素充分溶解
6063(挤压材):710-730℃,温度要稳,保证挤压性能一致
同一牌号,不同壁厚、不同模具结构,理想的温度也不一样。薄壁件需要温度高一点,保证流动性;厚壁件温度可以低一点,减少缩孔风险。
理想的熔炼炉,不是只有一个温度,而是能根据需要精准控温。
炬鼎的炉子采用PID自整定算法+SSR无触点输出,温度控制精度可以达到±2℃。不管设定多少度,炉子自己管好自己,稳稳当当。
五、写在最后
说了这么多,其实就是想告诉您:熔炼温度,是铝合金性能的“总开关”。
温度高了,烧损大、吸氢多、晶粒粗;
温度低了,流动性差、补缩难、渣子多;
温度不稳,批次不一致、质量没保证。
选炉子时,别只看容量、看功率,一定问问温度控制精度。±5℃是及格,±3℃是良好,±2℃才是优秀。
炬鼎专注熔炼设备二十年,从热电偶的布点到PID算法的调校,从炉衬材料的选型到燃烧系统的匹配,我们把温度控制这件事做到了极致。如果您也想让铝液温度“稳如泰山”,欢迎来苏州看看。
我是胡申岳,有问题随时聊。
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