铝液含氢量的炉前定量检测系统及实践.ppt

铝液含氢量的炉前定量检铝液含氢量的炉前定量检测系统及实践测系统及实践 一、氢的危害及检测方法一、氢的危害及检测方法二、铝液定量测氢系统的开发二、铝液定量测氢系统的开发三、除气工艺等因素对含氢量的影响三、除气工艺等因素对含氢量的影响四、四、针孔度与铝熔体含氢量的关系针孔度与铝熔体含氢量的关系五、结束语五、结束语 一、氢的危害及检测方法一、氢的危害及检测方法砂型、重力金属型砂型、重力金属型——氢高氢高——针孔、气孔针孔、气孔—— 力学性能降低力学性能降低真空压铸、挤压铸造真空压铸、挤压铸造——氢高氢高——不能热处理强化不能热处理强化Ø减减压压凝凝固固法法1－真空泵，－真空泵，4－真空表，－真空表，5－试样，－试样，6－真空罩－真空罩含氢量检测法含氢量检测法式中　式中　T—铝液温度，铝液温度，K CH—氢在铝合金熔体中的溶解度，氢在铝合金熔体中的溶解度，ml/100gAl PH—铝液中氢气分压，铝液中氢气分压，Pa A和和B为与合金成分有关的常数为与合金成分有关的常数 Ø第一气泡法（第一气泡法（SievertsSieverts定律）定律）含氢量检测法含氢量检测法 国内在铝熔体测氢系统研制方面相对较少；国内在铝熔体测氢系统研制方面相对较少； 绝大部分铝熔体定量测氢系统都依赖进口；绝大部分铝熔体定量测氢系统都依赖进口； 自主开发的具有我国自主产权的铝熔体快速定量自主开发的具有我国自主产权的铝熔体快速定量测氢系统测氢系统具有重要意义。

具有重要意义含氢量检测法含氢量检测法Ø铝熔体测氢系统的工作原理铝熔体测氢系统的工作原理 ：(Sieverts定律） A A、、B ——B ——与合金成分有关的常数与合金成分有关的常数 T T ————铝合金熔体温度，铝合金熔体温度，K K C CH H————氢在铝合金熔体中的溶解度，氢在铝合金熔体中的溶解度，ml/100gAlml/100gAl P PH H————铝合金熔体中氢气分压，铝合金熔体中氢气分压，Pa Pa 二、铝液定量测氢系统的开发二、铝液定量测氢系统的开发Ø测氢系统原理图测氢系统原理图文本显示器文本显示器CPU模拟模块模拟模块微压传感器微压传感器压力压力打印机打印机打印适配器打印适配器温度模块温度模块热电偶热电偶温度温度Ø测氢系统的组成：测氢系统的组成： 1-坩锅坩锅2-热电偶热电偶3-玻璃玻璃4-微压传感器微压传感器5-微机数据采集系统微机数据采集系统6-真空管路真空管路7-电阻炉电阻炉8-真空泵真空泵Ø测氢系统的功能测氢系统的功能 1.1.合金选择功能合金选择功能2.2.测量压力功能测量压力功能3.3.测量温度功能测量温度功能 4.4.加热及控温功能加热及控温功能5.5.测量结果的显示与打印功能测量结果的显示与打印功能Ø测氢系统的技术指标测氢系统的技术指标 测量精度测量精度测量精度测量精度0.01ml/100gAl0.01ml/100gAl0.01ml/100gAl0.01ml/100gAl电机功率电机功率电机功率电机功率 0.25KW0.25KW0.25KW0.25KW测量时间测量时间测量时间测量时间 2 2 2 2～～～～4min 4min 4min 4min 电源电压电源电压电源电压电源电压 220V 220V 220V 220V 真真真真 空空空空 度度度度 ～～～～10Pa10Pa10Pa10Pa（无试（无试（无试（无试样时）样时）样时）样时） 外形尺寸外形尺寸外形尺寸外形尺寸 W600×D500×W600×D500×W600×D500×W600×D500×H750 H750 H750 H750 测气范围测气范围测气范围测气范围 0.010.010.010.01～～～～3.0 3.0 3.0 3.0 ml/100gAl ml/100gAl ml/100gAl ml/100gAl 重重重重 量量量量 约约约约50kg 50kg 50kg 50kg Ø测测氢氢系系统统的的程程序序控控制制Ø升升降降温温过过程程中中含含氢氢量量的的变变化化关关系系图图 三、除气工艺等因素对含氢量的影响三、除气工艺等因素对含氢量的影响ZL102Ø含含氢氢量量随随保保温温时时间间的的变变化化关关系系图图 保温时间对铝熔体含氢量的影响保温时间对铝熔体含氢量的影响 除氢工艺对铝熔体含氢量的影响除氢工艺对铝熔体含氢量的影响 Ø实验材料：实验材料：ZL102ZL102合金合金 Ø实验过程：实验过程：把铝熔体温度升到把铝熔体温度升到740℃℃进行恒进行恒温，测量温，测量3组含氢量，然后采用无毒除气剂（六组含氢量，然后采用无毒除气剂（六氯乙烷氯乙烷、、氩气氩气) )对熔体进行除气，除气完成后静对熔体进行除气，除气完成后静置置一段时间一段时间再测量再测量3组数据。

组数据Ø采采用用不不同同除除气气方方法法除除气气效效果果对对比比图图 无毒除气剂：无毒除气剂：cmcm3 3/100gAl，除气率为，除气率为23％％ C2Cl6 ：： cmcm3 3/100gAl，除气率为，除气率为47％％ 旋转氩气：旋转氩气：cmcm3 3/100gAl，除气率为，除气率为40％％ 无毒除气剂：无毒除气剂：NaNO3、、NaCl及耐火砖屑等及耐火砖屑等 C2Cl6形成大量形成大量AlCl3、、C2Cl4、、Cl2、、HCl气泡气泡 氩气除气氩气除气：取决于气泡在熔体的分散均匀程度、气泡：取决于气泡在熔体的分散均匀程度、气泡的大小、气泡在熔体中的滞留时间等的大小、气泡在熔体中的滞留时间等 Ø采采用用氩氩气气除除气气2 20 0分分钟钟后后静静置置不不同同时时间间除除气气效效果果对对比比图图 四、四、针孔度与铝熔体含氢量的关系针孔度与铝熔体含氢量的关系Ø实验材料：实验材料：ZL102ZL102合金合金 Ø实验过程：实验过程：把铝熔体温度升到把铝熔体温度升到740℃℃进行进行恒温，测量恒温，测量3组含氢量，然后浇注试样；除组含氢量，然后浇注试样；除气（或者变质）后，再测量气（或者变质）后，再测量3组含氢量，然组含氢量，然后浇注试样。

后浇注试样Ø树脂砂型阶梯试样示意图树脂砂型阶梯试样示意图 Ø实验结果：实验结果：1 1）相同冷却速度不同铝熔体含氢量对应试样针孔）相同冷却速度不同铝熔体含氢量对应试样针孔度等级度等级 （铝合金针孔度定量分析软件）（铝合金针孔度定量分析软件）d)d)含氢量含氢量3 3/100gAl/100gAl b)b)含氢量含氢量3 3/100gAl/100gAl c)c)含氢量含氢量3 3/100gAl/100gAl a)a)含氢量含氢量3 3/100gAl/100gAl 2 2）不同冷却速度相同铝熔体含氢量对应试样针孔）不同冷却速度相同铝熔体含氢量对应试样针孔度等级度等级 五、结束语五、结束语1 1））采采用用先先进进的的电电子子技技术术开开发发出出铝铝熔熔体体快快速速定定量量测测氢氢系系统统，，系系统统测测量量精精度度达达到到，，测测量量时时间间只只需需要要2 2～～4min4min2）铝熔体含氢量随熔体温度升高而增加；含氢）铝熔体含氢量随熔体温度升高而增加；含氢量随保温时间延长而增加，并且保温一段时间量随保温时间延长而增加，并且保温一段时间后，铝熔体含氢量变化趋于稳定后，铝熔体含氢量变化趋于稳定。

4 4）对铸件针孔度的定量检测表明：若）对铸件针孔度的定量检测表明：若凝固速凝固速度一样，含氢量越高，试样针孔度等级就越高；度一样，含氢量越高，试样针孔度等级就越高；熔体含氢量一样，凝固速度越慢，试样针孔度熔体含氢量一样，凝固速度越慢，试样针孔度等级就越高等级就越高 3）六氯乙烷的除氢效果比无毒除气剂、氩气好；）六氯乙烷的除氢效果比无毒除气剂、氩气好；氩气旋转除气，通气时间越长除气效果越好，氩气旋转除气，通气时间越长除气效果越好，且一定时间内，静置时间越长含氢量越低且一定时间内，静置时间越长含氢量越低谢谢！谢谢！。