?鋁合金在制造合成工藝過(guò)程中有哪些要求？鋁和鋁合金可以用各種不同的方法熔煉。常使用的是無(wú)芯感應(yīng)爐和槽式感應(yīng)爐、坩堝爐和反射式平爐（使用天然氣或燃料油燃燒）以及電阻爐和電熱輻射爐。爐料種類(lèi)廣泛，從高質(zhì)量的預(yù)合金化鑄錠一直到專(zhuān)門(mén)由低等級(jí)廢料構(gòu)成的爐料都可以使用。然而，即使在最適宜熔煉澆注的條件下，熔化的鋁也易受三種類(lèi)型的不良影響：
·在高溫條件下，隨著時(shí)間的推移，氫氣的吸附導(dǎo)致溶解在熔液中氫氣的增加。

·在高溫條件下，隨著時(shí)間的推移，熔液發(fā)生氧化。

·合金元素的喪失。

氫氣是很容易被熔化的鋁吸附的。不幸的是，在熔化的鋁合金中，氫氣的溶解度基本上大于其在固體鋁中的溶解度。當(dāng)鋁合金凝固時(shí)，氫氣從熔液中排出，收縮孔隙度擴(kuò)大并放大，同時(shí)伴隨著力學(xué)性能的喪失。氫氣一般源自濕爐料和潮濕的熔化工具，但主要的氫氣源是環(huán)境中的濕氣。

因?yàn)槿蹮挄r(shí)幾乎難以防止氫氣的吸附，所以澆注前必須從熔液中除去氫氣。最常使用的方法是向熔液中鼓入干燥的氮?dú)饣驓鍤馀荨Ｊ褂寐葰獬錃馐歉裢庥行У?。然而，由于環(huán)境和安全原因常排除它在生產(chǎn)中使用。

過(guò)去已利用減壓測(cè)試法測(cè)量出溶解在熔液中的氫氣量，其過(guò)程是將熔化鋁的試樣注入鋼杯中，并讓它在真空腔中凝固。觀(guān)察凝固過(guò)程發(fā)現(xiàn)，在凝固過(guò)程中氣泡變化的程度指示了存在的氫氣量。同時(shí)使用凝固后的試樣切片可以檢查形成氣泡的大小。

遺憾的是，這些方法并不精確，而且受到熔體中作為氫氣泡晶核存在的氧化物顆粒的影響很大。測(cè)試溶解氫氣的更好方法是使用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的利用液體萃取技術(shù)顯示氫氣的儀器。

鋁在熔液表面瞬時(shí)形成非常穩(wěn)定的氧化物。氧化的速度隨著溫度的升高和某些合金元素(如鎂和鈹)的存在而增加。而如果鋁熔液表面沒(méi)有受到于擾，那么在其表面形成的氧化物膜是自我限制的，任何紊流都會(huì)將氧化物膜攪和到大部分的熔液中，并產(chǎn)生新鮮的表面以有利于更多的氧化物形成。生成的氧化物膜和氧化物雜質(zhì)非常有害于鑄鋁件的性能，然而，在合金冶煉、熔化金屬的轉(zhuǎn)運(yùn)或澆注和鑄型注滿(mǎn)的過(guò)程中都會(huì)引起紊流。

熔液中的氧化物顆粒成為形成縮孔和氣孔的品核。缺少氧化物雜質(zhì)時(shí)，氣孔和碾微孔隙也就基本消失了。對(duì)于鑄鋁件的生產(chǎn)，減少氧化物雜質(zhì)是特別重要的一個(gè)條件。因?yàn)橥ǔＫ鼈兊囊合嗑€(xiàn)與固相線(xiàn)之問(wèn)有非常大的幅差，而在多孔隙的狀態(tài)下冷凝，則很難給孔隙提供補(bǔ)給。

鑄件的氧化膜則形成了極易失效的脆弱面，鑄鋁合金力學(xué)性能的不均勻性恰恰就是由于這些氧化膜的存在而引起的，如果沒(méi)有這些氧化膜，不均勻性就會(huì)減少，鑄件性能的重復(fù)性就會(huì)優(yōu)于鍛件，用X射線(xiàn)檢查時(shí)，這些氧化膜通常是不可見(jiàn)的，但必須做到事前預(yù)防而不要等事后發(fā)現(xiàn)時(shí)再去修補(bǔ)。

在熔融狀態(tài)下，可以利用熔劑的覆蓋來(lái)控制氧化物。這些熔劑一般為氯化鎂鹽。它們漂浮在熔液的表而上。但仍要定期從熔液表面清除氧化物，可以采用熔液通過(guò)過(guò)濾床的辦法從大熔爐中清除這些懸浮的氧化物雜質(zhì)。較小規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，可以在澆注系統(tǒng)中設(shè)置過(guò)濾器來(lái)清除氧化物。

為了防止在鑄件中形成氧化膜，則需要讓金屬以毫尤紊流的狀態(tài)進(jìn)入到鑄型的型腔．對(duì)大多數(shù)鑄件來(lái)說(shuō)，利用重力澆注的方法就不可能做到這一點(diǎn)，因?yàn)橹睗驳赖乃^高度會(huì)加快流動(dòng)速度從而發(fā)生紊流，所以一定要采用反重力法或液位模具澆注技術(shù)。這樣過(guò)濾器減緩金屬流動(dòng)的速度，使其慢到足以防止氧化物產(chǎn)生。

另外必須從底部注入模具的型腔，注入鑄件各個(gè)液位的次序電要精心設(shè)計(jì)好，以免發(fā)生“瀑布”——模具中液態(tài)金屬?gòu)妮^高液位掉落到較低的液位，從而在新生金屬表面形成氧化物。利用從底部注入模具的方法，液態(tài)金屬頂上的氧化層將升入到上砂箱層面的頂部并流入冒口的頂，這樣則不會(huì)損害鑄件。

很多鑄鋁合金都含有像鎂這樣的會(huì)慢慢與氧氣發(fā)生反應(yīng)的元素，熔化的金屬保存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，這些元素就會(huì)被逐漸氧化，導(dǎo)致鑄件的化學(xué)成分不達(dá)標(biāo)，而其他一些合金元素，例如具有低氣化壓的鋅，還會(huì)從浴槽的表而蒸發(fā)。