鑄造業(yè)是能源和材料的消耗大戶(hù),管道配件伸縮接頭行業(yè)更是重中之重。當前,人類(lèi)社會(huì )發(fā)展的緊迫問(wèn)題是可持續發(fā)展的問(wèn)題。因為按照目前人口增長(cháng)及科技與工業(yè)化的發(fā)展趨勢,廢物和污染物的排放超過(guò)了地球吸收消散這類(lèi)物質(zhì)的能力,自然資源的消耗亦超過(guò)了它們的恢復能力。不管規模的大小,伸縮接頭企業(yè)均應加大重視環(huán)保力度,要盡量節省能耗、降低污染,為“十二五”“綠色”鑄造打下堅固的基礎。據了解,工業(yè)發(fā)達國家伸縮接頭企業(yè)用于環(huán)保投資占整個(gè)伸縮接頭企業(yè)社保投資的百分之二十至百分之三十,但我國只占百分之五到百分之八,這就說(shuō)明了我國的鑄造能源利用率與排放和國外平均水平相比起來(lái),依舊存在一定的距離,在現階段社會(huì )大力提倡低碳經(jīng)濟和綠色經(jīng)濟的前提之下,伸縮接頭業(yè)更加需要加大節能減排的力度。自從“十八大”提出建設美麗家園口號之后,國家就越來(lái)越關(guān)注節能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但是由于長(cháng)久以來(lái),我國能源消耗非常嚴重,對環(huán)境造成了嚴重的污染,所以建設美麗家園需要各個(gè)行業(yè)一起努力,伸縮接頭業(yè)也不例外。伸縮接頭行業(yè)勞動(dòng)條件比較惡劣,對環(huán)境的危害也非常大。鑄造企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中排放大量的廢水、廢棄、粉塵和噪音,已經(jīng)對企業(yè)周?chē)用竦纳钆c工作造成了很大的影響。
隨著(zhù)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展鋁合金鑄件的使用越來(lái)越多,對鑄件的要求也越來(lái)越高。除要求保證化學(xué)成分、力學(xué)性能和尺寸精度外,鋁合金鑄件還不允許有縮孔、縮松、氣孔、渣孔等鑄造缺陷。鋁液凈化處理是保證高質(zhì)量鋁合金產(chǎn)品的措施之一,也是提高鋁合金綜合質(zhì)量的主要手段。鋁液的精煉效果對氣孔、縮孔、夾雜的形成有重要的影響,且直接影響鋁合金鑄件的物理性能、力學(xué)性能。沒(méi)有高質(zhì)量的鋁液,即使后續處理再先進(jìn),缺陷一旦產(chǎn)生它就始終存在產(chǎn)品之中,高質(zhì)量的鑄件就難以獲得。因此必須重視鋁液中的氣體和夾雜物,并采取措施來(lái)清除鋁液中的氣體和夾雜物。
1、鋁液中的氣體和夾雜物
鋁液中的氣體主要是氫氣(約占80%~90%),其次是氮氣、氧氣、一氧化碳等。氫幾乎不溶于固態(tài)鋁,而在液態(tài)溶解度很大。氫在固相線(xiàn)上下的溶解度為每100g鋁液的氫含量是0.65mL和0.034mL(氫在0.1MPa的條件下),即氫在固液兩相的溶解度相差19.1倍,而每100g熔融鋁中正常的氫含量為0.1~0.4mL。由于溶解度的不同氫就傾向于從熔體中逸出,當氫氣壓力大于表面張力和液體靜壓力時(shí)就形成氣泡,進(jìn)而在鑄件中產(chǎn)生針孔。因此,在鋁合金熔體凈化方面,主要存在的問(wèn)題是鋁合金的含氫量較高,而現有手段不能滿(mǎn)足高質(zhì)量鋁合金鑄件的生產(chǎn)要求。通常每100g鋁的含氫量在0.1~0.2mL時(shí)基本能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求,對特殊要求的鑄件(像航空鑄件)每100g鋁的含氫量要在0.06mL以下。
夾雜是指在液相線(xiàn)以上的任何固體及液體以外的物質(zhì)。鋁液中常見(jiàn)的非金屬雜質(zhì)有氧化物、氮化物、碳化物、硼化物等,大都以顆粒狀存在,典型的顆粒尺寸在1~30μm范圍內。除來(lái)自爐料外,主要是熔化過(guò)程中化學(xué)反應的產(chǎn)物。鋁表面的氧化膜厚度在2~10μm,接近熔點(diǎn)時(shí)增至200μm,液面上的氧化膜不僅更厚,而且結構發(fā)生了變化;面向鋁液一側是致密的對鋁液有保護作用,而鋁液外側是疏松的,內有直徑5~10μm的小孔并被氫、空氣、水汽充滿(mǎn),如果將液膜攪入鋁液就會(huì )增雜、增氣。另外在高合金熔體中還會(huì )出現一些不希望有的初生金屬間化合物,如鋁鋯、鋁鈦等,含鐵的鋁合金還會(huì )形成富鐵的鋁鐵相、鋁硅鐵相等,鋁硅鐵相是一種針狀化合物嚴重破壞鋁的基體,影響力學(xué)性能。