铝合金熔炼过程中的基本问题

（1）合金化。除熔炼纯铝以外，熔炼铝合金要加入其他合金元素，使其与铝形成固溶体或化合物，从而达到合金物理、化学及力学性能要求。熔炼是制成合金的一种手段。由于合金元素在铝液中的溶解温度有高有低，与铝形成合金的物理-化学性质各不相同，需要根据合金相图及合金元素性质来判断合金熔炼的设备及工艺。

（2）氧化。熔炼是在金属熔化状态下进行的，除真空熔炼外，均与大气接触，而铝和氧亲和力大，必然会氧化形成氧化铝。这是一层致密的氧化膜，连续地覆盖在铝的表面上，能起保护作用，防止铝继续氧化，因此在熔炼过程中，尽量避免搅动破坏氧化膜。

由于铝合金中还有其他合金元素，也会氧化。如果在合金表面上生成含合金元素的氧化膜，看其氧化膜的分子体积与氧化铝分子的体积比，氧化膜的分子体积大于氧化铝分子体积的，膜致密，有保护作用。相反，则保护作用减小。

（3）吸气。在熔炼过程中，铝合金不仅与氧接触，也与其他气体，如氢、氮等接触发生作用，主要是吸附和扩散作用，即通常所说的溶解。实际上在铝合金中溶解的气体主要是氢。氢在铝中的扩散速度随着金属温度的增高与气体压力的加大而迅速增大。这一点在熔化铝合金时特别重要。这些氢气在合金凝固过程中，在一定条件下以气泡形式析出。气泡的大小与温度和铝液状况有关。如果金属液的温度高，黏度低，扩散速度较快，会以较大的气泡析出。气泡的运动速度取决于金属液的黏度、密度及气泡的大小。气体的析出通常在结晶前开始，并在整个结晶过程中继续着。气泡被生长的晶体所包围或被挤到晶体间的空隙中。因此，针孔或气泡在铸件先凝固的部分不存在，而集中在最后凝固的部分。在结晶温度间隔宽的合金铸件中，枝晶空间很快析出气体，铸件产生分散针孔，而在结晶温度间隔窄的合金铸件中，针孔集中在后凝固的部分。应当注意，在熔炼浇注过程中，合金所接触的空气、炉料，浇注设备以及铸型中总是有水汽，水汽遇到铝液发生反应生成氢气。

（4）非金属夹杂。非金属化合物，如氧化物、氮化物、硫化物等若以较大颗粒的独立相存在于合金中，并对合金及铸件性能有影响，这些化合物被称为非金属夹杂，又称夹杂。在铝合金中的有Al2O3、MgO、SiO2和Al2O3·MgO(尖晶石)、氮化物、碳化物等。这些夹杂，有的是原辅材料、工艺过程带入的，有的是熔炼过程中产生的，都是应该清除的。