铝熔体快速定量测氢系统的研究开发及应用

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1、摘要氢是铝合金中的有害元素，铝熔体含氢量的测量是检验铝熔体除气效果的重要手段，对提高铝铸件的质量具有非常重要的意义。本文根据第一气泡原理，采用先进的电子技术开发出了具有我国自主知识产权、性能优越、价格便宜的铝熔体快速定量测氢系统，系统测量精度达到0.01ml/100gAl，测量时间只需要2～4分钟。经与进口测氢仪进行对比测量，两者最大误差只有0.0064ml/100gAl，证明本快速定量测氢系统具有较高的准确性。研究了ZL102铝合金熔体温度对含氢量的影响，结果表明铝熔体含氢量随着熔体温度升高而增加，随着熔体温度的降低而减少；在同一温度下，降温过程中铝熔体的含氢量比升温过

2、程中熔体的含氢量高。研究了ZL102铝合金熔体保温时间对含氢量的影响，结果表明铝熔体含氢量随着保温时间的延长而增加，但保温一段时间后，铝熔体含氢量变化趋于稳定。研究了无毒除气剂、六氯乙烷（C2Cl6）、氩气三种除气剂对ZL102铝合金熔体的除气效果，结果表明在相同条件下，铝熔体采用C2Cl6的除氢效果是最好的；而采用氩气对铝熔体进行旋转除气，在同等条件下，通气时间越长除气效果越好，而且除气完成后，在一定时间内，静置时间越长熔体含氢量越低。对ZL102铝合金熔体采用复合钠盐（NaF+NaCl）变质前后的含氢量变化关系的研究表明铝熔体在采用复合钠盐变质后，熔体含氢量会有一定程

3、度的增加。对ZL102铝合金熔体含氢量与浇注试样针孔度的关系的研究表明铝合金试样在凝固速度一样的前提下，铝熔体含氢量越高，浇注出来的试样的单位面积针孔个数就越多，针孔度等级相应也越高；铝合金试样在熔体含氢量一样的条件下，铝合金试样凝固速度越慢，浇注出来的试样的单位面积针孔个数就越多，针孔度等级相应也越高；铝合金试样在熔体含氢量一样的条件下，采用复合钠盐对铝熔体进行变质处理后浇注的试样的针孔度等级要比没有经过变质处理浇注的试样的针孔度等级低。关键词：铝熔体，含氢量，测氢，定量IAbstractHydrogenisaharmfulelementinaluminumalloys

4、.Themeasurementofhydrogenlevelinaluminummeltisanimportantmeanstocheckupthedegassingeffectsofaluminummelt,andisveryimportantforimprovingthequalityofaluminumcastings.Afastquantitativemeasurementmeterofhydrogenlevelinaluminummeltwithsuperiorityperformanceandinexpensivepricehasbeendeveloped,w

5、hichbasedontheFirstBubblePrincipleandutilizedadvancedelectronictechnology,IthasthepropertyrightofChina.Itsmeasurementaccuracyreaches0.01ml/100gAl,andthetimeofmeasurementtakesonlytwotofourminutes.Themeasurementerrorbetweenthemeterandtheimportedfastquantitativemeasurementmeterofhydrogenleve

6、linaluminummeltisonly0.0064ml/100gAl,whichapprovesthemeasurementaccuracyofthemeterisverywell.TheeffectofmelttemperatureofZL102Al-Sialloyonhydrogenlevelhasbeenstudied.Theresultshowsthathydrogenlevelinaluminummeltwillincreasewiththeriseofthemelttemperature,buthydrogenlevelinaluminummeltinth

7、ecourseofcoolingishigherthanthatinthecourseofheatinginthesametemperature.TheeffectoftheholdingtimeofZL102Al-Sialloymeltonhydrogenlevelhasbeeninvestigated.Theresultshowsthathydrogenlevelinaluminummeltwillincreasewiththeprolongofholdingtimeofthemelt,buthydrogenlevelin