一、鋁水測氫儀概述
氫是大量溶于液態(tài)鋁中的氣體。由于氫的存在,鋁鑄件易產生針孔、氣孔等缺陷,它導致鑄件的力學性能、內部質量大為降低。所以在澆注前需要簡單、直接、快速地確定鋁液中氫的含量,以獲得合格的鑄件。
AHL2鋁水測氫儀就是采用Straube-Preiffer檢驗原理(真空氣體檢驗,稱為減壓凝固檢驗法)而研制的定性檢測鋁液中氫含量檢驗儀器。
1、應用
1)用于鋁和鋁合金鑄造生產中的質量控制,評估除氣效果、熔融鋁液質量和熔煉處理工藝的實用手段。
2)適合熔煉現(xiàn)場檢測,尤其是有多臺保溫爐的爐前鑄造或鋁加工現(xiàn)場,如鋁鑄件、鋁型材加工。
2、儀器特點:
1)方便的移動式結構,可對處于不同固定位置的鋁液進行含氣量檢測,一機多用;
2)分析速度快。在鑄造車間的現(xiàn)場環(huán)境下,能夠在5min內完成對鋁液的含氫量分析。
3)檢測結果真實可信,重復性好。綜合幾種分析手段,可對鋁液質量作出準確的判斷,切實可靠的指導生產。
4)儀器堅固耐用。整個儀器無易損件,運行成本低。
5)操作簡單、使用安全。對操作者無過多經驗要求,略加培訓,即可正確使用。
6)該機型真空室不采用玻璃鐘罩,鐘罩無損壞之憂。并配有不銹鋼提手及可視窗。
7)適合爐前復雜環(huán)境,也適合實驗室應用。
二、工作原理
減壓凝固檢驗,是在減壓(一定真空度)條件下,先制備試樣,然后再對試樣進行觀察、檢測,以此間接定性確定鋁液中含氫量多少的方法。
在一定的真空度下制取試樣過程中,鋁液由于內外壓力平衡作用,液體內部的針孔、縮松被放大,便于區(qū)標、分析鋁液含氫量的多少。
試驗時,從準備澆注的鋁液中,取少量熔體(l00g左右)試樣進行試驗。鋁液倒入經預熱的坩堝(鎳質坩堝須噴涂涂料)內,立即(小于30秒)放入密封的真空室內,然后接通真空泵,真空室迅速達到一定的真空度。在一定的真空度下,制得測試試樣。在生產現(xiàn)場,可綜合用如下三種方法定性衡量鋁液中的含氣量。
①凝固狀態(tài)法(試樣表面凸凹法)
通過觀察凝固后試樣表面的狀態(tài),粗略評估鋁液中的含氫量。試樣凸起越大,表面氣孔越多,則含氣量高;試樣表面凹陷或平整,表面光滑則標明含氣量少(如圖)。
②剖面狀態(tài)觀察法
待試樣凝固冷卻后,沿垂直面切開試樣,磨制并拋光,試樣中的氣體便以周邊園滑的孔洞形式呈現(xiàn)在拋光面上。試樣含氣量越大,孔洞尺寸也越大,孔洞分布密度也越大。根據實際生產對壓鑄件含氣量的要求,確定孔洞分布密度的低限和高限,并把它們制成若干標準等級樣板,以此作為檢驗和判定標準。(如圖)。
③測量密度法
用天平稱出試樣在空氣中的質量W1,再稱出試樣在水中的質量W2。通過以下公式計算試樣的密度。
W=W1﹒ρ水/(W1-W2)W為鋁試樣的密度試樣的密度越大,越致密,氣孔越少,含氣量越少;反之,含氣量越大。注:前兩種分析方法,經驗性較強,無法定量。測量密度法,操作簡單,使用要求低,分析結果準確、可靠、實用,已廣泛應用于生產現(xiàn)場。
我公司測氫儀現(xiàn)已配置密度直讀天平,操作按鈕自動計算出密度值。(選配)
三、儀器組成
AHL2鋁水測氫儀由兩部分組成:VSP01型真空試樣制備系統(tǒng)和EH300密度測量裝置。