ПРОИЗВОДСТВО И СВОЙСТВА СВАРИВАЕМЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

1. Получение первичного алюминия

Процесс изготовления полуфабрикатов из алюминия и его сплавов включает в себя две последовательные стадии- получение первичного алюминия и его металлургический предел.

Современный способ получения первичного алюминия известен немногим более 100 лет — с момента разработки этого метода в 1886 г. П. Геру во Франции и Г. Холлом в США.

Стадия получения первичного алдминия состоит из следующих этапов: извлечения глинозема А1203 из богатых алюминием руд и электролиза раствора глинозема. В качестве растворителя для глинозема чаще всего применяется расплавленный криолит ^\!а3А1Р6.

Таблица 1. Химический состав

л поп„Алюминий

А999| 99,999 | — | — | _ ' | _ |

•Допускается массовая доля железа не менее 0 18 •*Для суммы прнмесей т1 + У + Мп + Сг""

Для алюминия высокой чистоты массовое содержание каждой из прочих примесей не

Рабочая температура электролиза 930—950 °С. Электродами служат графитовые блоки, которые при этих температурах слабо взаимодействуют с алюминием и мало в нем растворяются. На получение 1 т первичного алюминия расходуется около 16000 кВт •ч электроэнергии. Полученный в электролизной ванне первичный алюминий загрязнен примесями Ие, 51, А1203) С, Н2 и др. Он содержит около 99,9 % основного вещества. Более чистый металл получают химической или электролитической очисткой. Конечной операцией производства первичного алюминия является разлив полученного электролизом металла в небольшие слитки — чушки массой по 6—12 кг. Химический состав первичного алюминия различных марок представлен в табл. 1.

Наряду с контролируемыми по стандартам примесями Ре, Б!, Си, 2п, "П в алюминии могут находиться еще не менее 17 неконтролируемых примесей, содержание каждой из них составляет не более 0,001 % (по массе), а общее их количество не превышает 0,005 %, как, например, в высокочистом алюминии марки А995. Среди них с позиции металлургии сварки большое значение имеют такие примеси, как водород и натрий. От содержания водорода зависит пористость швов на алюминии и всех его сплавах, а примесь натрия отрицательно сказывается на пластичности соединений алюминиево-магниевых сплавов. Напротив, в силуминах натрий полезен — используется в качестве модификатора.

первичного алюминия, % (по массе)

Прочие примеси

Цветовая маркировка чушек, слитков и т. д.

превышает 0,005 %, для алюминия технической чистоты -« 0,03 %.