铝合金是化工生产制造的重要材料，具有可热处理、塑性好、强度高、耐腐蚀性等优点，需要做好铝合金熔炼工作，制备有效材料，为工业生产做出贡献。不过，在铝合金熔炼过程中存在一些杂质和损耗，其化学成分可能发生变化，影响铸件的使用性能，提高熔炼成本。需要不断优化铝合金熔炼工艺，控制铝合金熔炼阶段的化学成分，提升熔炼效果。
1.铝合金常规熔炼工艺
从当前工业发展的角度来看，铝合金的应用范围比较广泛，在各种零件铸造和装配中都有体现。常规铝合金熔炼需要在二次熔炼阶段加入中间合金锭，以此调整铝合金熔炼过程中的化学成分。在中间合金锭熔炼完成后，可以按照其对应标准选择合金锭，由此确定铝合金熔炼的成分需求和烧损率等参数，最终完成配料工作。另外，还需要准备和检查熔化用具，并在已有规定的基础上添加炉料，尽量对炉料进行精炼处理。工作人员在细化组织处理和变质处理后应按照铝合金熔炼的组织变化调整熔炼温度，并适当减低浇筑烧损，以此完成铝合金熔炼工作。
2.铝合金熔炼工艺的创新及化学成分控制
2.1铝合金熔炼工艺的创新
通过上述分析发现，铝合金二次熔炼工艺具有一定便利性，技术应用也比较成熟。不过，这种工艺存在成本高、化学成分难以有效控制的问题。因此，可以尝试改变铝合金熔炼工艺，将原本的二次熔炼变为一次熔炼，并在熔炼过程中加入纯铝锭，在经过一系列精炼、变质、浇筑处理后提升熔炼效果，并具有降低熔炼成本，节约能源的功能。
2.2铝合金熔炼工艺化学成分控制
2.2.1铝合金熔炼中的镁含量控制
铝合金一次熔炼工艺在化学成分控制方面也具有一定优势，已知铝合金的主要成分为铁、铜、锰、镁、锌、铅、杂质等，不同化学成分在熔炼过程中会发生变化，进而影响铝合金熔炼效果，降低其组织性能。在一次铝合金熔炼工艺中，技术人员会提前利用真空光谱仪进行炉前分析，确定炉料的化学成分。而铝合金铸件在熔炼前体积较大，可以在熔炼过程中加入稀土，进而提升铝合金的流动性，改变原有晶粒的组织结构，提升铝合金的电化学性质，避免发生热裂纹现象。同时，工作人员要控制铝合金熔炼过程中的镁含量，已知镁含量处于下限值时能够提升铸件的塑性效果，处于上限值时能够增强铸件硬度和强度。尽量将镁含量维持在0.25-0.45%的范围内，按照铸件的应用需求调整含量标准，以此提升铝合金熔炼的适应性和效果。
2.2.2铝合金熔炼中的铁含量控制
铝合金熔炼过程中会有一些杂质，这部分杂质来源于炉料，其中最主要的杂质就是铁。一般来讲，铝合金的铁杂质是以铁相形式出现的，存在脆而硬的特点。在熔炼过程中，铁元素的存在容易降低铝合金的流动性，危害铝合金表面的保护膜，进而导致铝合金发生电化学腐蚀反应。为此，应有效控制铝合金熔炼中铁元素的含量，尽量控制在0.1%以下，并定期清理炉面，保持整洁状态，避免污染物等影响铁成分控制效果。另外，可以在铝合金熔炼过程中加入石墨坩埚，含铁工具在使用之前也要涂抹相关涂料，并及时进行烘烤，避免因为铁材质工具对铝合金熔炼过程中的含铁量造成影响。
2.2.3铝合金熔炼中的碱金属含量控制
在铝合金熔炼过程中，碱金属元素也是其主要的化学元素成分，碱金属元素具体包括钠、锂、钙、碳等。经过研究发现，碱金属的韩浪若是大于0.007%，会在铝合金熔炼过程中产生黏糊状氧化物，很难利用过滤装置处理，会跟随熔炼进入到铝合金的内部，严重影响合金质量。因此，需要做好碱金属元素的控制工作。比如说使用惰性气体和众多固体精炼制剂进行处理，尽量去除铝锭表面的危害气体和碱金属。另外，还可以利用液体精炼介质去除碱金属，但这种方式的危害性较大，容易对环境造成污染，甚至伤害人体健康，并不建议使用。
2.2.4铝合金熔炼中的氢和水汽控制
一般来讲，技术人员在铝合金熔炼过程中会适当加入稀土元素，以此有效协调各种化学成分。在熔炼和精炼过程中，因为铝存在氧化作用，其自身氧化能力较强，铝合金熔炼工艺可以在液态铝和固态铝表面形成氧化膜，但在空气的氧化影响下会出现小孔，小孔中的氢和水汽可能破坏氧化膜，进而在氧化后产生其他杂质。为提升保护膜防护效果，需要控制对应氢和水汽的含量，尽量不要搅动铝合金液，做好净化处理，从而降低气体与氧化杂质对铝合金质量的影响，细化铝合金微观组织，提升整体性能。
2.2.5铝合金熔炼中的硅含量控制
根据研究发现，在铝合金熔炼过程中硅含量尽量控制在6.5%-7.5%的范围，一次熔炼的铝合金片状粗大，可能会影响到铝合金的韧性和强度，因此需要提高铝合金的熔炼量。常规来讲，一次铝合金熔炼的时间大约为2h，炉料的浇筑时间为2min，因此在硅含量的控制中可以借助钠原子的吸附性降低硅原子的生长速度，抑制晶粒的生长效果，从而提升铝合金的机械性能。
3.提升铝合金熔炼质量的建议
烧损控制是铝合金熔炼过程中的重要工艺，根据研究发现，烧损的成本约占到铝合金熔炼成本的40%左右，因此要控制好烧损率，提升铝合金熔炼质量。首先，可以优化铝合金熔炼工艺，先装冷料进炉，之后将冷料浸入电解铝液中。其次，需要做好温度控制，适当施用精炼剂。常规熔炼温度在750℃左右，可以进行现场搅拌，确保燃烧效果，也可以根据不同精炼工艺改变烧损率。另外，在精炼剂的施工过程中，需要选择知名品牌的精炼制剂，代替一般精炼剂和液体精炼剂，以此提升铝合金熔炼质量。然后，应做好配料管理工作，铝合金熔炼过程中配料对性质和质量有重要影响，可以结合结晶硅烧损和纯度等综合考虑，避免出现二次填料情况，降低资源浪费。最后，需要控制结晶硅形状和粒度，使其保持在20-60mm范围，降低粒度对熔炼时间的影响，尽可能扩大结晶硅的表面，增强铝合金熔炼性能。
结语：铝合金熔炼工艺和材料较为复杂，其化学成分对熔炼性能和效果也有一定影响，因此要引入一次熔炼工艺控制其化学成分，从而达到降低烧损、节省熔炼成本的目的。另外，铝合金熔炼技术处于不断发展之中，各种熔炼材料和技术应用有利于提升铝合金的成分稳定性和组织致密性，应加强铝合金熔炼技术分析，制定有效的技术应用措施，提升铝合金熔炼性能，为工业提供材料保证。
参考文献：
[1]高卫国.浅谈铝合金熔炼过程中常见夹杂及净化技术[J].冶金管理,2021(11):31+41.
[2]陈瑜,严文峰,夏友龙.铝合金化学成分精准控制技术探讨[J].铝加工,2020(05):45-50.
