廢料預處理方法對6061再生鋁合金組織及性能的影響

代自瑩,王東輝,謝方亮,張 宇,李秋梅,張 偉,董劉穎

(遼寧忠旺集團有限公司,遼寧 遼陽 111003)

6061合金屬一種典型的Al-Mg-Si系中強鋁合金,具有密度小、比強度高、耐腐蝕等優秀性能,被廣泛應用于汽車、軌道交通等領域[1,2]。6061廢雜鋁合金市場占有率大,對其進行回收并高質利用迫在眉睫[3]。文獻[4,5]指出,在再生鋁熔煉之前對廢鋁進行預處理是十分必要的,預處理可以除去廢料中夾雜的其它金屬和非金屬,除去廢鋁表面的油污和涂層,并根據合金成分對廢鋁進行分類。Shahrom[6]等人以6061合金為研究對象,設計了一種循環背壓壓縮技術作為鋁固態回收前的預壓實方案,該方案能夠將坯料密度提高12.11%,優化了熱鍛后的切屑界面。萬兵兵[7]研制了一種新型鋁合金多功能精煉熔劑,氣渣降低率達97.68%。

本文對鋁合金車削鋁屑進行不同方式預處理,通過低倍、高倍組織及力學性能等檢測,探究廢料預處理方式對鋁合金組織的提升效果,為后續再生鋁的質量提升和推廣應用提供實驗和理論參考。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗原料為機加車間收集的6061切削鋁屑廢料,其為螺旋狀,蓬松且卷繞成團,主要含有油和乳化液,無電鍍涂層等其他雜質。6061合金的國家標準化學成分(質量分數,%)為,Si 0.4～0.8,Mg 0.8～1.2,Fe 0.7,Cu 0.15～0.40,Mn 0.15,Cr 0.04～0.35,Ti 0.15,Zn 0.25。

1.2 試驗方法

本試驗采用電阻爐熔煉鋁屑廢料,澆鑄得到Φ80mm再生鑄錠,按照廢料預處理方式的不同將試驗設計為三組,1#組為烘干(80℃×2h),2#組為烘干+壓實,3#組為除油(55℃×5min)+烘干+壓實;廢料比例均為100%。采用烘干手段以去除乳化液,烘干溫度為80℃,時間為2h,除油方式為超聲波除油,溫度為55℃,時間為5min。……