汽車壓鑄件制作中鋁液的吸氫原理及除氫原理
- 2019-10-16 -
汽車壓鑄件在生產過程中，會出現氣體，主要是在熔解金屬時，產生的氫氣，那如何才能減少熔體中的氣體缺陷，需要研究鋁液的吸氫原理及除氫原理，接下來由小編給大家介紹一下：
為了消除熔體中的氣體缺陷，主要是降低熔體中的氫含量。鋁熔體脫氫原理是一個動態脫氣和吸除過程，由內脫氫過程和表面氧化過程組成。脫氫反應的效果取決于兩個相反過程的動態平衡。如果只注重除氫凈化過程而忽略吸氫過程，即使使用好的脫氫劑和設備，也無法達到理想的除氫效果。鋁液除氫的動力學過程是鋁液析氫的過程。這一過程包括液態鋁中氣泡的形成、氫從液態鋁向氣泡核和熔池表面的遷移以及氣泡通過相界面的逸出。液態鋁除氫有兩種形式：氣泡和擴散。以氣泡的形式沉淀是除氫過程的初始階段，稱為氣泡核。
本文將惰性氣體引入鋁液中，降低鋁液中氫的分壓，從而減少鋁液中氫的溶解量，達到凈化的目的。如果向鋁液中加入惰性氣泡或不溶于鋁液的活性氣體氣泡。則溶于鋁液中的氫由于其化學位較高，可直接向這些初始無氫的氣泡中遷移。然后進入凈化氣泡中的氫便隨氣泡在鋁液中向上浮游而溢出鋁液上述鋁液中的氫向外來初始無氫的氣泡遷移的除氫動力學過程可分解成如下五個步驟:
①通過對流和擴散，鋁液中的氫原子遷移到鋁液與氣泡的氣-液界面；
②氫原子由溶解狀態轉變為吸附狀態；
③氣-液界面吸附的氫原子彼此相互作用締結為氫分子，即2[H]→H2 ；
④氫分子從氣-液界面脫附；
⑤氫分子擴散進入氣相，并隨氣泡上浮而逸出鋁液。
隨著遷移過程的進行，初始無氫的氣泡變成了有氫的氣泡，氣泡內氫氣分壓PH2隨之增大，直至與鋁液中氫相平衡，遷移過程才停止。
