铝熔体氢含量在线检测方法及进展

对铝熔体中氢的来源及危害进行了分析。根据测氢操作方式的不同分别介绍了减压凝固法、第一气泡法、惰性气体循环法、氢浓差电池法等各种铝熔体氢含量在线检测方法的原理及特点。从测氢操作方式、测氢结果、测试时间和成本的角度对各种在线测氢方法进行了对比分析。在线连续测氢技术发展方向主要在于延长高温测氢探头使用寿命、降低装置总体成本。     

铝的熔体结构与氢含量

通过测量铝熔体中的氢含量,研究了随过热温度的变化铝熔体中氢含量的变化规律。结果表明,温度升高至７８０℃附近,熔体氢含量发生突变。液态Ａｌ的Ｘ射线衍射数据表明,Ａｌ的相关半径和配位数随温度的变化也在７８０℃附近有所变化。讨论了Ａｌ熔体液态结构与熔体氢含量的内在联系。     

过热铝熔体中氢含量的控制

通过用ＨＹＳＣＡＮⅡ测量不同过热度的铝熔体中的氢含量,研究了铝熔体过热温度和氢含量的关系,发现通过热速处理可控制过热铝熔体中的氢含量。试验结果表明：铝熔体中的氢含量在一定的过热度范围内,随温度升高而增加;氢在过热铝熔体中的存在形态不同,其可逆性也不同,通过热速处理可大大减少过热铝熔体中的氢含量。     

铝熔体除氢技术的进展

概述了铝熔体除氢方法和技术的分类、特点和发展现状,并对其发展趋势进行了展望。     

合金元素Cu对过热铝熔体中氢含量的影响

Ａｌ－Ｃｕ合金熔体中的氢含量在７８０℃以下保持恒定，此后氢含量随温度升高急剧增加，分析表明合金元素Ｃｕ在７８０℃以下对过热名熔体中的氢含量起主导作用，即在此温度以下铝液吸氢程度取决于铝液表面氧化膜的性质。试验研究表明在同一热度下，铝熔体中氢含量随合金元素Ｃｕ加入量的增多而下降。     

铝熔体除氢过程动力学

研究了铝熔体除氢时的除气和再吸气过程。实验结果表明,铝合金熔体除氢后,静置一定时间才能达到最佳除氢效果,静置时间和熔体表面状态有关,除氢后立即扒去表面浮渣,静置５～６ｍｉｎ为最佳;带渣静置,一般为１０～１２ｍｉｎ。在此基础上,建立了窝本中氢的动力学模型,并对除氢和再吸氢过程进行了理论分析。     

铝熔体吹气除氢净化技术

铝合金熔体净化是提高材质的关键。介绍铝熔体除氢净化技术的发展情况，常用吹气除氢方法与特点，并具体介绍实用的固定喷吹法和旋转喷吹法。为了达到新的净化水平，努力改进铝熔体除氢的动力学条件和采用复合净化技术，即应用气体溶剂除氢的同时，加I种去除氧化夹杂物的净化处理工艺，达到综合净化效果。     

基于人工神经网络的铝熔体中氢的预测

用HyscanⅡ型测氢仪测定了铝熔体在不同温度和保温时间下的氢含量 ,通过对BP人工神经网络的分析和改进 ,采用了结构为 2 4 2 1的BP神经网络模型 ,用所获得的试验数据对其进行训练和测试 ,当BP神经网络经过 3× 10 5次学习后 ,最大训练误差 (MaxTrainingError)和训练均方差 (RMSTrainingError)分别为 0 .5 5 %和 0 .18% ,同时相应的最大测试误差 (MaxTestError)和测试均方差 (RMSTestTraining)分别达到了 0 .72 %和 0 .3 3 % ,对铝熔体中氢的预测达到了很高的精度 ,从而建立了熔炼条件 (温度、保温时间 )和氢含量的映射模型     

利用最小二乘支持向量机预测铝熔体氢含量

提出了一种最小二乘支持向量机的铝熔体在不同温度和保温时间下的氩含量预测新模型.以2个主要影响因素加热温度、保温时间为输入,铝熔体中氢含量为输出,通过最小二乘支持向量机模型拟合输入与输出之间的复杂非线性映射关系.以铝熔炼实验数据为样本对模型进行学习训练,用训练好模型预测在一定影响因素下铝熔体中氢的含量.仿真实践表明该方法具有建模速度快、预测精度高、操作简便等优点,不仅克服了常规的BP预测模型的不足,而且性能优于标准支持向量机预测模型.     

在线式连续测氢仪在铝熔体表面吸氢特性研究中的应用

介绍了国内最新在线式连续测氢仪（ELH-IV）的测氢原理和结构。利用ELH-IV型快速测氢仪可在线连续测氢的特点,测量不同的熔体温度、保温时间以及熔体初始氢含最等工艺参数条件下铝熔体的表面吸氧情况,并分析了各参数对铝熔体表面吸氢特性的影响。     

铝合金熔体含渣量检测技术综述

合金熔体纯净度直接决定铸件质量,因此纯净度检测尤为重要,现阶段大多数企业采用铸锭断口杂质含量判定合金熔体纯净度,误差较大、反馈时间长。本文综述了几种较为先进的含渣量检测方法,包括基于电子感知空间的Li MCA,过滤法的Po DFA、Prefil-Footprinter、LAIS、Qualiflash,能谱分析EDX和断口渣含量的K模,能够实现在线检测,对合金熔体的净化提供指导。     

铝合金熔体吸氢特性的研究

运用减压凝固法,研究了环境湿度和浇注温度对铝合金熔体中氢含量的影响.试验结果显示,环境湿度一定时,浇注温度越高,熔液氢含量越高;浇注温度一定时,环境湿度越高,熔液氢含量越高.同时根据相关理论估算出对应环境湿度和温度下的氢分压,然后结合试验结果得到实际氢分压,从而得出氢气进入熔液的比例(即溶氢率);此外,根据试验结果拟合得出A356熔体中氢含量公式为lgCB= ,并对该公式的有效性进行讨论.     

基于PLC的镁熔体测氢系统研制

在提出镁熔体含氢量测定的数学模型的基础上,采用可编程逻辑控制器PLC电路,通过硬件和软件的设计,开发出适合于炉前使用的镁合金AZ91熔液快速测氢系统,并分析了该系统的误差来源.     

Mg、Si对Al熔体中氢含量及氩气除气效果的影响

研究了合金元素Mg、Si对Al熔体中的氢含量及氩气除气效果的影响。结果表明，Mg、Si元素均明显增强了Al熔体的吸气倾向。在Mg元素单独存在时，熔体中的氢含量随Mg含量的增加而上升，氩气除气效果也逐渐明显，但除气后，熔体中的氢含量仍较高；Si的加入能阻碍Al熔体中的氢原子向氩气气泡的扩散，因而，明显降低了氩气除气的效果；Mg、Si元素共存不仅增加了铝合金熔体的吸氢倾向，而且增加了除气的难度，但短时间除气仍有一定效果。     

铝镁合金熔体中氢含量的测定

通过用HYSCANⅡ测量不同过热度和镁含量的铝镁合金熔体中的氢含量，研究了铝镁合金熔体过热度、镁元素和氢含量的关系。试验结果表明，铝镁合金熔体中的氢含量随温度的升高而增加；氢在铝镁合金熔体中的存在形态不同，其可逆性也不同；通过热速处理可大大减少过热铝镁合金熔体中的氢含量；铝镁合金液吸氢的程度主要取决于镁对铝液表面氧化膜性质的改变。     

镁合金熔液含氢量的炉前快速检测研究

在提出了镁熔体含氢量测定的数学模型的基础上,采用微型计算机及控制电路,开发出适合于炉前使用的镁合金熔液快速测氢系统。利用该装置,对AZ91镁合金熔液进行了含氢量的炉前快速检测试验研究。结果表明,AZ91镁合金熔液在气体保护熔炼条件下,每100g镁熔液含氢量在6~14cm3范围内,并随温度的增加而提高。     

铝液直接压力测氢装置的研究

本文研制一种新型测氢装置,它是将一特制探头插入铝液;并抽以真空,经数分钟后,便能测出铝液的平衡氢分压。     

哈培尔法--一种新的铝液含氢量测量方法

阐述了铝液含氢量的连续式快速检测方法（哈培尔法）的动力学原理、特点及其应用,同时介绍了瑞士ＦＭＡ公司依据哈培尔法研制的煞星系列连续式铝液测氢仪的结构特点。