真空铝液密度当量仪（测氢仪）

一、真空铝液测氢仪简介：

原理：

依据减压凝固检验法设计。利用真空抽气技术使液态试样中的氢快速析出，待试样凝固后，可以通过试样同标准试样表面质量的对比来判定铝液的氢含量是否达到要求，也可通过计算得出试块的实际比重，与标准比重比较来判断该铝液是否达到要求。

由于铝液是在真空中凝固，其整个凝固过程不受外界空气的影响，测得试样的含氢量就是坩埚取样时的含氢量。设备具有检测准确、运行可靠、易于操作、维护简便等优点，是铝制件厂检测含氢量的理想设备。

二、铝液测氢仪使用范围

对铝液质量进行定性分析，初步判定铝液质量。

减压凝固是在减压（一定真空度）条件下，观察铝液试样冷却凝固时析出气泡的情况（或观察试样断面形状，含孔状况并与标准试样相对比；或根据试样的密度与该合金真实密度之比），以此间接定性确定铝液中的含氢量。此法简单，快速，适合目前大多数铝铸件生产厂家应用。

试验时，从准备压铸的铝熔体中小心地从心部取少量熔体（100g左右）试样进行试验，试样倒入经预热的坩埚（钢质坩埚必须喷涂脱模剂）内，立即（小于30秒）放入真空室内，和真空泵接通并密封真空室后迅速抽真空到一定的真空度，在一定的真空度下溶解在铝液中的气体开始析出，从熔体表面逸出气泡，同时在试样内部形成气泡。并在试样的表面可以看到凸起现象。

三、仪器特点

1 压力值显示：

该设备采用日本进口数显式压力表。传统的指针式压力表，由各地区间海拔高度带来的压力值影响，当海拔高度变化时，设备指示的压力值也不相同；而我们采用*压力值传感器，使设备无论处于

何地，均能准确无误的显示真实的压力值。

2、坚固耐用的真空室：

真空室不采用全玻璃钟罩，钟罩无损坏之忧；真空室采用钢材质（表面具有防锈功能），配备10mm厚的高温玻璃及高温密封垫组合而成，具有抗摔、散热快、抗高温等优点，抗高温可达100℃；同时由于真空罩顶部采用的高温透明玻璃，所以在试样制取过程中有可以同玻璃钟罩一样方便的观察到试样在真空室内变化的过程。

3、方便移动的脚轮：

方便的移动式结构，可对处于不同固定位置的铝液进行含气量检测，一机多用。设备安装有四个聚氨酯移动轮，在移动中振动小；同时脚轮全部带有刹车功能，可方便的移动脚轮。

4、耐高温不锈钢台面：

测氢仪因工作在铸造现场，随时有可能被无意洒落的铝液烫伤或其它物质腐蚀，造成表面的变形、变色，是设备变脏、变旧，影响企业形象；而我公司的*新款测氢仪采用不锈钢拉丝台面，不怕少量铝液的烫伤、不变形、不变色、抗腐蚀性好、且容易清理卫生，使设备始终如新。

四、铝液测氢仪参数

仪器组成部分：真空制样系统、称重测密度系统。

1、真空制样系统：制备在一定的真空度凝固的含氢量测试样块。

2.1 真空制样系统、机架、电控系统等部分组成。

（1）真空系统：真空泵、电磁阀、真空罩、电接点真空压力表。

（2）机架：角钢组成的框架、大气美观机台、可移动弗马轮。

（3）电控系统：控制面板，其上面固定着电接点压力表、时间继电器、启动停止按钮等。

2.2 基本参数

（1）真空室尺寸：Φ135X150) 测量时间：3min

（2）达到设定极限真空度的时间：≧20S

（3）设定的测试时的真空度：-0.09Mpa

（4）供电电源：220V/50Hz

（5）功耗：500W

（6）外形尺寸：1000X630X1000

2、称重测密度系统

2.1 用途

测量在真空中凝固的铝合金试样密度

2.2 基本参数

（1）交直流两用带水平器

（2）液晶背光显示，全量程去皮手动归零

（3）称量范围：100g

（4）分辨率：0.001 g/cm3

（5）重复性：±0.005g

（6）线性度：±0.002g

（7）称重盘尺寸：Φ124

（8）水杯尺寸（mm）：Φ135X80

（9）外形尺寸：230X180X300

五、铝液测氢仪使用方法

1、操作界面说明

①蜂鸣灯 ⑥停止按钮

②电源指示灯 ⑦电源开关

③压力指示表 ⑧压力容器

④继电器计时器

⑤启动按钮

2、使用步骤

（1）预设好真空压力与保压时间（出厂时的真空压力为负0.085mpa，保压时间为3min）。

（2）打开测氢座罩盖，在测氢座内钳入盛有测铝液的坩埚（时间尽可能控制在20秒内）。

（3）打开电源，电源指示灯亮，按启动按钮，真空泵启动，此时时间继电器开始计时。

（4）当达到设定时间后，真空泵自动卸压，根据实际需要也可以按停止按钮进行实时卸压。

（5）打开测氢座罩盖：钳出铝杯，倒出试样。

（6）停止按钮按下以后需等待5秒才可复位该按钮，重新启动。

（7）根据试样的表面质量判定铝液的含氢量，在生产现场，一般可采用以下几种方法定性衡量铝液中的含氢量。

（一）凝固状态法：

通过真空罩观察铝液在凝固过程中气体析出的情况以及凝固试样表面的状态，并将此情况与已制成的标准样板（分多个等级）相比较，评估铝液中的含氢量;又分两种方法：

①从真空罩内达到设定的真空度时，启动计时器，到液面冒出个气泡停止。以逸出气泡的时间长短来评估含气程度，含气量多时，气泡逸出时间短；含氢量少时气泡逸出时间长；适合于铝液中含气量较多时采用。

②对凝固后的试样表面凸凹情况进行判断，凸起越多，含气量越多，反之亦然判断参考下图。

察看上表面形状的凹凸。

（二）测量铝液密度法:

一定温度的铝液在真空度一定的条件下冷却后，用电子天平在空气中称出试样的质量w1，再把试样悬浮于密度已知的水中，称出在水中的质量w2可用以下两种方法分析铝液中的含气量，A相对密度法a=w2/w1，计算后a值较大，实时含气量越小，a值越小含气量越大B*密度法w=w1.p水/（w1-w2）；w为铝试样的密度，试样密度越大越密气孔越少，含气量较少，反之含气量越大。

根据多年的经验值，一定温度的铝液在一定真空度下冷却后由密度天平测出的密度值在2.6以上时，则可正常浇铸，当密度低于2.6时则需采用相应方法对铝液进行再次除渣、除气处理。

（三）剖面状态观察法：

待试样凝固冷却后，沿垂直面切开试样，磨制并抛光；试样中的气体便以周边圆滑的孔洞形式呈现在抛光面上，试样含气越大，孔洞尺寸也越大，孔洞分布密度也越大，其孔洞的大小及密度随着含气量的不同而不同，根据实际生产对铸件含气量的要求确定孔洞分布密度的*低限和*高限，并把他们制成若干标准等级样本，通过对比标准等级的试样图片，以此作为检验和判定的标准。可接近定量的判断出合金中的含氢量值。

剖面状态对比法可参考下图

六、铝液含氢量对铸件的危害

氢是*大量溶于液态中的气体。由于氢的存在，铝铸件极易产生针孔、气孔等缺陷它导致铸件的力学性能、内部质量大为降低；为此人们在铝铸件的生产过程中采用多种方法针对铝液进行精炼、除气、以减少铝液中的氢含量，从而减少防止铸件缺陷的产生，所以在浇注前如何简单、直接、快速地定性或定量确定铝液中氢的含量，以确保获得合格的铸件，一直是国内外学者研究热点。

七、铝液测氢仪与铝液除气机配合使用效果

铝液除气机功能通过受控的旋转石墨轴和转子搅拌铝液，同时将计量的惰性气体通过转子压入铝液中并打散成微小气泡，使其均匀地分散在液融金属中，气泡的气分压为零。由于铝液中的氢分压高，所以铝液中的氢气不断向气泡中扩散，同时铝液中的部分非金属夹杂被吸附在气泡表面，无用的氢气和部分非金属夹杂物粘附的惰性气体气泡上浮至液面上，然后通过撇渣达到了除氢和去除氧化夹杂物的目的。

使用铝液测氢仪可以简单、快速判定铝液除气效果，满足铸造过程简单、方便、快捷的检测要求。

八、密度天枰使用方法

先将天枰水槽里加满适当的水，水位淹过测量的物体。