掌握铝液测氢仪原理,提升铝铸造过程的质量控制水平
在现代铝合金铸造行业中,氢含量的检测已成为影响产品质量和生产效率的关键环节。铝液中氢含量过高,会导致铸件产生气孔、疏松等缺陷,从而降低力学性能和外观品质。为了实现对氢的有效监控,铝液测氢仪的使用变得尤为重要。理解其工作原理,是实现高效质量控制的第一步。

一、氢在铝液中的行为特点
氢是铝液中唯一能大量溶解的气体,其主要来源包括潮湿的原料、空气中的水蒸气以及炉膛内的燃烧气体。
当熔炼温度较高时,氢在铝液中的溶解度也随之增大;而在浇注或冷却过程中,溶解度迅速降低,多余的氢来不及逸出,就会形成气孔或夹气缺陷。因此,在铸造生产中控制氢含量,是确保产品致密度与一致性的关键。
二、铝液测氢仪的工作原理解析
目前行业主流的铝液测氢仪多基于气体循环原理(Gas Recirculation Principle)。
其基本工作过程如下:
铝液测氢仪基于气体循环原理,通过浸入式探头快速测量液态铝中的氢含量。固定量的纯氮气在浸入铝液中的探头中反复循环。在探头尖端,氮气与铝液接触,然后铝中溶解的氢气将与氮气混合至一定量。当氮气中的氢分压与铝液中的氢蒸气压相同时即达到该混合量。通过热导率对氮气中的氢进行精确测量。该测量值转换为铝液中的氢浓度,单位为 mL/100g。
这种方法可直接反映铝液与气体间的氢气平衡状态,测量快速、重复性好、结果可靠,是当前国际上广泛采用的铝液测氢技术。
三、铝液测氢仪在质量控制中的应用价值
实时监控铝液状态
铝液测氢仪可用于熔炼炉、保温炉、流槽等不同环节,实现连续监测,帮助操作人员及时判断脱气、精炼是否到位。
优化精炼工艺
通过记录测氢数据,可分析除气效率与工艺参数之间的关系,指导生产过程优化,减少氢残留风险。
预防气孔缺陷
在浇注前通过检测氢含量,能有效避免过量氢导致的气孔、针孔等缺陷,从源头提高铸件合格率。
建立质量标准与追溯体系
稳定的测氢标准有助于实现不同炉次间的可比性,为工厂建立质量追溯体系提供科学数据支持。
四、典型设备与行业实践
例如,目前常用的在线铝液测氢仪,如加拿大欧速比(Accurity)系列产品,采用高精度热导检测技术与气体循环原理相结合,可通过浸入式探头快速测量流槽中熔铝的氢含量。

加拿大欧速比(Accurity)铝液测氢仪
设备具备操作方便、响应速度快、数据稳定可靠等特点,广泛应用于铝合金压铸、锻造、轧制等生产线中,有效支撑了高品质铝制品的制造。
五、掌握原理,才能精准控制
对于铝合金制造企业而言,测氢仪不仅是一种检测设备,更是质量控制体系的“感知中枢”。
深入理解其工作原理与应用方法,能让企业在熔炼与铸造过程中实现科学决策,避免盲目调整和不必要的浪费。
通过合理使用铝液测氢仪,企业能够稳定控制氢含量,显著提升铸件的致密度、稳定性与市场竞争力。