3104铝合金是一种优良的容器包装材料。合金中的夹杂对其使用性能影响很大。本文通过分析3104铝合金熔体中存在的夹杂物种类和数量,并利用数字图像学加以识别,研究去除3104铝合金中夹杂物的方法,提高罐体材料的力学性能。本文首先利用金相和电子探针对夹杂物进行鉴别,确定了 3014合金中主要夹杂物在金象显微镜下的灰度值、尺寸及形状特征。建立了夹杂物数字图像学,确定了图像预处理方法为:使用圆盘直径为150 Ps(Pixel Size)的顶帽变换进行校正光照不均;图像分割方案为:第一步,使用Sobel算子对图像进行边缘检测,第二步,使用直径为3 Ps圆盘形结构元素对图像进行闭运算,第二步,采用Otsu分割得到的结果与前两步得到的结果取并集,补偿漏掉的灰度值低且面积较大的夹杂物,第四步,将Otsu方法中得到的区域标记出来以分离伴生的夹杂。根据各夹杂物不同灰度值特征、形状特征及纹理特征等数字图像特征,创建了一套全新的铝合金夹杂物的自动识别系统,该系统能够准确地鉴别铝合金中的夹杂物,并与ABB公司测量结果相同。发现在熔体静置除渣过程中,热浮力的存在能够改变夹杂物的运动轨迹,显著影响静置过程的除渣效果,且随着热浮力的增加除渣率先增加后减小,最佳除渣效果可以达到除渣率60%;除渣率随时间增加先增加后达到稳定;密度小的夹杂物比密度大的夹杂物更容易去除;夹杂物密度大于熔体密度时,形状因子越小,尺寸越小,除渣效果越好;夹杂物密度小于熔体密度时,形状因子越大,尺寸越大,除渣效果越好。过滤片除渣过程中,过滤片结构对除渣效果起着决定性的影响,数值模拟结果显示过滤片孔目数越多,孔洞直径越小,过滤片构造越精细,过滤片吸附表面越大,除渣效果越好;随过滤速度的增加,除渣率先增加后减小;当过滤速度为950 mm/min时除渣效果最好,除渣率可达到93%;过滤开始后,过滤片除渣效率很高,在很短的时间内(1分钟内)就可以达到稳定,除渣率可以达到90%;夹杂物大小对过滤片及其过滤效果影响不大;夹杂物的形状越扁平(形状因子越小),过滤片对其过滤效果越好;在一定过滤速度范围内,夹杂物密度越小,过滤效果越好。熔炼炉和保温炉中存在大量夹杂物,其主要是氧化膜、尖晶石、立方体夹杂和氧化镁等氧化物和氮化物(A1N);经过在线处理后,夹杂物大幅减少,其主要是氧化膜、尖晶石、立方体夹杂和氧化镁等氧化物还有少量的耐火材料脱落颗粒;经过改变熔体静置和在线处理工艺后,熔体内夹杂物含量减少了 90%以上,且无大尺寸夹杂物;根据上述结果,对工业生产的大型熔铸系统进行了改进,改进后除渣率显著提高,制备的罐体断罐率和针孔率显著降低。