鋁銅系鋁合金圓鑄錠鑄造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了鋁銅系鋁合金圓鑄錠鑄造工藝，首先按配比選取低鐵低硅鋁錠、鋁錳合金、鋁銅中間合金錠、鋁鉛中間合金錠和鎂錠；然后于710-750℃熔煉所選原材料并充分?jǐn)嚢瑁唤又蛉垠w中加入精煉劑進(jìn)行精煉，控制精煉時(shí)間為10～20min，溫度為730～750℃，所述精煉劑為無(wú)鈉精煉劑；緊接著扒渣并保溫靜置，緊接著在線細(xì)化并進(jìn)行除氣處理，最后對(duì)熔體進(jìn)行過(guò)濾并于680-730℃澆鑄得產(chǎn)品。本發(fā)明鋁銅系鋁合金圓鑄錠鑄造工藝，可以降低逐漸裂紋，提高鑄件品質(zhì)。
【專利說(shuō)明】鋁銅系鋁合金圓鑄錠鑄造工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁合金領(lǐng)域，涉及一種鋁合金棒材的成型方法，特別涉及一種熔煉鑄造生產(chǎn)鋁銅系鋁合金棒材的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鋁銅系鋁合金通常稱為硬鋁合金，屬于析出強(qiáng)化型合金，具有很高的室溫強(qiáng)度及良好的高溫和超低溫性能，廣泛應(yīng)用于航空、航天及其他軍民用運(yùn)載工具。然而，由于鋁銅系合金由于鋁銅合金屬于共晶型合金，鑄造后容易產(chǎn)生裂紋。另外，鋁合金熔體中氫含量約占?xì)怏w總量的80%?90%，由于氫在液態(tài)鋁合金中的溶解度遠(yuǎn)高于其固態(tài)溶解度，因此鑄造過(guò)程中過(guò)量的氫氣迅速析出，嚴(yán)重影響鑄棒品質(zhì)，因此必須降低鋁合金熔體中的氫含量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)鋁銅系鋁合金鑄件的工藝。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0005]鋁銅系鋁合金圓鑄錠鑄造工藝，所述鋁合金棒材按質(zhì)量計(jì)包含如下化學(xué)成份:Si 彡 0.80%, Fe 彡 0.80%, Cu:3.3-4.6%, Mn:0.5-1.0%, Mg:0.4-1.8%, Cr ^ 0.1%,Zn 彡 0.8%, Ti 彡 0.2%, Pb:0.8-1.5%, Ni 彡 0.2%, Bi 彡 0.2%, Sn 彡 0.2%，其他不可避免的雜質(zhì):單個(gè)< 0.1%，總量< 0.3% ;其制備方法包括如下步驟:
[0006]a)備料:按配比選取低鐵低硅鋁錠、鋁錳合金、鋁銅中間合金錠、鋁鉛中間合金錠和鎂錠；
[0007]b)熔煉:將除鎂錠外的其他原材料加入熔爐進(jìn)行熔煉，熔化溫度為710?750°C，待完全熔化精煉扒渣后加入鎂錠；
[0008]c)攪拌:當(dāng)熔爐內(nèi)出現(xiàn)液體后采用電磁攪拌器進(jìn)行攪拌，保證熔爐內(nèi)原材料能夠快速熔化且溫度均勻，待全部出現(xiàn)鋁水時(shí)可結(jié)合叉車(chē)攪拌同時(shí)進(jìn)行；
[0009]d)精煉:向熔體中加入無(wú)鈉精煉劑進(jìn)行精煉，精煉溫度730?750°C，精煉時(shí)間為10?20min，精煉后靜置15?20min。
[0010]e)扒渣:去除熔體表面浮渣；
[0011]f)保溫靜置:將熔體轉(zhuǎn)入保溫爐進(jìn)行保溫靜置，控制保溫溫度為720-750°C，時(shí)間為 20 ?30min ；
[0012]g)在線細(xì)化:采用T1-B合金進(jìn)行細(xì)化處理；
[0013]h)除氣:將保溫處理的熔體轉(zhuǎn)入除氣箱，并利用氬氣除去熔體中的雜質(zhì)氣體；
[0014]i)過(guò)濾:利用泡沫陶瓷過(guò)濾板過(guò)濾除氣后的熔體，過(guò)濾時(shí)控制熔體溫度為700-730 0C ；
[0015]j)鑄造:將過(guò)濾后的熔體注入鑄型得到鋁合金鑄件，控制澆鑄溫度為680_730°C。
[0016]作為本發(fā)明的優(yōu)選，熔煉之前還包括清爐以及在與熔體發(fā)生接觸的工具表面涂刷涂料的步驟。
[0017]作為本發(fā)明的優(yōu)選，除氣時(shí)氬氣流量控制在30_50scfh。
[0018]作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述無(wú)鈉精煉劑為KCl和/或冰晶石與有機(jī)物的混合體，其加入量為熔體重量的0.1?0.4%。
[0019]作為本發(fā)明的優(yōu)選，備料時(shí)鋁錠中鋁含量彡99.60%, Si ^ 0.1%, Fe ^ 0.1鋁銅中間合金錠中銅含量為55-65%，鋁鉛合金錠中鉛含量為9-11%，鎂錠中鎂含量彡 99.80%。
[0020]本發(fā)明的有益效果在于:
[0021]本發(fā)明生產(chǎn)鋁銅系鋁合金鑄件的工藝，整體采用熱頂鑄造方式，保證溫度的穩(wěn)定性，同時(shí)搭配合理的鑄造速度和水流量，可以降低逐漸裂紋，提高鑄件品質(zhì)。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0023]實(shí)施例1:
[0024]本實(shí)施例生產(chǎn)鋁銅系鋁合金鑄件的工藝，包括如下步驟:
[0025]a)備料:按配比選取低鐵低硅鋁錠、鋁錳合金、鋁銅中間合金錠、鋁鉛中間合金錠和鎂錠(本實(shí)施例中其他元素可以以單質(zhì)或者中間合金的形態(tài)加入)；
[0026]b)熔煉:將除鎂錠外的其他原材料加入熔爐進(jìn)行熔煉，熔化溫度為710?750°C，待完全熔化精煉扒渣后加入鎂錠；
[0027]c)攪拌:當(dāng)熔爐內(nèi)出現(xiàn)液體后采用電磁攪拌器進(jìn)行攪拌，保證熔爐內(nèi)原材料能夠快速熔化且溫度均勻，待全部出現(xiàn)鋁水時(shí)可結(jié)合叉車(chē)攪拌同時(shí)進(jìn)行；
[0028]d)精煉:向熔體中加入無(wú)鈉精煉劑進(jìn)行精煉，精煉溫度730?750°C，精煉時(shí)間為10?20min，精煉后靜置15?20min。
[0029]e)扒渣:去除熔體表面浮渣；
[0030]f)保溫靜置:將熔體轉(zhuǎn)入保溫爐進(jìn)行保溫靜置，控制保溫溫度為720_750°C，時(shí)間為 20 ?30min ；
[0031]g)在線細(xì)化:采用T1-B合金進(jìn)行細(xì)化處理；
[0032]h)除氣:將保溫處理的熔體轉(zhuǎn)入除氣箱，并利用氬氣除去熔體中的雜質(zhì)氣體；
[0033]i)過(guò)濾:利用泡沫陶瓷過(guò)濾板過(guò)濾除氣后的熔體，過(guò)濾時(shí)控制熔體溫度為700-730 0C ；
[0034]j)鑄造:將過(guò)濾后的熔體注入鑄型得到鋁合金鑄件，控制澆鑄溫度為680_730°C。
[0035]本實(shí)施例中:熔煉之前還包括清爐以及在與熔體發(fā)生接觸的工具表面涂刷涂料的步驟。
[0036]本實(shí)施例中:除氣時(shí)氬氣流量控制在30_50scfh。
[0037]本實(shí)施例中:所述無(wú)鈉精煉劑為KCl和/或冰晶石與有機(jī)物的混合體，其加入量為熔體重量的0.1?0.4%。
[0038]本實(shí)施例中:備料時(shí)鋁錠中鋁含量彡99.60%，Si ^ 0.l%,Fe ^ 0.1%，鋁銅中間合金錠中銅含量為55-65%，鋁鉛合金錠中鉛含量為9-11 %，鎂錠中鎂含量多99.80%。
[0039]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例所得鋁合金逐漸的成份如下:Si ( 0.80%, Fe ( 0.80%, Cu:3.3-4.6 %, Mn:0.5-1.0 %, Mg:0.4-1.8 %, Cr ^ 0.1 %, Zn ^ 0.8 %, Ti ^ 0.2 %, Pb:0.8-1.5%, Ni ^ 0.2%, Bi ^ 0.2%, Sn ^ 0.2%，其他不可避免的雜質(zhì):單個(gè)彡0.1%，總量彡0.
[0040]本發(fā)明生產(chǎn)鋁銅系鋁合金鑄件的工藝，可以降低逐漸裂紋，提高鑄件品質(zhì)。
[0041]最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其做出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.鋁銅系鋁合金圓鑄錠鑄造工藝，其特征在于:所述鋁合金棒材按質(zhì)量計(jì)包含如下化學(xué)成份:Si ^ 0.80 %, Fe ^ 0.80 %, Cu:3.3-4.6 %, Mn:0.5-1.0 %, Mg:0.4-1.8%,Cr^0.1%,Zn ^ 0.8%,Ti ^ 0.2%,Pb:0.8-1.5%,Ni ^ 0.2%,Bi ^ 0.2%, Sn ^ 0.2%,其他不可避免的雜質(zhì):單個(gè)< 0.1%，總量< 0.3% ;其制備方法包括如下步驟: a)備料:按配比選取低鐵低硅鋁錠、鋁錳合金、鋁銅中間合金錠、鋁鉛中間合金錠和鎂錠; b)熔煉:將除鎂錠外的其他原材料加入熔爐進(jìn)行熔煉，熔化溫度為710?750°C，待完全熔化精煉扒渣后加入鎂錠； c)攪拌:當(dāng)熔爐內(nèi)出現(xiàn)液體后采用電磁攪拌器進(jìn)行攪拌，保證熔爐內(nèi)原材料能夠快速熔化且溫度均勻，待全部出現(xiàn)鋁水時(shí)可結(jié)合叉車(chē)攪拌同時(shí)進(jìn)行； d)精煉:向熔體中加入無(wú)鈉精煉劑進(jìn)行精煉，精煉溫度730?750°C，精煉時(shí)間為10?20min，精煉后靜置15?20min。 e)扒渣:去除熔體表面浮渣； f)保溫靜置:將熔體轉(zhuǎn)入保溫爐進(jìn)行保溫靜置，控制保溫溫度為720-750°C，時(shí)間為20 ?30min ； g)在線細(xì)化:采用T1-B合金進(jìn)行細(xì)化處理； h)除氣:將保溫處理的熔體轉(zhuǎn)入除氣箱，并利用氬氣除去熔體中的雜質(zhì)氣體； i)過(guò)濾:利用泡沫陶瓷過(guò)濾板過(guò)濾除氣后的熔體，過(guò)濾時(shí)控制熔體溫度為700-730°C; j)鑄造:將過(guò)濾后的熔體注入鑄型得到鋁合金鑄件，控制澆鑄溫度為680-730°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁銅系鋁合金圓鑄錠鑄造工藝，其特征在于:熔煉之前還包括清爐以及在與熔體發(fā)生接觸的工具表面涂刷涂料的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁銅系鋁合金圓鑄錠鑄造工藝，其特征在于:除氣時(shí)氬氣流量控制在 30-50scfho
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁銅系鋁合金圓鑄錠鑄造工藝，其特征在于:所述無(wú)鈉精煉劑為KCl和/或冰晶石與有機(jī)物的混合體，其加入量為熔體重量的0.1?0.4%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁銅系鋁合金圓鑄錠鑄造工藝，其特征在于:備料時(shí)鋁錠中鋁含量彡99.60%, Si ^ 0.1%, Fe ^ 0.1%，鋁銅中間合金錠中銅含量為55-65%，鋁鉛合金錠中鉛含量為9-11%，鎂錠中鎂含量彡99.80%。
【文檔編號(hào)】C22C1/06GK104451297SQ201410843364
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月30日
【發(fā)明者】李菁菁, 馬青梅, 李洪林, 葉尚英 申請(qǐng)人:遼寧忠旺集團(tuán)有限公司