一種用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的方法，包括步驟：一、對(duì)鑄錠進(jìn)行頭尾鋸切操作，獲得頭部和尾部；二、將頭部和尾部分別沿軸線(xiàn)縱剖以獲得頭部試片和尾部試片；三、將頭部試片和尾部試片分別車(chē)光處理，并控制表面粗糙度；四、將頭部試片和尾部試片清洗并吹干；五、分別在頭部試片和尾部試片上選取多行測(cè)試點(diǎn)，對(duì)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)試并記錄數(shù)據(jù)；六、計(jì)算頭部試片和尾部試片每行測(cè)試點(diǎn)電導(dǎo)率的平均值A(chǔ)i與Bj；七、比較Ai與Bj的差值，以確定鑄錠的參考鋸切量。由于鑄錠的電導(dǎo)率對(duì)鑄錠的冷卻速度有一定的敏感性，可以準(zhǔn)確、定量和方便地對(duì)鑄錠質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，因此，本方案可以為確定合適的頭尾參考鋸切量提供可靠依據(jù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋁合金鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考 鋸切量的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋁合金鑄錠可以通過(guò)半連續(xù)鑄造的方法獲得。半連續(xù)鑄造的具體過(guò)程為：金屬熔 體被均勻地導(dǎo)入外壁用水冷卻的結(jié)晶器中，在結(jié)晶器壁和結(jié)晶器底座的共同作用下迅速凝 固結(jié)晶，并形成一個(gè)較堅(jiān)固的凝固殼。待結(jié)晶器中金屬熔體的水平液面達(dá)到一定高度時(shí)，鑄 造機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)就帶動(dòng)底座和已凝固在底座上的凝固殼一起以一定速度連續(xù)、均勻地向下 移動(dòng)。脫離開(kāi)結(jié)晶器的已凝固成鑄錠的部分立即受到來(lái)自結(jié)晶器下緣處的二次冷卻水的直 接冷卻，鑄錠的結(jié)晶層也隨之連續(xù)地向中心區(qū)域推進(jìn)并完全凝固結(jié)晶。待鑄錠長(zhǎng)度達(dá)到規(guī) 定尺寸后，停止鑄造，卸下鑄錠，鑄造機(jī)底座回到原始位置，即完成一個(gè)鑄次。
[0003] 半連續(xù)鑄造時(shí)，在鑄造基本金屬之前，先在底座和結(jié)晶器內(nèi)注入純鋁以提高塑性， 防止鑄錠產(chǎn)生底部裂紋，這種工藝操作過(guò)程稱(chēng)為鋪底。采用基本金屬本身或者碎鋁片作為 鋪底材料進(jìn)行鋪底的工藝操作過(guò)程稱(chēng)為鋪假底。
[0004] 對(duì)于一些低溫塑性較差、規(guī)格較大的鋁合金鑄錠，在鑄造過(guò)程中需要對(duì)其澆口部 進(jìn)行回火處理，可防止?jié)部诓苛鸭y的產(chǎn)生?；鼗鹛幚硎侵冈跐部诓康慕饘僖呀?jīng)凝固一部分 但尚未完全凝固時(shí)就停止冷卻水的冷卻，讓部分液體金屬緩慢凝固并將澆口部加熱到較高 的溫度。
[0005] 相當(dāng)一部分鋁合金為了防止鑄造開(kāi)裂進(jìn)行了鋪底（或鋪假底）和回火處理。鋪底 或者回火處理改變了鑄錠的供流狀態(tài)和冷卻速度，如因純鋁鋪底產(chǎn)生一個(gè)純鋁和基本金屬 的混合區(qū)域，有時(shí)因工藝操作不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生白斑缺陷；因翻滾和紊流造成夾渣；因工具潮濕 和冷卻速度慢造成嚴(yán)重疏松、晶粒粗大和化合物粗大等缺陷。因此，鋪底和回火段鑄錠內(nèi)部 質(zhì)量相對(duì)于鑄造穩(wěn)定狀態(tài)的鑄錠較差，需進(jìn)行切頭切尾操作，即將尾部的鋪底段和頭部的 回火段鑄錠鋸切去除。
[0006] 目前，確定切頭切尾量的主要依據(jù)是低倍檢測(cè)情況和后工序質(zhì)量反饋情況，有時(shí) 也同時(shí)采用高倍組織、力學(xué)性能和化學(xué)成分分析，但低倍檢測(cè)對(duì)檢測(cè)人員素質(zhì)要求相對(duì)較 高，檢測(cè)結(jié)果屬于半定量，準(zhǔn)確性不高，檢測(cè)結(jié)果隨機(jī)性較大。高倍組織、力學(xué)性能和化學(xué)成 分分析成本相對(duì)較高、周期較長(zhǎng)，且不能全面評(píng)價(jià)整個(gè)斷面質(zhì)量情況。因此，現(xiàn)有技術(shù)不能 確定合適的頭尾參考鋸切量。
[0007] 因此，如何準(zhǔn)確檢測(cè)鋁合金圓鑄錠質(zhì)量并確定合適的頭尾參考鋸切量，是本領(lǐng)域 技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的方法，該方 法可以準(zhǔn)確檢測(cè)鋁合金圓鑄錠質(zhì)量并確定合適的頭尾參考鋸切量。
[0009]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的 方法，該方法包括步驟：
[0010] -、對(duì)鑄錠進(jìn)行頭尾鋸切操作，以獲得頭部和尾部；
[0011]二、將所述頭部沿軸線(xiàn)縱剖以獲得頭部試片，將所述尾部沿軸線(xiàn)縱剖以獲得尾部 試片；
[0012]三、將所述頭部試片和所述尾部試片分別車(chē)光處理，并控制表面粗糙度小于等于 Ra6. 3微米；
[0013]四、將所述頭部試片和所述尾部試片清洗并吹干；
[0014]五、電導(dǎo)率測(cè)試：分別在所述頭部試片和所述尾部試片上選取與所述鑄錠的軸線(xiàn) 垂直布置的多行測(cè)試點(diǎn)，每行的多個(gè)所述測(cè)試點(diǎn)均勻分布，對(duì)所述測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)試， 并記錄所測(cè)得的電導(dǎo)率數(shù)據(jù)；
[0015]六、數(shù)據(jù)處理：計(jì)算所述頭部試片和所述尾部試片上每行所述測(cè)試點(diǎn)所測(cè)得的電 導(dǎo)率的平均值，并將所述頭部試片上從鑄錠頭部末端至頭部鋸切端方向的各行的平均值記 為Ai (i為從1至所述頭部試片上所述測(cè)試點(diǎn)的總行數(shù)的自然數(shù)），并將所述尾部試片上從 鑄錠尾部末端至尾部鋸切端方向的各行的平均值記為Bj(j為從1至所述尾部試片上所述 測(cè)試點(diǎn)的總行數(shù)的自然數(shù)）；
[0016]七、確定參考鋸切量：逐一比較Ai與Β」的差值，如果所述頭部試片上某一行至位于 所述頭部鋸切端的一行的各行的平均值與所述尾部試片上某一行至位于所述尾部鋸切端 的一行的各行的平均值的差值均小于等于0. 1% IACS，則停止檢測(cè)，將差值小于等于〇. 1% IACS的Ai和B」中的Ai記為頭部穩(wěn)定值，將差值小于等于〇. 1 % IACS的A;和B」中的Bj記 為尾部穩(wěn)定值，此時(shí)，頭部穩(wěn)定值對(duì)應(yīng)的距所述頭部鋸切端最遠(yuǎn)的一行與所述鑄錠頭部末 端之間的距離作為所述鑄錠的頭部參考鋸切量，尾部穩(wěn)定值對(duì)應(yīng)的距所述尾部鋸切端最遠(yuǎn) 的一行與所述鑄鍵尾部末端之間的距尚作為所述鑄錠的尾部參考鍋切量；如果Ai與Bj的差 值均大于〇· 1 % IACS，則重復(fù)步驟一至步驟七，直至Ai與Bj的差值小于等于0. 1 % IACS。
[0017] 優(yōu)選地，在上述用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的方法中，在步驟一中，當(dāng) 所述鑄錠的直徑小于等于250mm時(shí)，所述頭部的鋸切量最少為200mm，所述尾部的鋸切量最 少為250mm ;當(dāng)所述鑄錠的直徑大于250mm且小于等于482mm時(shí)，所述頭部的鋸切量最少為 250mm，所述尾部的銀切量最少為300mm ;當(dāng)所述鑄鍵的直徑大于482mm且小于等于550mm 時(shí)，所述頭部的鋸切量最少為300mm，所述尾部的鋸切量最少為350mm ;當(dāng)所述鑄錠的直徑 大于550mm且小于等于775mm時(shí)，所述頭部的鍋切量最少為350mm,所述尾部的鍋切量最少 為 400mm。
[0018] 優(yōu)選地，在上述用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的方法中，在步驟五中，多 個(gè)所述測(cè)試點(diǎn)排列成多行和多列，且每行所述測(cè)試點(diǎn)的連線(xiàn)與每列所述測(cè)試點(diǎn)的連線(xiàn)組成 矩形網(wǎng)格。
[0019] 優(yōu)選地，在上述用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的方法中，在步驟五中，當(dāng) 所述鑄錠的直徑大于等于482mm時(shí)，所述矩形網(wǎng)格的等級(jí)為50nimX50iiim ;當(dāng)所述鑄錠的直 徑小于482圓且大于等于405mm時(shí)，所述矩形網(wǎng)格的等級(jí)為40mmX40mm ;當(dāng)所述鑄錠的直 徑小于405mm且大于等于320mm時(shí)，所述矩形網(wǎng)格的等級(jí)為30mmX 30畫(huà)；當(dāng)所述鑄徒的直 徑小于320mm時(shí)，所述矩形網(wǎng)格的等級(jí)為2〇mmX 20mm。
[0020]優(yōu)選地，在上述用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的方法中，在步驟五中，所 述頭部試片的邊緣與所述測(cè)試點(diǎn)之間設(shè)有預(yù)留距離，所述尾部試片的邊緣與所述測(cè)試點(diǎn)之 間也設(shè)有預(yù)留距離。
[0021]優(yōu)選地，在上述用1于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的方法中，在步驟五中，所 述鑄錠頭部末端的邊緣^離所述測(cè)試點(diǎn)的預(yù)留距離為40mm，所述頭部試片的側(cè)邊緣以及所 述頭部鋸切端的邊緣距離所述測(cè)試點(diǎn)的預(yù)留距離均為 30mm，所述尾部鋸切端的邊緣以及所 述尾部試片的側(cè)邊緣距離所述測(cè)試點(diǎn)的預(yù)留距離均為30mm。
[0022]本發(fā)明提供的一種用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的方法，其步驟可概括 如下：一、對(duì)鑄錠進(jìn)行頭尾鋸切操作，獲得頭部和尾部；二、將頭部和尾部分別沿軸線(xiàn)縱剖 以獲得頭部試片和尾部試片；三、將頭部試片和尾部試片分別車(chē)光處理，并控制表面粗糙 度；四、將頭部試片和尾部試片清洗并吹干；五、分別在頭部試片和尾部試片上選取多行測(cè) 試點(diǎn)，對(duì)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)試并記錄數(shù)據(jù)；六、計(jì)算頭部試片和尾部試片每行測(cè)試點(diǎn)電導(dǎo) 率的平均值\與B」；七、逐一比較 Ai與Bj的差值，當(dāng)差值小于等于〇. 1 % IACS時(shí)，確定鑄 錠的參考鋸切量。
[0023]由于鑄錠的電導(dǎo)率對(duì)鑄錠的冷卻速度有一定的敏感性，可以準(zhǔn)確、定量和方便地 對(duì)鑄錠質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，因此，本方案可以為確定合適的頭尾參考鋸切量提供可靠依據(jù)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例方案中頭部試片及其測(cè)試點(diǎn)的分布示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例方案中尾部試片及其測(cè)試點(diǎn)的分布示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例方案中舉例介紹的鑄錠的試片電導(dǎo)率與距離關(guān)系的曲 線(xiàn)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029]在一種具體實(shí)施例方案中，本發(fā)明提供了一種用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸 切量的方法，該方法具體包括如下步驟。
[0030]步驟一、對(duì)鑄錠進(jìn)行頭尾鋸切操作，以獲得頭部和尾部。
[0031]具體的，步驟一對(duì)鑄錠進(jìn)行頭尾鋸切操作的目的是為了獲得初始鋸切長(zhǎng)度的頭部 和尾部，以便后續(xù)步驟制作頭部試片和尾部試片。需要說(shuō)明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù) 以往生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)對(duì)鑄錠進(jìn)行初始的頭尾鋸切操作，以獲得頭部和尾部，以往生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的參照 鋸切量如表1所示。
[0032] 表 1
[0033]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的方法，其特征在于，包括步驟： 一、 對(duì)鑄錠進(jìn)行頭尾鋸切操作，以獲得頭部和尾部； 二、 將所述頭部沿軸線(xiàn)縱剖以獲得頭部試片，將所述尾部沿軸線(xiàn)縱剖以獲得尾部試 片； 三、 將所述頭部試片和所述尾部試片分別車(chē)光處理，并控制表面粗糙度小于等于Ra6. 3 微米； 四、 將所述頭部試片和所述尾部試片清洗并吹干； 五、 電導(dǎo)率測(cè)試：分別在所述頭部試片和所述尾部試片上選取與所述鑄錠的軸線(xiàn)垂直 布置的多行測(cè)試點(diǎn)，每行的多個(gè)所述測(cè)試點(diǎn)均勻分布，對(duì)所述測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)試，并記 錄所測(cè)得的電導(dǎo)率數(shù)據(jù)； 六、 數(shù)據(jù)處理：計(jì)算所述頭部試片和所述尾部試片上每行所述測(cè)試點(diǎn)所測(cè)得的電導(dǎo)率 的平均值，并將所述頭部試片上從鑄錠頭部末端至頭部鋸切端方向的各行的平均值記為 Ai α為從1至所述頭部試片上所述測(cè)試點(diǎn)的總行數(shù)的自然數(shù)），并將所述尾部試片上從鑄 錠尾部末端至尾部鋸切端方向的各行的平均值記為Vj為從1至所述尾部試片上所述測(cè) 試點(diǎn)的總行數(shù)的自然數(shù)）； 七、 確定參考鋸切量：逐一比較化與的差值，如果所述頭部試片上某一行至位于所述 頭部鋸切端的一行的各行的平均值與所述尾部試片上某一行至位于所述尾部鋸切端的一 行的各行的平均值的差值均小于等于〇. 1% IACS，則停止檢測(cè)，將差值小于等于0. 1% IACS 的Ai和Β」中的Ai記為頭部穩(wěn)定值，將差值小于等于0. 1 % IACS的Ai和Β」中的Β」記為尾 部穩(wěn)定值，此時(shí)，頭部穩(wěn)定值對(duì)應(yīng)的距所述頭部鋸切端最遠(yuǎn)的一行與所述鑄錠頭部末端之 間的距離作為所述鑄錠的頭部參考鋸切量，尾部穩(wěn)定值對(duì)應(yīng)的距所述尾部鋸切端最遠(yuǎn)的一 行與所述鑄錠尾部末端之間的距離作為所述鑄錠的尾部參考鋸切量；如果化與1_的差值均 大于0. 1 % IACS，則重復(fù)步驟一至步驟七，直至Ai與h的差值小于等于0. 1 % IACS。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的方法，其特征在 于，在步驟一中，當(dāng)所述鑄錠的直徑小于等于250mm時(shí)，所述頭部的鋸切量最少為200mm，所 述尾部的鍋切量最少為250mm ;當(dāng)所述鑄錠的直徑大于250mm且小于等于482mm時(shí)，所述頭 部的鋸切量最少為250mm，所述尾部的鋸切量最少為300mm ;當(dāng)所述鑄錠的直徑大于482mm 且小于等于550mm時(shí)，所述頭部的鋸切量最少為300mm，所述尾部的鋸切量最少為350mm ;當(dāng) 所述鑄錠的直徑大于550mm且小于等于775mm時(shí)，所述頭部的鋸切量最少為350mm，所述尾 部的鋸切量最少為400mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的方法，其特征在 于，在步驟五中，多個(gè)所述測(cè)試點(diǎn)排列成多行和多列，且每行所述測(cè)試點(diǎn)的連線(xiàn)與每列所述 測(cè)試點(diǎn)的連線(xiàn)組成矩形網(wǎng)格。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的方法，其特 征在于，在步驟五中，當(dāng)所述鑄錠的直徑大于等于482mm時(shí)，所述矩形網(wǎng)格的等級(jí)為 50mmX 50mm ;當(dāng)所述鑄錠的直徑小于482mm且大于等于405mm時(shí)，所述矩形網(wǎng)格的等級(jí)為 40mmX40mm ;當(dāng)所述鑄錠的直徑小于405mm且大于等于320mm時(shí)，所述矩形網(wǎng)格的等級(jí)為 30mmX 30mm ;當(dāng)所述鑄錠的直徑小于320mm時(shí)，所述矩形網(wǎng)格的等級(jí)為20mmX 20mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的方法，其特征在 于，在步驟五中，所述頭部試片的邊緣與所述測(cè)試點(diǎn)之間設(shè)有預(yù)留距離，所述尾部試片的邊 緣與所述測(cè)試點(diǎn)之間也設(shè)有預(yù)留距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于確定鋁合金圓鑄錠頭尾參考鋸切量的方法，其特征在 于，在步驟五中，所述鑄錠頭部末端的邊緣距離所述測(cè)試點(diǎn)的預(yù)留距離為40mm，所述頭部試 片的側(cè)邊緣以及所述頭部鋸切端的邊緣距離所述測(cè)試點(diǎn)的預(yù)留距離均為30mm，所述尾部鋸 切端的邊緣以及所述尾部試片的側(cè)邊緣距離所述測(cè)試點(diǎn)的預(yù)留距離均為30mm。
【文檔編號(hào)】G01N27/04GK104297300SQ201410579906
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】姚勇, 林順巖 申請(qǐng)人:西南鋁業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司