CN100333863C - 一种铝合金的铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种强度高、耐热性好的铝合金的铸造方法。为解决高铜铝合金2A14铸造后的铸锭容易产生裂纹的问题，本发明的铸造方法，通过如下步骤实现：完成配料工作并使合金成分中Si的重量百分比控制在1.0～1.05%，Mn的重量百分比控制在0.85～0.90%；把合金加热到720～770℃的条件下熔炼，合金熔液的底部通入氩气或氯气15～20分钟，然后静置27～32分钟；把合金熔液浇注进型腔中，浇注完成一半时停一下，然后继续浇注，浇注过程保持合金温度为740～750℃；最后，随时向型腔中补加铝熔液直到型腔中的合金凝固为止。采用这种方法制造的合金从低倍显微观察、高倍显微观察和探伤结果看，合金的内部组织明显提高，缺陷已基本消除；本发明的方法实现了高铜合金成品率的提高，工艺简单，容易实现，利于推广应用。
Description
技术领域：
本发明涉及一种强度高、耐热性好的铝合金的铸造方法。
背景技术：
在现有的铝合金中加入铜，能形成高铜铝合金2A14g。2A14g的成分为(Si；0.80-1.05％，Mg：0.45-0.75％，Cu：4.10-4.70％，Ti：0.02-0.10％，Mn：0.85-0.90％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.10％，其余为Al。)，这种合金具有较高的强度和硬度，其耐热性和耐腐蚀性也得到提高。但由于铜的重量份数加大，虽然强度、硬度都有所提高，但其铸造难度大大提高。在铸造收尾及均热过程中，当停止供流后，正常的铸造受到破坏，液穴逐渐消失，铸锭头部金属受到周围及下层金属的阻碍，使之在铸锭顶部沿宽度方向形成很大的拉应力，在铸锭继续冷却时，将引起应力集中。再加上内部缺陷的存在，很容易引起裂纹的产生。对这种高硬合金而言，由于其塑性较差，对缺口的敏感性较强，所产生的拉应力不易松弛，故裂纹很容易扩张，在以后的加工过程中容易形成裂纹源，使材料开裂。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种铝合金的铸造方法，从而解决高铜铝合金2A14铸造后的铸锭容易产生裂纹的缺陷。本发明通过如下步骤实现：一、完成合金Si：1.0-1.05％，Mg：0.45-0.75％，Cu：4.10-4.70％，Ti：0.02-0.10％，Mn：0.85-0.90％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.10％，其余为Al的配料工作并使合金成分中Si的重量百分比控制在1.0～1.05％，Mn的重量百分比控制在0.85～0.90％；二、把合金加热到720～770℃的条件下熔炼，合金熔液的底部通入氩气或氯气15～20分钟，然后静置27～32分钟；三、把合金熔液浇注进型腔中，浇注完成一半时停3至5秒，然后继续浇注，浇注过程保持合金温度为740～750℃；四、随时向型腔中补加铝熔液直到型腔中的合金凝固为止。步骤四的目的是为了在合金冷却收缩的过程中补加铝熔液，减小合金铸锭收缩的应力，同时补加的铝还会把合金铸锭的浇口处覆盖，形成避免开裂的保护层。本发明的优点在于：由于本发明方法制造的产品中锰的重量份数接近1.0％，使得合金在具有高硬度的同时耐热性明显提高，减少了热裂纹发生的可能性，能够用于制作运载火箭和导弹的连接环；采用本发明的铸造方法后，成品率从使用本方法前的45％提高到了80％以上；采用这种方法制造的合金从低倍显微观察、高倍显微观察和探伤结果看，合金的内部组织明显提高，缺陷已基本消除；本发明的方法实现了高铜合金成品率的提高，工艺简单，容易实现，不需增加特殊设备，利于推广应用。该合金铸锭主要为生产大型结构件提供原材料。
具体实施方式：
具体实施方式一：本实施方式通过如下步骤实现：一、完成合金Si：1.0-1.05％，Mg：0.45 0.75％，Cu：4.10-4.70％，Ti：0.02-0.10％，Mn：0.85-0.90％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.10％，其余为Al的配料工作并使合金成分中Si的重量百分比控制在1.0～1.05％，Mn的重量百分比控制在0.85～0.90％；二、把合金加热到720～770℃的条件下熔炼，合金熔液的底部通入氩气或氯气15～20分钟，然后静置27～32分钟；三、把合金熔液浇注进型腔中，浇注完成一半时停3至5秒，然后继续浇注，浇注过程保持合金温度为740～750℃。本实施方式还包括步骤四，随时向型腔中补加铝熔液直到型腔中的合金凝固为止。添加此步骤的目的是为了在合金冷却收缩的过程中补加铝熔液，减小合金铸锭收缩的应力，同时补加的铝还会把合金铸锭的浇口处覆盖，形成避免开裂的保护层。在步骤二中使用电阻反射炉即可完成合金的熔炼。
具体实施方式二：本实施方式与实施方式一的不同点是：在步骤二中合金加热到730℃的条件下熔炼，合金熔液的底部通入氯气20分钟。其它的步骤与实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与实施方式一的不同点是：在步骤二中合金加热到760℃的条件下熔炼，合金熔液的底部通入氩气15分钟。其它的步骤与实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与实施方式一的不同点是：在步骤二中合金加热到745℃的条件下熔炼，合金熔液的底部通入氩气或氯气18分钟。其它的步骤与实施方式一相同。
Claims (4)
1、一种铝合金的铸造方法，其特征在于它通过如下步骤实现：一、完成合金Si：1.0-1.05％，Mg：0.45-0.75％，Cu：4.10-4.70％，Ti：0.02-0.10％，Mn：0.85-0.90％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.10％，其余为Al的配料工作并使合金成分中Si的重量百分比控制在1.0～1.05％，Mn的重量百分比控制在0.85～0.90％；二、把合金加热到720～770℃的条件下熔炼，合金熔液的底部通入氩气或氯气15～20分钟，然后静置27～32分钟；三、把合金熔液浇注进型腔中，浇注完成一半时停3至5秒，然后继续浇注，浇注过程保持合金温度为740～750℃；四、随时向型腔中补加铝熔液直到型腔中的合金凝固为止。
2、根据权利要求1所述的一种铝合金的铸造方法，其特征在于在步骤二中合金加热到730℃的条件下熔炼，合金熔液的底部通入氯气20分钟。
3、根据权利要求1所述的一种铝合金的铸造方法，其特征在于在步骤二中合金加热到760℃的条件下熔炼，合金熔液的底部通入氩气15分钟。
4、根据权利要求1所述的一种铝合金的铸造方法，其特征在于在步骤二中合金加热到745℃的条件下熔炼，合金熔液的底部通入氩气或氯气18分钟。
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- 2005-05-20 CN CNB200510010002XA patent/CN100333863C/zh active Active
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