CN104233019A

CN104233019A - 家电拉手用铝合金及其熔体的净化方法

Info

Publication number: CN104233019A
Application number: CN201410451477.1A
Authority: CN
Inventors: 周雄多; 何小梅; 雷素萍; 李永弟
Original assignee: ALNAN ALUMINIUM Co Ltd
Current assignee: ALNAN ALUMINIUM Co Ltd
Priority date: 2014-09-08
Filing date: 2014-09-08
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2034-09-08
Also published as: CN104233019B

Abstract

本发明涉及一种家电拉手用铝合金及其熔体的净化方法,其特征在于，其化学组分按重量百分比为Mg:1.0～1.12%、Si：0.16～0.22%、La+Ce：0.1～0.5%、Fe﹤0.25%、Cr:≤0.02%、Mn:≤0.02%、Zn≤0.03%、Cu≤0.02%、其它杂质元素单个含量≤0.02%、其它杂质元素总含量≤0.15%，余量为Al。本发明家电拉手用铝合金通过添加稀土元素La和Ce，能够改善铝合金型材的表面质量和提高铝合金的挤压速度；采用本发明家电拉手用铝合金生产的家电门拉手具有表面光滑，金属感强，绿色环保耐用，抗碰撞，耐腐蚀，强度高，良好的机械性能等优点。

Description

家电拉手用铝合金及其熔体的净化方法

技术领域

本发明涉及一种铝合金加工领域，具体涉及一种电冰箱、冰柜、微波炉等家电拉手用铝合金及其熔体的净化方法。

背景技术

传统的电冰箱、冰柜、微波炉等家电门的拉手主要为单纯塑料组件、不锈钢或铜组件、铝合金和塑料复合组件等，单纯塑料组件强度不够，容易老化，在高温下容易变形；不锈钢或铜组件材料紧缺，制作成本高；铝合金和塑料复合组件需要连接或粘合剂强度较好，才能保证使用寿命。

铝及铝合金材料由于具有密度小、比强度高、比刚度高、弹性好、抗冲击性能良好、耐腐蚀、耐磨、高导电、高导热、易表面着色、易加工、可回收再生等优良特性，广泛用于交通运输、包装容器、建筑装饰、航空航天、机械电器、电子通讯、石油化工、家电制造等行业。在家电门拉手中，由于铝合金拉手外观设计时尚、美观豪华，具有表面金属感强、涂层颜色丰富多彩、造型流畅优美、款式多样、轻便灵巧、高档豪华和绿色环保耐用等特点，普遍受到人们的欢迎。据统计，目前铝合金拉手在北美、欧洲等发达国家市场占有率，大约占整个家电市场（主要为电冰箱、冰柜等）门拉手的85%。而在国内，铝合金拉手大约占整个家电市场（主要为电冰箱、冰柜等）门拉手的50%左右。因此，作为绿色环保潮流的家电铝合金拉手产品同样具有非常广阔的市场。

铝合金拉手具有表面金属感强、高强度、良好的机械性能、高抗压及耐疲劳的特点，因此对铝合金冶金质量要求严格，不仅要对铝熔体中氧化膜、夹杂物含量进行严格控制，而且要求氢含量越低越好。铝合金材料的冶金质量，如氢气含量、氧化膜、夹杂等缺陷一直是困扰铝合金加工企业的老大难问题。由于铝合金在精炼后存在氢气、氧化膜、夹杂物等有害物质，在铝合金铸件中易形成气孔、疏松、夹杂等缺陷，直接影响铝合金铸件的物理性能、力学性能以及使用性能，导致铝合金铸件在后序的加工中出现表面粗糙、气泡、裂纹、表面划伤等缺陷，因此在浇铸前必须对铝合金熔体进行净化。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种家电拉手用铝合金及其熔体的净化方法，该方法通过从铝合金熔炼、精炼、净化等工艺控制，使得合金熔体含渣量降低至0.001%以下，满足家电拉手用铝合金加工质量要求。

本发明是这样实现的：

一种家电拉手用铝合金, 其特征在于，其化学组分按重量百分比为：Mg:1.0～1.12%、Si：0.16～0.22%、La+Ce：0.1～0.5%、Fe﹤0.25%、Cr: ≤0.02%、Mn:≤0.02%、Zn≤0.03%、Cu≤0.02%、其它杂质元素单个含量≤0.02%、其它杂质元素总含量≤0.15%，余量为Al。

本发明的家电拉手用铝合金熔体的净化方法，其特征在于：包括熔炼、精炼和净化等步骤，过程如下：

（1）熔炼：将纯度达99.70%及以上的铝锭及中间合金元素投入熔炼炉中进行熔炼，按配比称重装炉后，采用热能效率和密闭性好的蓄热式喷嘴熔铝炉进行熔炼，在熔炼过程中进行充气搅拌加速熔炼速度，按铝合金总量的0.1～0.2%均匀地往炉内投入打渣剂，铝液温度达到690～730℃后，对铝液夹渣进行扒渣操作，直至无连片的浮渣，扒渣后取样进行成分分析，然后调整合金成分，使其合金成分达到要求，铝液在熔炼炉内时间低于6h；

（2）精炼：在线测量铝液温度并控制在690～730℃，采用精炼剂和氮气进行精炼，用喷粉罐将精炼剂均匀鼓吹并至熔体里精炼，精炼时氮气压力为0.2～0.4MPa，氮气纯度大于98.5%，精炼时间为25～30min，精炼过程中需要对铝液表面的浮渣进行清除，精炼完成后将铝合金熔体静置，静置时间不低于10min；

（3）净化：静置完成后，放炉，立即对铝熔体进行三级除渣，第一级级除渣采用的是过滤布除渣，第二级除渣采用的是陶瓷过滤板除渣，经过两级过滤后的铝熔体再进入管式过滤箱进行第三级过滤除渣，三级过滤除渣后的铝熔体可直接进行浇注。

以上所述的铝锭以及中间合金的含渣量为0.025--0.05%、不含氢气、不含碱金属。

以上所述的铝锭中一级回收铝的含量低于50%，一级回收铝为铝合金拉手加工过程中的废铝、边角铝或者铝屑。

以上所述的过滤布采用的是20目过滤布，陶瓷过滤板采用的是30～35ppi的陶瓷过滤板。

以上所述的打渣剂的成分和重量份数为：NaCl30～50份、Na₃AlF₆20～35份、AlF₃15～30份、Na₂CO₃10～20份和Mg₂N₃2～5份。

本发明的突出的实质性特点和显著的进步是：

1、本发明家电拉手用铝合金通过添加稀土元素La和Ce，能够显著改善铝合金型材的表面质量和提高铝合金的挤压速度。

2、采用本发明家电拉手用铝合金生产的家电门拉手具有表面光滑，金属感强，绿色环保耐用，抗碰撞，耐腐蚀，强度高，良好的机械性能等优点。

3、本发明电拉手用铝合金熔体的净化方法通过三级过滤除渣，使得合金熔体含渣量降低至0.001%以下，去除了铝合金熔体中的氧化物、非金属夹杂物和其他有害金属杂质，消除了铝合金铸棒中的疏松、气孔、夹渣等缺陷。

具体实施方式

实施例1

按重量百分比为：Mg:1.0%、Si：0.16%、La+Ce：0.1%、Fe﹤0.25%、Cr: ≤0.02%、Mn:≤0.02%、Zn≤0.03%、Cu≤0.02%、其它杂质元素单个含量≤0.02%、其它杂质元素总含量≤0.15%，余量为Al，进行配料，并按如下步骤进行熔炼净化：

（1）熔炼：将纯度达99.70%及以上的铝锭及中间合金元素按上述配比称重后，投入熔炼炉中进行熔炼，采用热能效率和密闭性好的蓄热式喷嘴熔铝炉进行熔炼，在熔炼过程中进行充气搅拌加速熔炼速度，按铝合金总量的0.1%均匀地往炉内投入打渣剂，铝液温度达到690～730℃后，对铝液夹渣进行扒渣操作，直至无连片的浮渣，扒渣后取样进行成分分析，然后调整合金成分，使其合金成分达到要求，铝液在熔炼炉内时间低于6h；

（2）精炼：在线测量铝液温度并控制在690～730℃，采用精炼剂和氮气进行精炼，用喷粉罐将精炼剂均匀鼓吹并至熔体里精炼，精炼时氮气压力为0.2MPa，氮气纯度大于98.5%，精炼时间为25～30min，精炼过程中需要对铝液表面的浮渣进行清除，精炼完成后将铝合金熔体静置，静置时间不低于10min；

所述的铝锭中一级回收铝的含量为50%，一级回收铝为铝合金拉手加工过程中的废铝、边角铝或者铝屑。

所述的过滤布采用的是20目过滤布，陶瓷过滤板采用的是30ppi的陶瓷过滤板。

所述的打渣剂的成分和重量份数为：NaCl30份、Na₃AlF₆20份、AlF₃15份、Na₂CO₃10份和Mg₂N₃2份。

实施例2

按重量百分比为：Mg:1.08%、Si：0.18%、La+Ce：0.2%、Fe﹤0.25%、Cr: ≤0.02%、Mn:≤0.02%、Zn≤0.03%、Cu≤0.02%、其它杂质元素单个含量≤0.02%、其它杂质元素总含量≤0.15%，余量为Al，进行配料，并按如下步骤进行熔炼净化：

（1）熔炼：将纯度达99.70%及以上的铝锭及中间合金元素按上述配比称重后，投入熔炼炉中进行熔炼，采用热能效率和密闭性好的蓄热式喷嘴熔铝炉进行熔炼，在熔炼过程中进行充气搅拌加速熔炼速度，按铝合金总量的0.15%均匀地往炉内投入打渣剂，铝液温度达到690～730℃后，对铝液夹渣进行扒渣操作，直至无连片的浮渣，扒渣后取样进行成分分析，然后调整合金成分，使其合金成分达到要求，铝液在熔炼炉内时间低于6h；

（2）精炼：在线测量铝液温度并控制在690～730℃，采用精炼剂和氮气进行精炼，用喷粉罐将精炼剂均匀鼓吹并至熔体里精炼，精炼时氮气压力为0.3MPa，氮气纯度大于98.5%，精炼时间为25～30min，精炼过程中需要对铝液表面的浮渣进行清除，精炼完成后将铝合金熔体静置，静置时间不低于10min；

所述的铝锭中一级回收铝的含量为40%，一级回收铝为铝合金拉手加工过程中的废铝、边角铝或者铝屑。

所述的过滤布采用的是20目过滤布，陶瓷过滤板采用的是32ppi的陶瓷过滤板。

所述的打渣剂的成分和重量份数为：NaCl40份、Na₃AlF₆25份、AlF₃20份、Na₂CO₃15份和Mg₂N₃3份。

实施例3

按重量百分比为：Mg:1.1%、Si：0.20%、La+Ce：0.35%、Fe﹤0.25%、Cr: ≤0.02%、Mn:≤0.02%、Zn≤0.03%、Cu≤0.02%、其它杂质元素单个含量≤0.02%、其它杂质元素总含量≤0.15%，余量为Al，进行配料，并按如下步骤进行熔炼净化：

（1）熔炼：将纯度达99.70%及以上的铝锭及中间合金元素按上述配比称重后，投入熔炼炉中进行熔炼，采用热能效率和密闭性好的蓄热式喷嘴熔铝炉进行熔炼，在熔炼过程中进行充气搅拌加速熔炼速度，按铝合金总量的0.18%均匀地往炉内投入打渣剂，铝液温度达到690～730℃后，对铝液夹渣进行扒渣操作，直至无连片的浮渣，扒渣后取样进行成分分析，然后调整合金成分，使其合金成分达到要求，铝液在熔炼炉内时间低于6h；

（2）精炼：在线测量铝液温度并控制在690～730℃，采用精炼剂和氮气进行精炼，用喷粉罐将精炼剂均匀鼓吹并至熔体里精炼，精炼时氮气压力为0.4MPa，氮气纯度大于98.5%，精炼时间为25～30min，精炼过程中需要对铝液表面的浮渣进行清除，精炼完成后将铝合金熔体静置，静置时间不低于10min；

所述的铝锭中一级回收铝的含量为30%，一级回收铝为铝合金拉手加工过程中的废铝、边角铝或者铝屑。

所述的过滤布采用的是20目过滤布，陶瓷过滤板采用的是34ppi的陶瓷过滤板。

所述的打渣剂的成分和重量份数为：NaCl45份、Na₃AlF₆30份、AlF₃25份、Na₂CO₃18份和Mg₂N₃4份。

实施例4

按重量百分比为：Mg: 1.12%、Si： 0.22%、La+Ce： 0.5%、Fe﹤0.25%、Cr: ≤0.02%、Mn:≤0.02%、Zn≤0.03%、Cu≤0.02%、其它杂质元素单个含量≤0.02%、其它杂质元素总含量≤0.15%，余量为Al，进行配料，并按如下步骤进行熔炼净化：

（1）熔炼：将纯度达99.70%及以上的铝锭及中间合金元素按上述配比称重后，投入熔炼炉中进行熔炼，采用热能效率和密闭性好的蓄热式喷嘴熔铝炉进行熔炼，在熔炼过程中进行充气搅拌加速熔炼速度，按铝合金总量的0.2%均匀地往炉内投入打渣剂，铝液温度达到690～730℃后，对铝液夹渣进行扒渣操作，直至无连片的浮渣，扒渣后取样进行成分分析，然后调整合金成分，使其合金成分达到要求，铝液在熔炼炉内时间低于6h；

所述的铝锭中一级回收铝的含量为20%，一级回收铝为铝合金拉手加工过程中的废铝、边角铝或者铝屑。

所述的过滤布采用的是20目过滤布，陶瓷过滤板采用的是35ppi的陶瓷过滤板。

所述的打渣剂的成分和重量份数为：NaCl50份、Na₃AlF₆35份、AlF₃30份、Na₂CO₃20份和Mg₂N₃5份。

本发明铝合金熔体除气前后含渣量的对比：

产品	温度	除渣前含渣量（%）	除渣后含渣量（%）
				实施例1	695	0.042	0.00078
实施例2	710	0.036	0.00096
				实施例3	725	0.039	0.00075
实施例4	730	0.043	0.00080

由上表可以看出发明家电拉手用铝合金熔体的净化方法在经过三级除渣过滤之后，铝合金熔体含渣量降低至0.001%以下，超过国家标准要求，满足家电拉手用铝合金加工质量要求。

Claims

1.一种家电拉手用铝合金, 其特征在于，其化学组分按重量百分比为：Mg:1.0～1.12%、Si：0.16～0.22%、La+Ce：0.1～0.5%、Fe﹤0.25%、Cr: ≤0.02%、Mn:≤0.02%、Zn≤0.03%、Cu≤0.02%、其它杂质元素单个含量≤0.02%、其它杂质元素总含量≤0.15%，余量为Al。

2.权利要求1所述的一种家电拉手用铝合金熔体的净化方法，其特征在于：包括熔炼、精炼和净化等步骤，过程如下：

3.根据权利要求2所述的家电拉手用铝合金熔体的净化方法，其特征在于：所述的铝锭以及中间合金的含渣量为0.025--0.05%、不含氢气、不含碱金属。

4.根据权利要求2所述的家电拉手用铝合金熔体的净化方法，其特征在于：所述的铝锭中一级回收铝的含量低于50%，一级回收铝为铝合金拉手加工过程中的废铝、边角铝或者铝屑。

5.根据权利要求2所述的家电拉手用铝合金熔体的净化方法，其特征在于：所述的过滤布采用的是20目过滤布，陶瓷过滤板采用的是30～35ppi的陶瓷过滤板。

6.根据权利要求2所述的家电拉手用铝合金熔体的净化方法，其特征在于：所述的打渣剂的成分和重量份数为：NaCl30～50份、Na₃AlF₆20～35份、AlF₃15～30份、Na₂CO₃10～20份和Mg₂N₃2～5份。