CN106735005A - 铝合金铸造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金铸造工艺，包括步骤：通过流槽将熔融状态的铝液流入结晶器与引锭底座形成的铸锭空间内，引锭底座的上表面边沿设有隔热层。通过冷却装置向铸锭喷射冷却水。通过升降装置带动引锭底座下降。在本发明提供的铝合金铸造工艺中，通过在引锭底座的上表面设置隔热层，减少铸锭底部温度梯度过大的情况，进而减少应力集中，提高了铝合金铸锭的成形率。

Description

铝合金铸造工艺
技术领域
本发明涉及铸锭加工技术领域，特别涉及一种铝合金铸造工艺。
背景技术
在铝合金铸造领域，7085铝合金及7A85铝合金由于其机械性能、断裂韧性、疲劳性能等各项指标都超过目前广泛使用的7050合金，特别是该合金具有相比7050合金更优异的淬透性、低淬火应力等特性，在航空航天领域广泛使用。
在铝合金铸造过程中，包括初始阶段和平衡阶段，其中，初始阶段中，熔融状态的铝液通过流槽流入结晶器与引锭底座构成的铸锭空间内，在冷却水作用下快速冷却凝固，然后在铸造机升降机构牵引下，引锭底座以某一预设速度变化下落引导凝固的铸锭下移，冷却水量也以某一预设曲线变化喷射到铸锭表面，同时流槽中的铝液持续填充，形成半连续铸造过程，当速度、冷却水量平稳后进入铸造平衡阶段。
然而，在初始阶段，底部熔体金属熔体温度梯度过大，两端与中心熔体温度相差过大，铸锭底部开头段凝固收缩翘曲变形，铸造应力集中，导致铝合金铸锭的成形率较低。
因此，如何提高铝合金铸锭的成形率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝合金铸造工艺，以提高铝合金铸锭的成形率。
为实现上述目的，本发明提供一种铝合金铸造工艺，包括步骤：
通过流槽将熔融状态的铝液流入结晶器与引锭底座形成的铸锭空间内，所述引锭底座的上表面边沿设有隔热层；
通过冷却装置向铸锭喷射冷却水；
通过升降装置带动引锭底座下降。
优选地，铸锭每增加1mm，所述冷却水的流量增加值为0.05m3/h-0.07m3/h，直至所述冷却水喷射流量达到预设值。
优选地，所述冷却水的流量增加值为0.06m3/h。
优选地，所述冷却水喷射流量的预设值为18m3/h-30m3/h。
优选地，铸锭每增加1mm，所述铸锭的铸造速度增加值0.6mm/min-0.9mm/min，直至铸锭铸的造速度达到预设值。
优选地，铸锭的铸造速度的预设值为46mm/min-54mm/min。
优选地，铸锭的铸造温度为730℃-750℃。
优选地，所述引锭底座为矩形。
优选地，所述隔热层为两个，两个所述隔热层沿所述引锭底座的中心线对称分布于所述引锭底座长度方向两侧。
在上述技术方案中，本发明提供的铝合金铸造工艺，包括步骤：通过流槽将熔融状态的铝液流入结晶器与引锭底座形成的铸锭空间内，引锭底座的上表面边沿设有隔热层。通过冷却装置向铸锭喷射冷却水。通过升降装置带动引锭底座下降。
通过上述描述可知，在本发明提供的铝合金铸造工艺中，通过在引锭底座的上表面设置隔热层，减少铸锭底部温度梯度过大的情况，进而减少应力集中，提高了铝合金铸锭的成形率。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的铝合金铸造工艺流程图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种铝合金铸造工艺，以提高铝合金铸锭的成形率。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，在一种具体实施方式中，本发明具体实施例提供的铝合金铸造工艺，在初始阶段，包括步骤：通过流槽将熔融状态的铝液流入结晶器与引锭底座形成的铸锭空间内，引锭底座的上表面边沿设有隔热层。具体的，引锭底座可以为正方形。隔热层可以沿引锭底座的边沿连续布置，隔热层的宽度根据引锭底座具体尺寸而定，本申请不做具体限定。为了提高铝合金铸锭成形率，优选，出料口喇叭嘴处熔体温度为690℃-710℃。
通过冷却装置向铸锭喷射冷却水。具体的，冷却水的喷射流量可以为定值。
通过升降装置带动引锭底座下降，直至达到铸锭平衡阶段，铸锭匀速铸出。
通过上述描述可知，在本发明具体实施例所提供的铝合金铸造工艺中，通过在引锭底座的上表面设置隔热层，即通过底座弱冷技术，减少铸锭底部温度梯度过大的情况，进而减少应力集中，提高了铝合金铸锭的成形率。
优选的，铸锭每增加1mm，冷却水的水流量增加值为0.05m3/h-0.07m3/h，直至冷却水喷射流量达到预设值。优选的，冷却水喷射流量的预设值为18m3/h-30m3/h。具体的，优选，400mm×1320mm铸锭的冷却水喷射流量值为18m3/h-26m3/h。500mm×1320mm的冷却水喷射流量值为22m3/h-30m3/h。优选，冷却水的水流量增加值为0.06m3/h。通过将冷却水流量逐步增加，进而使得铸锭冷却均匀，减少应力集中的情况。
进一步，铸锭每增加1mm，铸锭的铸造速度增加值0.6mm/min-0.9mm/min，直至铸锭铸造速度达到预设值。优选的，铸锭的铸造速度的预设值为46mm/min-54mm/min。通过逐步增加铸锭铸造速度，有效控制铸锭底部开头段凝固收缩翘曲变形的情况，进一步增加了铝合金铸锭的成形率。
合金400mm×1320mm铸锭和500mm×1320mm铸锭成形率具体试验如下：
表1
为了进一步，提高铝合金铸锭的成形率，优选，铸锭铸造温度为730℃-750℃，其中铸锭铸造温度为熔炼炉内熔体温度。
在上述各方案的基础上，优选，引锭底座为矩形。更为优选的，隔热层为两个，两个隔热层沿引锭底座的中心线对称分布于引锭底座长度方向两侧，进一步提高了铝合金铸锭的成形率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种铝合金铸造工艺，其特征在于，包括步骤：
通过流槽将熔融状态的铝液流入结晶器与引锭底座形成的铸锭空间内，所述引锭底座的上表面边沿设有隔热层；
通过冷却装置向铸锭喷射冷却水；
通过升降装置带动引锭底座下降。
2.根据权利要求1所述的铝合金铸造工艺，其特征在于，铸锭每增加1mm，所述冷却水的流量增加值为0.05m3/h-0.07m3/h，直至所述冷却水喷射流量达到预设值。
3.根据权利要求2所述的铝合金铸造工艺，其特征在于，所述冷却水的流量增加值为0.06m3/h。
4.根据权利要求2所述的铝合金铸造工艺，其特征在于，所述冷却水喷射流量的预设值为18m3/h-30m3/h。
5.根据权利要求2所述的铝合金铸造工艺，其特征在于，铸锭每增加1mm，铸锭的铸造速度增加值0.6mm/min-0.9mm/min，直至铸锭的铸造速度达到预设值。
6.根据权利要求5所述的铝合金铸造工艺，其特征在于，所述铸锭的铸造速度的预设值为46mm/min-54mm/min。
7.根据权利要求1所述的铝合金铸造工艺，其特征在于，铸锭的铸锭铸造温度为730℃-750℃。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的铝合金铸造工艺，其特征在于，所述引锭底座为矩形。
9.根据权利要求8所述的铝合金铸造工艺，其特征在于，所述隔热层为两个，两个所述隔热层沿所述引锭底座的中心线对称分布于所述引锭底座长度方向两侧。
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