CN107737898A - 一种铝合金铸造用纯铝液补流回火工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铝合金铸造领域，涉及一种大规格铝合金铸造用纯铝液补流回火工艺，该工艺将铝液混合物通过铸造平台进行铸造，在铸造尾端铝液混合物供给结束时继续供给一定量的纯铝液体，铝液混合物与纯铝液更换补给时液流连续不间断，纯铝液的起始供给速度与铝液混合物的供给速度相同，纯铝液的供给速度逐渐减小，纯铝液的供给速度降为零后停水回火，得到铝合金铸锭，纯铝液体凝固之后能使铝合金铸锭长度增加50mm，通过本发明铝合金铸造用纯铝液补流回火工艺制备的铝合金铸锭，能够有效的减少铝合金铸锭浇口裂纹的产生，增加铝合金铸锭的成品率，同时减少了熔铸废料以及废料回炉熔炼次数，降低生产成本，增加企业收益。
Description
技术领域
本发明属于铝合金铸造领域，涉及一种大规格铝合金铸造用纯铝液补流回火工艺。
背景技术
在铸造大规格铝合金铸锭时，经常可见到浇口裂纹，它是铸锭浇口中部金属受拉应力作用的结果。在铝合金铸锭铸造结尾时，停止向结晶器内供给液体金属，此时浇口中部金属的凝固收缩，受到优先凝固周边金属的阻碍，产生拉应力，同时由于浇口部金属的结晶速度变小，补缩和排气条件恶化，使得铝合金铸锭浇口的组织不太致密，出现缩孔、气孔等引起应力集中缺陷，促使浇口裂纹的产生。现有技术采用停水回火的方式来消除浇口裂纹，但铸锭规格较大，合金化程度较高时，停水回火也很难消除浇口裂纹。
发明内容
有鉴于此，本发明为了解决铸造铝合金铸锭时，铸锭浇口裂纹难以消除的问题，提供一种铝合金铸造用纯铝液补流回火工艺。
为达到上述目的，本发明提供一种铝合金铸造用纯铝液补流回火工艺，包括如下步骤：
A、按照所需铝合金材料组分的质量百分比配制铝合金原料；
B、将熔炼炉加热至650～800℃，向炉膛内加入步骤A配备好的铝合金原料，待铝液混合物升温至750℃±10℃后，向铝液混合物中加入精炼剂，将加入精炼剂后的铝液混合物均匀搅拌，搅拌时间为20～30min，静置5～8min后准备浇铸；
C、将步骤B静置后的铝液混合物通过铸造平台进行铸造，在铸造尾端铝液混合物供给结束时继续供给一定量的纯铝液体，之后进行停水回火，得到铝合金铸锭，其中纯铝液的温度与铝液混合物的温度相同，纯铝液体凝固之后能使铝合金铸锭长度增加50mm。
进一步，步骤B中的搅拌装置为电磁搅拌器。
进一步，步骤B中搅拌均匀后的铝液混合物通过99.9％的氩气进行在线除气操作5～10min。
进一步，步骤B中除气后的铝液混合物通过SiC制得的蜂窝陶瓷过滤器过滤铝液混合物中的杂质。
进一步，步骤C中纯铝液的纯度为99％。
进一步，步骤C中铸造结尾时，铝液混合物与纯铝液更换补给时液流连续不间断，纯铝液的起始供给速度与铝液混合物的供给速度相同，纯铝液的供给速度逐渐减小。
本发明的有益效果在于：
1、现有技术采用停水回火的方式来消除浇口裂纹，但铝合金铸锭规格较大，合金化程度较高时，停水回火也很难消除铝合金铸锭的浇口裂纹。现有技术不能有效的防止大规格、合金化程度较高的铝合金铸锭浇口裂纹的产生。本发明为铝合金铸造纯铝液补流回火技术，即在铝合金铸造尾端，铝液混合物供给结束时继续供给一定量的纯铝液体，之后再进行停水回火。这是由于纯铝液体合金化程度低，受到周边优先凝固合金的阻碍小，不易在周边合金拉应力作用下产生塑性变形。
2、通过本发明铝合金铸造用纯铝液补流回火工艺制备铝合金铸锭，能够有效的减少铝合金铸锭浇口裂纹的产生，增加铝合金铸锭的成品率，同时减少了熔铸废料以及废料回炉熔炼次数，降低了生产成本，增加了企业收益。
3、通过本发明铝合金铸造用纯铝液补流回火工艺制备铝合金铸锭，稳定了大规格铝合金铸锭的铸造工艺，为其他合金化程度大的新型铝合金铸锭开发奠定良好基础。
具体实施方式
下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1
一种铝合金铸造用纯铝液补流回火工艺，包括如下步骤：
A、按照所需铝合金材料组分的质量百分比配制铝合金原料；
B、将熔炼炉加热至800℃，向炉膛内加入步骤A配备好的铝合金原料，待铝液混合物升温至740℃后，向铝液混合物中加入精炼剂，将加入精炼剂后的铝液混合物均匀搅拌，搅拌时间为20min，搅拌装置为电磁搅拌器；
C、将搅拌后的铝合金混合液通过99.9％的氩气进行在线除气10min；
D、将在线除气后的铝液混合物通过SiC制得的蜂窝陶瓷过滤器除杂，将除杂后的铝液混合物静置8min；
E、将静置后的铝液混合物通过铸造平台进行铸造，在铸造尾端铝液混合物供给结束时继续供给一定量的纯铝液体，铝液混合物与纯铝液更换补给时液流连续不间断，纯铝液的起始供给速度与铝液混合物的供给速度相同，纯铝液的供给速度逐渐减小，纯铝液的供给速度降为零后停水回火，得到铝合金铸锭，其中纯铝液的纯度为99％，纯铝液的温度与铝液混合物的温度相同，纯铝液体凝固之后能使铝合金铸锭长度增加50mm。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，步骤B中将熔炼炉加热至650℃，向炉膛内加入步骤A配备好的铝合金原料，待铝液混合物升温至760℃后，向铝液混合物中加入精炼剂，将加入精炼剂后的铝液混合物均匀搅拌，搅拌时间为30min。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于，步骤E中纯铝液体凝固之后能使铝合金铸锭长度增加40mm。
对比例
一种铝合金铸造工艺，包括如下步骤：
A、按照所需铝合金材料组分的质量百分比配制铝合金原料；
B、将熔炼炉加热至650℃，向炉膛内加入步骤A配备好的铝合金原料，待铝液混合物升温至750℃后，向铝液混合物中加入精炼剂，将加入精炼剂后的铝液混合物均匀搅拌，搅拌时间为30min，搅拌装置为电磁搅拌器，
C、将搅拌后的铝合金混合液通过99.9％的氩气进行在线除气10min；
D、将在线除气后的铝液混合物通过SiC制得的蜂窝陶瓷过滤器除杂，将除杂后的铝液混合物静置8min；
E、将静置后的铝液混合物加入半连续铸造结晶器中铸造，结晶器内壁箱体上均匀布设有冷却循环水管道，冷却循环水管道中的水温为10℃，铸造结尾时，停止向结晶器中加入铝液混合物后停水回火，得到铝合金铸锭。
通过对实施例1、2和对比例制备的铝合金铸锭成品率进行统计发现，通过实施例1制备的铝合金铸锭成品率为90％，通过实施例2制备的铝合金铸锭成品率为92％，通过对比例制备的铝合金铸锭成品率仅为70％。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (6)
1.一种铝合金铸造用纯铝液补流回火工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A、按照所需铝合金材料组分的质量百分比配制铝合金原料；
B、将熔炼炉加热至650～800℃，向炉膛内加入步骤A配备好的铝合金原料，待铝液混合物升温至750℃±10℃后，向铝液混合物中加入精炼剂，将加入精炼剂后的铝液混合物均匀搅拌，搅拌时间为20～30min，静置5～8min后准备浇铸；
C、将步骤B静置后的铝液混合物通过铸造平台进行铸造，在铸造尾端铝液混合物供给结束时继续供给一定量的纯铝液体，之后进行停水回火，得到铝合金铸锭，其中纯铝液的温度与铝液混合物的温度相同，纯铝液体凝固之后能使铝合金铸锭长度增加50mm。
2.如权利要求1所述的铝合金铸造用纯铝液补流回火工艺，其特征在于，步骤B中的搅拌装置为电磁搅拌器。
3.如权利要求2所述的铝合金铸造用纯铝液补流回火工艺，其特征在于，步骤B中搅拌均匀后的铝液混合物通过99.9％的氩气进行在线除气操作5～10min。
4.如权利要求3所述的铝合金铸造用纯铝液补流回火工艺，其特征在于，步骤B中除气后的铝液混合物通过SiC制得的蜂窝陶瓷过滤器过滤铝液混合物中的杂质。
5.如权利要求4所述的铝合金铸造用纯铝液补流回火工艺，其特征在于，步骤C中纯铝液的纯度为99％。
6.如权利要求5所述的铝合金铸造用纯铝液补流回火工艺，其特征在于，步骤C中铸造结尾时，铝液混合物与纯铝液更换补给时液流连续不间断，纯铝液的起始供给速度与铝液混合物的供给速度相同，纯铝液的供给速度逐渐减小。
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