CN109136671A - 一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法 - Google Patents

一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109136671A
CN109136671A CN201811127833.9A CN201811127833A CN109136671A CN 109136671 A CN109136671 A CN 109136671A CN 201811127833 A CN201811127833 A CN 201811127833A CN 109136671 A CN109136671 A CN 109136671A
Authority
CN
China
Prior art keywords
molten aluminum
furnace
refining
aluminium alloy
partition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811127833.9A
Other languages
English (en)
Inventor
周建明
周建炎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Huajin Metal Profile Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Huajin Metal Profile Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Huajin Metal Profile Co Ltd filed Critical Guangdong Huajin Metal Profile Co Ltd
Priority to CN201811127833.9A priority Critical patent/CN109136671A/zh
Publication of CN109136671A publication Critical patent/CN109136671A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
    • B22D21/02—Casting exceedingly oxidisable non-ferrous metals, e.g. in inert atmosphere
    • B22D21/04—Casting aluminium or magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/06—Making non-ferrous alloys with the use of special agents for refining or deoxidising

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

本发明公开了一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法，组分包括Si、Fe、Ni、V、Na、Mg、Bi、Al和杂质，上述组分重量的含量配比为，Si：4～12％、Fe：4～6％、Ni：1～3％、V：3～5％、Na：2～6％、Mg：2～6％及Bi：1～3％，且余量由Al和0.5～1％的杂质；其铸锭方法包括如下步骤：步骤S1：将Si、Fe、Ni、V、Mg、Al和杂质全部投入炉内，熔炼结束后，再进行精炼，精炼后，把炉内铝液表面的铝灰扒干净，清理现场，扒渣后，关闭炉门，禁止对炉内铝液进行其他任何操作，静置时间15min；本发明，有增加抗拉强度和硬度的效果；有利于降低铝液下料的速度，降低迸溅量，同时使铝液在下料时之间充分接触，不会产生结块现象。

Description

一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法
技术领域
本发明涉及金属熔铸工艺技术领域，具体为一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法。
背景技术
金属熔铸是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。熔铸后的毛胚因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间。熔铸是现代机械制造工业的基础工艺之一。在金属熔铸工艺中，铸锭是非常重要的一个环节。
但是现有的铝合金铸锭方法存在以下缺陷：不利于增加抗拉强度和硬度，不利于浇注成锭，Na不利于进入金属基体，容易出现“钠脆”现象；不利于降低铝液下料的速度，出现大量铝液迸溅的情况，铝液在下料时不能充分接触，会产生结块现象；针对这种缺陷，所以我们设计一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种金属熔铸工艺生产的铝合金，组分包括Si、Fe、Ni、V、Na、Mg、Bi、Al和杂质，上述组分重量的含量配比为，Si：4～12％、Fe：4～6％、Ni：1～3％、V：3～5％、Na：2～6％、Mg：2～6％及Bi：1～3％，且余量由Al和0.5～1％的杂质。
一种金属熔铸工艺生产的铝合金铸锭方法，包括如下步骤：
步骤S1：将Si、Fe、Ni、V、Mg、Al和杂质全部投入炉内，熔炼结束后，再进行精炼，精炼后，把炉内铝液表面的铝灰扒干净，清理现场，扒渣后，关闭炉门，禁止对炉内铝液进行其他任何操作，静置时间15min；
步骤S2：打开炉门，向炉内投入一半份量的Na和Bi，人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为15min，再向炉内投入剩余的Na和Bi，再人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为20min，关闭炉门，再静置15min；
步骤S3：先用铝液灌注模具一至两圈进行预热，预热铸模温度至120±10℃；
步骤S4：取下炉上铁塞杆，用特制的圆钢打开炉眼，再用套有塞头的铁塞杆控制铝液的流量，对变速器进行调节，使铝液均匀通过分配器注入到铸模中；
步骤S5：打开冷却喷淋水开关，进行喷淋冷却，冷却喷淋水的水压为0.02～0.12MPa，冷却喷淋水的流量为40～180m3/h，铸造温度为710～730℃，铸造速度为110～130mm/min；
步骤S6：每隔1h抽取2个铸造成品，分别切头50mm、切尾100mm后，头尾各取一个低倍试片，厚度为25～30mm，并检查铸造成品的尺寸以及内部的化学成分，同时在铸造完后才能后，喷涂脱模剂，铸机空转一或两周后停止铸机。
根据上述技术方案，所述步骤S1中，精炼的步骤如下：
a、人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为5～10min，不留任何死角，精炼剂用量为熔体的0.2～0.4﹪，将精炼剂投放到铝合金复合精炼器中，将测温棒伸进离炉口25～30cm，铝液深度约45～50cm位置处，精炼温度为750～800℃，观察达到精炼温度；
b、打开氮气开关阀门，精炼管放进炉内，将铝合金复合精炼器进行通电，再打开氮气管开关，通过氮气将精炼剂吹出，氮气的压力0.2～0.4Mpa，先检查精炼剂排出情况，再将精炼管插入到铝液中，向铝液中投入铝屑进行熔化，打开计时器，精炼管以“S”和“Z”型法进行精炼，通过铝合金复合精炼器向铝液中通入精炼剂，每次精炼5～10min，压力控制在0.01～0.08MPa，精炼次数为3～6次。
根据上述技术方案，所述步骤S1中，在熔炼结束后，精炼作业前，将准备好的试样模具平整的摆放在取样区内，然后用取样勺抽取适量铝液倒进模具内进行预热，用试样勺扒开铝液表面在炉门两边和中间各取一个试样，操作工将试样冷却后，送品质部进行检测，并做好相关记录。
根据上述技术方案，所述精炼剂的原料组分为KCl、NaCl、Na2SiF6、Mg2N3和CaF2，上述组分按质量百分比分别为KCl：30％、NaCl：35％、Na2SiF6：15％、Mg2N3：10％和CaF2：10％。
根据上述技术方案，所述精炼剂由如下制备方法制备而成：将KCl、NaCl、Na2SiF6、Mg2N3和CaF2组分经过搅拌混合，再投入到高温炉中进行过热熔化去结晶水，再经过冷却和晒滤，后经过粉末颗粒机制成粉末颗粒状的成品。
根据上述技术方案，所述步骤S4中，分配器包括伺服电机、转轴、凸形固定座、导料管、外壳、通孔、隔板、固定板、搅拌棒、连接轴、缓冲板和节流孔，所述凸形固定座的一侧开设有通孔，且通孔贯穿至凸形固定座的另一侧，所述转轴的一端贯穿通孔通过联轴器与伺服电机的输出轴连接，所述外壳的内壁一端通过隔板连接；
其中，所述隔板的一侧中间位置处开设有固定孔，且固定孔贯穿至隔板另一侧；
所述转轴的另一端贯穿固定孔与固定板固定连接，所述转轴的外侧与隔板通过轴承，所述转轴与固定孔连接位置处设置有密封圈，所述隔板的外侧等角度安装有若干个导料管，且导料管的一端贯穿隔板与外壳内部与隔板内侧形成的空间联通，所述固定板的一侧对应两端对称安装有连接轴，所述连接轴的外侧安装有搅拌棒，所述外壳的内壁靠近固定板内侧位置处通过缓冲板连接，且缓冲板的一侧开设有若干个节流孔。
根据上述技术方案，所述隔板的直径等于外壳的内壁最大直径，所述固定孔的内径等于转轴的外径，所述外壳的外侧一端与铝液进液管连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.组分包括Si、Fe、Ni、V、Na、Mg、Bi、Al和杂质，上述组分重量的含量配比为，Si：4～12％、Fe：4～6％、Ni：1～3％、V：3～5％、Na：2～6％、Mg：2～6％及Bi：1～3％，且余量由Al和0.5～1％的杂质，Ni有增加抗拉强度和硬度的效果，有利于浇注成锭，V有利于细化晶粒，Na和Bi有利于提高金属的光泽和延展性，便于形成Na2Bi进入金属基体，提高Na与铝液的溶解，防止出现“钠脆”现象；
2.铝液通过铝液进液管进入到外壳内部，伺服电机带动转轴转动，凸形固定座上的通孔对转轴起到支撑作用，通孔与转轴通过轴承转动连接，转轴带动固定板转动，从而带动连接轴转动，从而带动搅拌棒转动，对铝液进行搅拌，同时铝液先通过缓冲板上的节流孔进行减速，经搅拌后的铝液通过导料管出料到铸模模具中，该过程，有利于降低铝液下料的速度，降低迸溅量，同时使铝液在下料时之间充分接触，不会产生结块现象。
附图说明
图1是本发明的分配器结构示意图；
图2是本发明的凸形固定座结构示意图；
图3是本发明的凸形固定座内部结构示意图；
图中：1、伺服电机；2、转轴；3、凸形固定座；4、导料管；5、外壳；6、通孔；7、隔板；8、固定板；9、搅拌棒；10、连接轴；11、缓冲板；12、节流孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1－3，本发明提供一种技术方案：一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法：
实施例1：
一种金属熔铸工艺生产的铝合金，组分包括Si、Fe、Ni、V、Na、Mg、Bi、Al和杂质，上述组分重量的含量配比为，Si：4％、Fe：4％、Ni：1％、V：3％、Na：2％、Mg：2％及Bi：1％，且余量由Al和0.5％的杂质。
一种金属熔铸工艺生产的铝合金铸锭方法，包括如下步骤：
步骤S1：将Si、Fe、Ni、V、Mg、Al和杂质全部投入炉内，熔炼结束后，再进行精炼，精炼后，把炉内铝液表面的铝灰扒干净，清理现场，扒渣后，关闭炉门，禁止对炉内铝液进行其他任何操作，静置时间15min，防止炉内铝液二次氧化；
Si和Fe有利于强化铝合金；Ni有增加抗拉强度和硬度的效果，有利于浇注成锭；V有利于细化晶粒；
其中，步骤S1中，在熔炼结束后，精炼作业前，将准备好的试样模具平整的摆放在取样区内，然后用取样勺抽取适量铝液倒进模具内进行预热，用试样勺扒开铝液表面在炉门两边和中间各取一个试样，操作工将试样冷却后，送品质部进行检测，并做好相关记录；
其中，精炼的步骤如下：
a、人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为5～10min，不留任何死角，精炼剂用量为熔体的0.2～0.4﹪，将精炼剂投放到铝合金复合精炼器中，将测温棒伸进离炉口25～30cm，铝液深度约45～50cm位置处，精炼温度为750～800℃，观察达到精炼温度；
b、打开氮气开关阀门，精炼管放进炉内，将铝合金复合精炼器进行通电，再打开氮气管开关，通过氮气将精炼剂吹出，氮气的压力0.2～0.4Mpa，先检查精炼剂排出情况，再将精炼管插入到铝液中，向铝液中投入铝屑进行熔化，打开计时器，精炼管以“S”和“Z”型法进行精炼，通过铝合金复合精炼器向铝液中通入精炼剂，每次精炼5～10min，压力控制在0.01～0.08MPa，精炼次数为3～6次；
其中，精炼剂的原料组分为KCl、NaCl、Na2SiF6、Mg2N3和CaF2，上述组分按质量百分比分别为KCl：30％、NaCl：35％、Na2SiF6：15％、Mg2N3：10％和CaF2：10％，有利于精炼和除渣，效果好；
且，精炼剂由如下制备方法制备而成：将KCl、NaCl、Na2SiF6、Mg2N3和CaF2组分经过搅拌混合，再投入到高温炉中进行过热熔化去结晶水，再经过冷却和晒滤，后经过粉末颗粒机制成粉末颗粒状的成品；
步骤S2：打开炉门，向炉内投入一半份量的Na和Bi，人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为15min，再向炉内投入剩余的Na和Bi，再人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为20min，关闭炉门，再静置15min，有利于使生成Na2Bi进入金属基体，提高Na与铝液的溶解，防止出现“钠脆”现象；
步骤S3：先用铝液灌注模具一至两圈进行预热，预热铸模温度至120±10℃；
步骤S4：取下炉上铁塞杆，用特制的圆钢打开炉眼，再用套有塞头的铁塞杆控制铝液的流量，对变速器进行调节，使铝液均匀通过分配器注入到铸模中；
其中，步骤S4中，分配器包括伺服电机1、转轴2、凸形固定座3、导料管4、外壳5、通孔6、隔板7、固定板8、搅拌棒9、连接轴10、缓冲板11和节流孔12，凸形固定座3的一侧开设有通孔6，且通孔6贯穿至凸形固定座3的另一侧，转轴2的一端贯穿通孔6通过联轴器与伺服电机1的输出轴连接，外壳5的内壁一端通过隔板7连接；
其中，隔板7的一侧中间位置处开设有固定孔，且固定孔贯穿至隔板7另一侧；
转轴2的另一端贯穿固定孔与固定板8固定连接，转轴2的外侧与隔板7通过轴承，转轴2与固定孔连接位置处设置有密封圈，隔板7的外侧等角度安装有若干个导料管4，且导料管4的一端贯穿隔板7与外壳5内部与隔板7内侧形成的空间联通，固定板8的一侧对应两端对称安装有连接轴10，连接轴10的外侧安装有搅拌棒9，外壳5的内壁靠近固定板8内侧位置处通过缓冲板11连接，且缓冲板11的一侧开设有若干个节流孔12；
且，隔板7的直径等于外壳5的内壁最大直径，固定孔的内径等于转轴2的外径，外壳5的外侧一端与铝液进液管连接，有利于降低铝液下料的速度，同时使铝液在下料时之间充分接触，不会产生结块现象；
步骤S5：打开冷却喷淋水开关，进行喷淋冷却，冷却喷淋水的水压为0.02～0.12MPa，冷却喷淋水的流量为40～180m3/h，铸造温度为710～730℃，铸造速度为110～130mm/min；
步骤S6：每隔1h抽取2个铸造成品，分别切头50mm、切尾100mm后，头尾各取一个低倍试片，厚度为25～30mm，并检查铸造成品的尺寸以及内部的化学成分，同时在铸造完后才能后，喷涂脱模剂，铸机空转一或两周后停止铸机。
实施例2：
一种金属熔铸工艺生产的铝合金，组分包括Si、Fe、Ni、V、Na、Mg、Bi、Al和杂质，上述组分重量的含量配比为，Si：8％、Fe：5％、Ni：2％、V：4％、Na：4％、Mg：4.5％及Bi：2％，且余量由Al和0.7％的杂质。
一种金属熔铸工艺生产的铝合金铸锭方法，包括如下步骤：
步骤S1：将Si、Fe、Ni、V、Mg、Al和杂质全部投入炉内，熔炼结束后，再进行精炼，精炼后，把炉内铝液表面的铝灰扒干净，清理现场，扒渣后，关闭炉门，禁止对炉内铝液进行其他任何操作，静置时间15min，防止炉内铝液二次氧化；
Si和Fe有利于强化铝合金；Ni有增加抗拉强度和硬度的效果，有利于浇注成锭；V有利于细化晶粒；
其中，步骤S1中，在熔炼结束后，精炼作业前，将准备好的试样模具平整的摆放在取样区内，然后用取样勺抽取适量铝液倒进模具内进行预热，用试样勺扒开铝液表面在炉门两边和中间各取一个试样，操作工将试样冷却后，送品质部进行检测，并做好相关记录；
其中，精炼的步骤如下：
a、人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为5～10min，不留任何死角，精炼剂用量为熔体的0.2～0.4﹪，将精炼剂投放到铝合金复合精炼器中，将测温棒伸进离炉口25～30cm，铝液深度约45～50cm位置处，精炼温度为750～800℃，观察达到精炼温度；
b、打开氮气开关阀门，精炼管放进炉内，将铝合金复合精炼器进行通电，再打开氮气管开关，通过氮气将精炼剂吹出，氮气的压力0.2～0.4Mpa，先检查精炼剂排出情况，再将精炼管插入到铝液中，向铝液中投入铝屑进行熔化，打开计时器，精炼管以“S”和“Z”型法进行精炼，通过铝合金复合精炼器向铝液中通入精炼剂，每次精炼5～10min，压力控制在0.01～0.08MPa，精炼次数为3～6次；
其中，精炼剂的原料组分为KCl、NaCl、Na2SiF6、Mg2N3和CaF2，上述组分按质量百分比分别为KCl：30％、NaCl：35％、Na2SiF6：15％、Mg2N3：10％和CaF2：10％，有利于精炼和除渣，效果好；
且，精炼剂由如下制备方法制备而成：将KCl、NaCl、Na2SiF6、Mg2N3和CaF2组分经过搅拌混合，再投入到高温炉中进行过热熔化去结晶水，再经过冷却和晒滤，后经过粉末颗粒机制成粉末颗粒状的成品；
步骤S2：打开炉门，向炉内投入一半份量的Na和Bi，人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为15min，再向炉内投入剩余的Na和Bi，再人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为20min，关闭炉门，再静置15min，有利于使生成Na2Bi进入金属基体，提高Na与铝液的溶解，防止出现“钠脆”现象；
步骤S3：先用铝液灌注模具一至两圈进行预热，预热铸模温度至120±10℃；
步骤S4：取下炉上铁塞杆，用特制的圆钢打开炉眼，再用套有塞头的铁塞杆控制铝液的流量，对变速器进行调节，使铝液均匀通过分配器注入到铸模中；
其中，步骤S4中，分配器包括伺服电机1、转轴2、凸形固定座3、导料管4、外壳5、通孔6、隔板7、固定板8、搅拌棒9、连接轴10、缓冲板11和节流孔12，凸形固定座3的一侧开设有通孔6，且通孔6贯穿至凸形固定座3的另一侧，转轴2的一端贯穿通孔6通过联轴器与伺服电机1的输出轴连接，外壳5的内壁一端通过隔板7连接；
其中，隔板7的一侧中间位置处开设有固定孔，且固定孔贯穿至隔板7另一侧；
转轴2的另一端贯穿固定孔与固定板8固定连接，转轴2的外侧与隔板7通过轴承，转轴2与固定孔连接位置处设置有密封圈，隔板7的外侧等角度安装有若干个导料管4，且导料管4的一端贯穿隔板7与外壳5内部与隔板7内侧形成的空间联通，固定板8的一侧对应两端对称安装有连接轴10，连接轴10的外侧安装有搅拌棒9，外壳5的内壁靠近固定板8内侧位置处通过缓冲板11连接，且缓冲板11的一侧开设有若干个节流孔12；
且，隔板7的直径等于外壳5的内壁最大直径，固定孔的内径等于转轴2的外径，外壳5的外侧一端与铝液进液管连接，有利于降低铝液下料的速度，同时使铝液在下料时之间充分接触，不会产生结块现象；
步骤S5：打开冷却喷淋水开关，进行喷淋冷却，冷却喷淋水的水压为0.02～0.12MPa，冷却喷淋水的流量为40～180m3/h，铸造温度为710～730℃，铸造速度为110～130mm/min；
步骤S6：每隔1h抽取2个铸造成品，分别切头50mm、切尾100mm后，头尾各取一个低倍试片，厚度为25～30mm，并检查铸造成品的尺寸以及内部的化学成分，同时在铸造完后才能后，喷涂脱模剂，铸机空转一或两周后停止铸机。
实施例3：
一种金属熔铸工艺生产的铝合金，组分包括Si、Fe、Ni、V、Na、Mg、Bi、Al和杂质，上述组分重量的含量配比为，Si：12％、Fe：6％、Ni：3％、V：5％、Na：6％、Mg：6％及Bi：3％，且余量由Al和1％的杂质。
一种金属熔铸工艺生产的铝合金铸锭方法，包括如下步骤：
步骤S1：将Si、Fe、Ni、V、Mg、Al和杂质全部投入炉内，熔炼结束后，再进行精炼，精炼后，把炉内铝液表面的铝灰扒干净，清理现场，扒渣后，关闭炉门，禁止对炉内铝液进行其他任何操作，静置时间15min，防止炉内铝液二次氧化；
Si和Fe有利于强化铝合金；Ni有增加抗拉强度和硬度的效果，有利于浇注成锭；V有利于细化晶粒；
其中，步骤S1中，在熔炼结束后，精炼作业前，将准备好的试样模具平整的摆放在取样区内，然后用取样勺抽取适量铝液倒进模具内进行预热，用试样勺扒开铝液表面在炉门两边和中间各取一个试样，操作工将试样冷却后，送品质部进行检测，并做好相关记录；
其中，精炼的步骤如下：
a、人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为5～10min，不留任何死角，精炼剂用量为熔体的0.2～0.4﹪，将精炼剂投放到铝合金复合精炼器中，将测温棒伸进离炉口25～30cm，铝液深度约45～50cm位置处，精炼温度为750～800℃，观察达到精炼温度；
b、打开氮气开关阀门，精炼管放进炉内，将铝合金复合精炼器进行通电，再打开氮气管开关，通过氮气将精炼剂吹出，氮气的压力0.2～0.4Mpa，先检查精炼剂排出情况，再将精炼管插入到铝液中，向铝液中投入铝屑进行熔化，打开计时器，精炼管以“S”和“Z”型法进行精炼，通过铝合金复合精炼器向铝液中通入精炼剂，每次精炼5～10min，压力控制在0.01～0.08MPa，精炼次数为3～6次；
其中，精炼剂的原料组分为KCl、NaCl、Na2SiF6、Mg2N3和CaF2，上述组分按质量百分比分别为KCl：30％、NaCl：35％、Na2SiF6：15％、Mg2N3：10％和CaF2：10％，有利于精炼和除渣，效果好；
且，精炼剂由如下制备方法制备而成：将KCl、NaCl、Na2SiF6、Mg2N3和CaF2组分经过搅拌混合，再投入到高温炉中进行过热熔化去结晶水，再经过冷却和晒滤，后经过粉末颗粒机制成粉末颗粒状的成品；
步骤S2：打开炉门，向炉内投入一半份量的Na和Bi，人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为15min，再向炉内投入剩余的Na和Bi，再人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为20min，关闭炉门，再静置15min，有利于使生成Na2Bi进入金属基体，提高Na与铝液的溶解，防止出现“钠脆”现象；
步骤S3：先用铝液灌注模具一至两圈进行预热，预热铸模温度至120±10℃；
步骤S4：取下炉上铁塞杆，用特制的圆钢打开炉眼，再用套有塞头的铁塞杆控制铝液的流量，对变速器进行调节，使铝液均匀通过分配器注入到铸模中；
其中，步骤S4中，分配器包括伺服电机1、转轴2、凸形固定座3、导料管4、外壳5、通孔6、隔板7、固定板8、搅拌棒9、连接轴10、缓冲板11和节流孔12，凸形固定座3的一侧开设有通孔6，且通孔6贯穿至凸形固定座3的另一侧，转轴2的一端贯穿通孔6通过联轴器与伺服电机1的输出轴连接，外壳5的内壁一端通过隔板7连接；
其中，隔板7的一侧中间位置处开设有固定孔，且固定孔贯穿至隔板7另一侧；
转轴2的另一端贯穿固定孔与固定板8固定连接，转轴2的外侧与隔板7通过轴承，转轴2与固定孔连接位置处设置有密封圈，隔板7的外侧等角度安装有若干个导料管4，且导料管4的一端贯穿隔板7与外壳5内部与隔板7内侧形成的空间联通，固定板8的一侧对应两端对称安装有连接轴10，连接轴10的外侧安装有搅拌棒9，外壳5的内壁靠近固定板8内侧位置处通过缓冲板11连接，且缓冲板11的一侧开设有若干个节流孔12；
且，隔板7的直径等于外壳5的内壁最大直径，固定孔的内径等于转轴2的外径，外壳5的外侧一端与铝液进液管连接，有利于降低铝液下料的速度，同时使铝液在下料时之间充分接触，不会产生结块现象；
步骤S5：打开冷却喷淋水开关，进行喷淋冷却，冷却喷淋水的水压为0.02～0.12MPa，冷却喷淋水的流量为40～180m3/h，铸造温度为710～730℃，铸造速度为110～130mm/min；
步骤S6：每隔1h抽取2个铸造成品，分别切头50mm、切尾100mm后，头尾各取一个低倍试片，厚度为25～30mm，并检查铸造成品的尺寸以及内部的化学成分，同时在铸造完后才能后，喷涂脱模剂，铸机空转一或两周后停止铸机。
基于上述，本发明的优点在于，本发明组分包括Si、Fe、Ni、V、Na、Mg、Bi、Al和杂质，上述组分重量的含量配比为，Si：4～12％、Fe：4～6％、Ni：1～3％、V：3～5％、Na：2～6％、Mg：2～6％及Bi：1～3％，且余量由Al和0.5～1％的杂质，Ni有增加抗拉强度和硬度的效果，有利于浇注成锭，V有利于细化晶粒，Na和Bi有利于提高金属的光泽和延展性，便于形成Na2Bi进入金属基体，提高Na与铝液的溶解，防止出现“钠脆”现象；铝液通过铝液进液管进入到外壳5内部，伺服电机1带动转轴2转动，凸形固定座3上的通孔6对转轴2起到支撑作用，通孔6与转轴2通过轴承转动连接，转轴2带动固定板8转动，从而带动连接轴10转动，从而带动搅拌棒9转动，对铝液进行搅拌，同时铝液先通过缓冲板11上的节流孔12进行减速，经搅拌后的铝液通过导料管4出料到铸模模具中，该过程，有利于降低铝液下料的速度，降低迸溅量，同时使铝液在下料时之间充分接触，不会产生结块现象。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种金属熔铸工艺生产的铝合金，其特征在于，组分包括Si、Fe、Ni、V、Na、Mg、Bi、Al和杂质，上述组分重量的含量配比为，Si：4～12％、Fe：4～6％、Ni：1～3％、V：3～5％、Na：2～6％、Mg：2～6％及Bi：1～3％，且余量由Al和0.5～1％的杂质。
2.一种金属熔铸工艺生产的铝合金铸锭方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：将Si、Fe、Ni、V、Mg、Al和杂质全部投入炉内，熔炼结束后，再进行精炼，精炼后，把炉内铝液表面的铝灰扒干净，清理现场，扒渣后，关闭炉门，禁止对炉内铝液进行其他任何操作，静置时间15min；
步骤S2：打开炉门，向炉内投入一半份量的Na和Bi，人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为15min，再向炉内投入剩余的Na和Bi，再人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为20min，关闭炉门，再静置15min；
步骤S3：先用铝液灌注模具一至两圈进行预热，预热铸模温度至120±10℃；
步骤S4：取下炉上铁塞杆，用特制的圆钢打开炉眼，再用套有塞头的铁塞杆控制铝液的流量，对变速器进行调节，使铝液均匀通过分配器注入到铸模中；
步骤S5：打开冷却喷淋水开关，进行喷淋冷却，冷却喷淋水的水压为0.02～0.12MPa，冷却喷淋水的流量为40～180m3/h，铸造温度为710～730℃，铸造速度为110～130mm/min；
步骤S6：每隔1h抽取2个铸造成品，分别切头50mm、切尾100mm后，头尾各取一个低倍试片，厚度为25～30mm，并检查铸造成品的尺寸以及内部的化学成分，同时在铸造完后才能后，喷涂脱模剂，铸机空转一或两周后停止铸机。
3.根据权利要求2的一种金属熔铸工艺生产的铝合金铸锭方法，其特征在于：所述步骤S1中，精炼的步骤如下：
a、人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为5～10min，不留任何死角，精炼剂用量为熔体的0.2～0.4﹪，将精炼剂投放到铝合金复合精炼器中，将测温棒伸进离炉口25～30cm，铝液深度约45～50cm位置处，精炼温度为750～800℃，观察达到精炼温度；
b、打开氮气开关阀门，精炼管放进炉内，将铝合金复合精炼器进行通电，再打开氮气管开关，通过氮气将精炼剂吹出，氮气的压力0.2～0.4Mpa，先检查精炼剂排出情况，再将精炼管插入到铝液中，向铝液中投入铝屑进行熔化，打开计时器，精炼管以“S”和“Z”型法进行精炼，通过铝合金复合精炼器向铝液中通入精炼剂，每次精炼5～10min，压力控制在0.01～0.08MPa，精炼次数为3～6次。
4.根据权利要求2的一种金属熔铸工艺生产的铝合金铸锭方法，其特征在于：所述步骤S1中，在熔炼结束后，精炼作业前，将准备好的试样模具平整的摆放在取样区内，然后用取样勺抽取适量铝液倒进模具内进行预热，用试样勺扒开铝液表面在炉门两边和中间各取一个试样，操作工将试样冷却后，送品质部进行检测，并做好相关记录。
5.根据权利要求3的一种金属熔铸工艺生产的铝合金铸锭方法，其特征在于：所述精炼剂的原料组分为KCl、NaCl、Na2SiF6、Mg2N3和CaF2，上述组分按质量百分比分别为KCl：30％、NaCl：35％、Na2SiF6：15％、Mg2N3：10％和CaF2:10％。
6.根据权利要求5的一种金属熔铸工艺生产的铝合金铸锭方法，其特征在于：所述精炼剂由如下制备方法制备而成：将KCl、NaCl、Na2SiF6、Mg2N3和CaF2组分经过搅拌混合，再投入到高温炉中进行过热熔化去结晶水，再经过冷却和晒滤，后经过粉末颗粒机制成粉末颗粒状的成品。
7.根据权利要求2的一种金属熔铸工艺生产的铝合金铸锭方法，其特征在于：所述步骤S4中，分配器包括伺服电机(1)、转轴(2)、凸形固定座(3)、导料管(4)、外壳(5)、通孔(6)、隔板(7)、固定板(8)、搅拌棒(9)、连接轴(10)、缓冲板(11)和节流孔(12)，所述凸形固定座(3)的一侧开设有通孔(6)，且通孔(6)贯穿至凸形固定座(3)的另一侧，所述转轴(2)的一端贯穿通孔(6)通过联轴器与伺服电机(1)的输出轴连接，所述外壳(5)的内壁一端通过隔板(7)连接；
其中，所述隔板(7)的一侧中间位置处开设有固定孔，且固定孔贯穿至隔板(7)另一侧；
所述转轴(2)的另一端贯穿固定孔与固定板(8)固定连接，所述转轴(2)的外侧与隔板(7)通过轴承，所述转轴(2)与固定孔连接位置处设置有密封圈，所述隔板(7)的外侧等角度安装有若干个导料管(4)，且导料管(4)的一端贯穿隔板(7)与外壳(5)内部与隔板(7)内侧形成的空间联通，所述固定板(8)的一侧对应两端对称安装有连接轴(10)，所述连接轴(10)的外侧安装有搅拌棒(9)，所述外壳(5)的内壁靠近固定板(8)内侧位置处通过缓冲板(11)连接，且缓冲板(11)的一侧开设有若干个节流孔(12)。
8.根据权利要求7的一种金属熔铸工艺生产的铝合金铸锭方法，其特征在于：所述隔板(7)的直径等于外壳(5)的内壁最大直径，所述固定孔的内径等于转轴(2)的外径，所述外壳(5)的外侧一端与铝液进液管连接。
CN201811127833.9A 2018-09-26 2018-09-26 一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法 Pending CN109136671A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811127833.9A CN109136671A (zh) 2018-09-26 2018-09-26 一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811127833.9A CN109136671A (zh) 2018-09-26 2018-09-26 一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109136671A true CN109136671A (zh) 2019-01-04

Family

ID=64812625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811127833.9A Pending CN109136671A (zh) 2018-09-26 2018-09-26 一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109136671A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109778021A (zh) * 2019-03-18 2019-05-21 肇庆新联昌金属实业有限公司 一种铝型材用高效熔铸铝棒及其制备方法
CN112063899A (zh) * 2020-09-14 2020-12-11 肇庆新联昌金属实业有限公司 一种高塑性铝合金及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1555423A (zh) * 2001-07-25 2004-12-15 �Ѻ͵繤��ʽ���� 切削性优异的铝合金和铝合金材及其制造方法
CN103643069A (zh) * 2013-12-10 2014-03-19 南南铝业股份有限公司 铝合金精炼剂
CN104372189A (zh) * 2014-12-08 2015-02-25 湖北万佳宏铝业有限公司 一种用于制备铝合金型材用铝锭的熔铸工艺
CN104526572A (zh) * 2015-01-16 2015-04-22 黄尚进 一种抛光料分配器
CN204524198U (zh) * 2015-02-15 2015-08-05 云南云铝涌鑫铝业有限公司 铝锭铸造机及其铝液分配装置
CN204711172U (zh) * 2015-06-08 2015-10-21 含山县荣盛机械铸造有限公司 一种模具高效铸造装置
CN107052319A (zh) * 2017-07-03 2017-08-18 盐城市精工铸业股份有限公司 一种铸造件加工过程中浇注装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1555423A (zh) * 2001-07-25 2004-12-15 �Ѻ͵繤��ʽ���� 切削性优异的铝合金和铝合金材及其制造方法
CN103643069A (zh) * 2013-12-10 2014-03-19 南南铝业股份有限公司 铝合金精炼剂
CN104372189A (zh) * 2014-12-08 2015-02-25 湖北万佳宏铝业有限公司 一种用于制备铝合金型材用铝锭的熔铸工艺
CN104526572A (zh) * 2015-01-16 2015-04-22 黄尚进 一种抛光料分配器
CN204524198U (zh) * 2015-02-15 2015-08-05 云南云铝涌鑫铝业有限公司 铝锭铸造机及其铝液分配装置
CN204711172U (zh) * 2015-06-08 2015-10-21 含山县荣盛机械铸造有限公司 一种模具高效铸造装置
CN107052319A (zh) * 2017-07-03 2017-08-18 盐城市精工铸业股份有限公司 一种铸造件加工过程中浇注装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐代明，等: "《金属材料学》", 30 June 2014 *
张而耕: "《机械工程材料》", 31 October 2017, 上海科学技术出版社 *
杜科选，等: "《铝电解及铝合金铸造生产与安全》", 31 May 2012 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109778021A (zh) * 2019-03-18 2019-05-21 肇庆新联昌金属实业有限公司 一种铝型材用高效熔铸铝棒及其制备方法
CN112063899A (zh) * 2020-09-14 2020-12-11 肇庆新联昌金属实业有限公司 一种高塑性铝合金及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106555087B (zh) 一种7系铝合金熔炼铸造方法
CN105312532B (zh) 一种汽车转向器壳体生产的铸造工艺
CN106077558B (zh) 一种铝合金半固态挤压铸造的方法及系统
CN105397045B (zh) 一种铝合金板坯的铸轧装置及铸轧方法
CN102363211B (zh) 一种铝合金汽车变速箱壳体的挤压铸造方法
CN104384193B (zh) 线棒材轧机的高速钢精轧辊的制造方法
CN101733389B (zh) 一种耐磨复合轧辊的制造方法
CN111057890B (zh) 一种镁合金及镁锂合金高纯净化高均质化熔铸方法
CN105821263A (zh) 铝合金汽车转向器壳体及其超高速铸造制备方法
CN109136671A (zh) 一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法
CN101817064A (zh) 用于制备金属半固态浆料的装置及浆料的制备方法
CN101130203A (zh) 半固态金属浆料的制备和流变成型方法
CN107779704A (zh) 一种2系铝合金及其熔炼铸造方法
CN109913738A (zh) 高性能35k冷镦钢用连铸方坯的生产工艺
CN108906525A (zh) 一种铸造锌合金水龙头的生产工艺
CN102003299A (zh) 铝合金柴油机机体制备方法
CN101279361B (zh) 一种高强韧镁合金的制备方法
CN114410999A (zh) 一种3014铝合金板带的连铸连轧生产工艺
CN102389953A (zh) 3004铸轧卷坯的制作方法
CN112935205A (zh) 一种7xxx系铝合金大规格空心铸锭生产装置及其工艺
CN100574939C (zh) 一种半固态合金浆料的制备与成型装置
CN117245064A (zh) 一种整体铸造轧辊结晶组织控制工艺和设备
CN104148620A (zh) 一种黄铜合金的晶粒细化方法及其装置
CN106086498A (zh) 铝合金轮毂重力熔炼铸造工艺
CN208067315U (zh) 一种高温液态金属冷凝器及液态金属浇注平台

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190104

RJ01 Rejection of invention patent application after publication