CN109266888A - 一种308合金铸锭的及其制备方法和应用 - Google Patents

一种308合金铸锭的及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

一种308合金铸锭的及其制备方法和应用，它涉及一种铝合金铸锭及其制备方法和应用。本发明突破了常规3003合金钎焊前、钎焊后强度较低，应用产品承压值较低的技术瓶颈问题。为高强复合板、高强翅片箔的生产奠定了基础。本发明的铝合金由Si：0.2～0.6％、Fe：0.2～0.7％、Cu：0.3～0.8％、Mn：1.0～1.5％、Mg：0.3～0.8％、Zn：0.1～0.3％、Ti：0.02～0.06％、Mn+Fe≤1.8％、单个杂质＜0.05％、合计杂质＜0.15％和余量的Al制成。通过严格的化学成分控制和熔铸手段，本发明铸造出420×1450×(4000～6450)mm规格的铸锭。本发明应用于合金铸锭领域。

Description

一种308合金铸锭的及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种铝合金及其制备方法和应用。
背景技术
3003合金广泛应用于电池壳、汽车散热器、热交换器、空分、深冷、化工等设备领域。产品使用的环境比较恶劣，因此，高强度，长寿命的308合金是未来3XXX合金的发展趋势。但是，现在没有一种308合能够适合提高常规3003合金钎焊前、钎焊后的强度及钎焊产品的承压值，并应用于用户的中、高压产品中，延长产品的疲劳寿命，代替部分常规3003合金的应用，实现新材料的更新换代。
发明内容
本发明要解决目前没有适合提高常规3003合金钎焊前、钎焊后的强度及钎焊产品的承压值，并应用于用户的中、高压产品中的308合金及其制备方法。
本发明的一种308铝合金铸锭中各元素质量百分比如下：Si：0.2～0.6％、Fe：0.2～0.7％、Cu：0.3～0.8％、Mn：1.0～1.5％、Mg：0.3～0.8％、Zn：0.1～0.3％、Ti：0.02～0.06％、Mn+Fe≤1.8％、单个杂质＜0.05％、合计杂质＜0.15％和余量的Al制成。
本发明的一种308合金铸锭的制备方法，具体按以下步骤进行：
一、按照各元素质量百分比：Si：0.2～0.6％、Fe：0.2～0.7％、Cu：0.3～0.8％、Mn：1.0～1.5％、Mg：0.3～0.8％、Zn：0.1～0.3％、Ti：0.02～0.06％、Mn+Fe≤1.8％，余量为Al的比例称取纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭、铝硅中间合金、铝锰中间合金、铝铜中间合金、铝铁中间合金和铝钛硼晶粒细化剂；
二、将步骤一称取的纯铝锭、纯锌锭、铝硅中间合金、铝锰中间合金和铝铜中间合金、铝铁中间合金加入到熔炼炉中，设置熔炼温度为720～760℃，进行熔化、搅拌及除渣后加入纯镁锭，并加入1号覆盖剂，熔炼15～30min，然后采用Ar-Cl2混合气精炼至每100克铝合金熔体中的氢含量≤0.25mL，再静置30min，获得铝合金熔液；
三、将步骤二得到的铝合金熔液依次经过30ppi和50ppi的陶瓷过滤片过滤，然后浇注至结晶器中，并同时将铝钛硼晶粒细化剂插入流槽中，均匀熔入铝合金熔液中；
四、待铝合金熔液全部流入结晶器中后，在温度为700～720℃、水压为0.03～0.10MPa、速度为40～60mm/min的条件下进行铸造，铸造成的308铝合金铸锭。
本发明的有益效果是：
本发明的新型308合金旨在提高常规3003合金钎焊前、钎焊后的强度及钎焊产品的承压值，应用于用户的中、高压产品中，延长产品的疲劳寿命，代替部分常规3003合金的应用，实现新材料的更新换代。本发明突破了常规3003合金钎焊前、钎焊后强度较低，应用产品承压值较低的技术瓶颈问题。为高强复合板、高强翅片箔的生产奠定了基础。
本发明的308合金铸锭用于制备3XXX合金翅片料及434复合板等。
本发明通过对308铝合金铸锭熔铸过程中加强精炼、过滤及除气，较常规3003铝合金铸锭铸造过程中降低了铸造速度及铸造水压。获得了成型及组织良好的铸锭，铸锭外观无裂纹、冷隔、拉裂、拉痕等缺陷。铸锭组织无疏松，气孔、夹杂、氧化膜等缺陷。
附图说明
图1为实施例一制备的铝合金铸锭照片；
图2为实施例一制备的铝合金铸锭的低倍组织照片；
图3为实施例一制备的铝合金铸锭的高倍组织照片。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式一种308合金铸锭，所述308合金铸锭中各元素质量百分比如下：Si：0.2～0.6％、Fe：0.2～0.7％、Cu：0.3～0.8％、Mn：1.0～1.5％、Mg：0.3～0.8％、Zn：0.1～0.3％、Ti：0.02～0.06％、Mn+Fe≤1.8％、单个杂质＜0.05％、合计杂质＜0.15％和余量的Al制成。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：308合金铸锭中各元素质量百分比如下：Si：0.4％、Cu：0.6％、Mn：1.3％、Mg：0.6％、Zn：0.2％、Fe：0.4％、Ti：0.03％、Mn+Fe≤1.8％，单个杂质＜0.05％、合计杂质＜0.15％和余量的Al制成。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：具体实施方式一所述的一种308合金铸锭的制备方法具体按以下步骤进行：
一、按照各元素质量百分比：Si：0.2～0.6％、Fe：0.2～0.7％、Cu：0.3～0.8％、Mn：1.0～1.5％、Mg：0.3～0.8％、Zn：0.1～0.3％、Ti：0.02～0.06％、Mn+Fe≤1.8％，余量为Al的比例称取纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭、铝硅中间合金、铝锰中间合金、铝铜中间合金、铝铁中间合金和铝钛硼晶粒细化剂；
二、将步骤一称取的纯铝锭、纯锌锭、铝硅中间合金、铝锰中间合金和铝铜中间合金、铝铁中间合金加入到熔炼炉中，设置熔炼温度为720～760℃，进行熔化、搅拌及除渣后加入纯镁锭，并加入1号覆盖剂，熔炼15～30min，然后采用Ar-Cl2混合气精炼至每100克铝合金熔体中的氢含量≤0.25mL，再静置30min，获得铝合金熔液；
三、将步骤二得到的铝合金熔液依次经过30ppi和50ppi的陶瓷过滤片过滤，然后浇注至结晶器中，并同时将铝钛硼晶粒细化剂插入流槽中，均匀熔入铝合金熔液中；
四、待铝合金熔液全部流入结晶器中后，在温度为700～720℃、水压为0.03～0.10MPa、速度为40～60mm/min的条件下进行铸造，铸造成的308铝合金铸锭。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是：步骤一中所述的铝硅中间合金为Al-22％Si合金，铝铁中间合金为Al-10％Fe，铝锰中间合金为Al-10％Mn合金，铝铜中间合金为Al-40％Cu中间合金，铝钛硼晶粒细化剂为铝钛硼合金Al-5％Ti-1％B。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三或四不同的是：步骤二所述的1号覆盖剂是1号熔剂，1号熔剂按重量百分比由50％KCl、26％NaCl和24％NaAlF6组成熔剂按重量百分比由50％KCl、26％NaCl和24％NaAlF6组成。其它与具体实施方式三或四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式三至五之一不同的是：步骤二中1号覆盖剂的用量为熔炼炉中熔液总质量的0.4～0.6％。其它与具体实施方式三至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式三至六之一不同的是：步骤二中Ar-Cl2混合气是由氩气与氯气按体积比为(31～33.5)﹕1的比例混合而成。其它与具体实施方式三至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式三至七之一不同的是：步骤三中铝钛硼晶粒细化剂的插入速度为400mm/min。其它与具体实施方式三至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式三至八之一不同的是：步骤四中308合金铸锭的厚度为420mm、宽度为1450mm、长度为4500mm。其它与具体实施方式三至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式一种308合金铸锭的应用，它用于制备3XXX系列合金翅片料或434复合板。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：一种308合金铸锭的制备方法，包括以下步骤：
所述308合金铸锭中各元素质量百分比如下：Si为0.5％、Fe为0.46％、Cu为0.57％、Mn为1.26％、Mg为0.61％、Zn为0.14％、Ti为0.04％、Mn+Fe≤1.8％，余量为Al。
所述的一种308合金铸锭的制备方法具体按以下步骤进行：
一、按照各元素质量百分比：Si为0.5％、Fe为0.46％、Cu为0.57％、Mn为1.26％、Mg为0.61％、Zn为0.14％、Ti为0.04％、Mn+Fe≤1.8％，余量为Al，称取纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝锰中间合金、铝铜中间合金和铝钛硼晶粒细化剂；
二、将步骤一称取的纯铝锭、纯锌锭、铝硅中间合金、铝锰中间合金和铝铜中间合金、铝铁中间合金加入到熔炼炉中，熔炼温度为750℃，熔化、搅拌，除渣后加入纯镁锭，加入1号覆盖剂，熔炼20min，然后采用Ar-Cl2混合气精炼至每100克铝合金熔体中的氢含量≤0.25mL，静置30min，获得铝合金熔液；
三、将步骤二得到的铝合金熔液依次经过30ppi和50ppi的陶瓷过滤片过滤，然后浇注至结晶器中，并同时将铝钛硼晶粒细化剂插入流槽，均匀熔入铝合金熔液中；
四、铝熔液流入步骤三所述的结晶器中，在温度为705℃、水压为0.04MPa、速度为40mm/min的条件下进行铸造，铸造成厚度为420mm、宽度为1450mm、长度为4500mm的308铝合金铸锭。
本实施例制备的308铝合金铸锭照片如图1所示，低倍组织照片如图2所示，高倍组织照片如图3所示。
本实施例制备的308铝合金铸锭成型及组织良好，铸锭外观无裂纹、冷隔、拉裂、拉痕等缺陷。铸锭组织无疏松，气孔、夹杂、氧化膜等缺陷。
实施例二：一种308合金铸锭的制备方法，包括以下步骤：
所述308合金铸锭中各元素质量百分比如下：Si为0.45％、Fe为0.4％、Cu为0.6％、Mn为1.28％、Mg为0.58％、Zn为0.15％、Ti为0.04％、Mn+Fe≤1.8％，余量为Al。
所述的一种308合金铸锭的制备方法具体按以下步骤进行：
一、按照各元素质量百分比：Si为0.45％、Fe为0.4％、Cu为0.6％、Mn为1.28％、Mg为0.58％、Zn为0.15％、Ti为0.04％、Mn+Fe≤1.8％，余量为Al，称取纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝锰中间合金、铝铜中间合金和铝钛硼晶粒细化剂；
二、将步骤一称取的纯铝锭、纯锌锭、铝硅中间合金、铝锰中间合金和铝铜中间合金、铝铁中间合金加入到熔炼炉中，熔炼温度为750℃，熔化、搅拌，除渣后加入纯镁锭，加入1号覆盖剂，熔炼25min，然后采用Ar-Cl2混合气精炼至每100克铝合金熔体中的氢含量≤0.25mL，静置30min，获得铝合金熔液；
三、将步骤二得到的铝合金熔液依次经过30ppi和50ppi的陶瓷过滤片过滤，然后浇注至结晶器中，并同时将铝钛硼晶粒细化剂插入流槽，均匀熔入铝合金熔液中；
四、铝熔液流入步骤三所述的结晶器中，在温度为710℃、水压为0.05MPa、速度为50mm/min的条件下进行铸造，铸造成厚度为420mm、宽度为1450mm、长度为5000mm的308铝合金铸锭。
本实施例制备的308铝合金铸锭成型及组织良好，铸锭外观无裂纹、冷隔、拉裂、拉痕等缺陷。铸锭组织无疏松，气孔、夹杂、氧化膜等缺陷。

Claims (10)

1.一种308铝合金铸锭，其特征在于308合金铸锭中各元素质量百分比如下：Si：0.2～0.6％、Fe：0.2～0.7％、Cu：0.3～0.8％、Mn：1.0～1.5％、Mg：0.3～0.8％、Zn：0.1～0.3％、Ti：0.02～0.06％、Mn+Fe≤1.8％、单个杂质＜0.05％、合计杂质＜0.15％和余量的Al制成。
2.根据权利要求1所述的一种308合金铸锭，其特征在于308合金铸锭中各元素质量百分比如下：Si：0.4％、Cu：0.6％、Mn：1.3％、Mg：0.6％、Zn：0.2％、Fe：0.4％、Ti：0.03％、Mn+Fe≤1.8％，单个杂质＜0.05％、合计杂质＜0.15％和余量的Al制成。
3.如权利要求1所述的一种308合金铸锭的制备方法，其特征在于该方法具体按以下步骤进行：
一、按照各元素质量百分比：Si：0.2～0.6％、Fe：0.2～0.7％、Cu：0.3～0.8％、Mn：1.0～1.5％、Mg：0.3～0.8％、Zn：0.1～0.3％、Ti：0.02～0.06％、Mn+Fe≤1.8％，余量为Al的比例称取纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭、铝硅中间合金、铝锰中间合金、铝铜中间合金、铝铁中间合金和铝钛硼晶粒细化剂；
二、将步骤一称取的纯铝锭、纯锌锭、铝硅中间合金、铝锰中间合金和铝铜中间合金、铝铁中间合金加入到熔炼炉中，设置熔炼温度为720～760℃，进行熔化、搅拌及除渣后加入纯镁锭，并加入1号覆盖剂，熔炼15～30min，然后采用Ar-Cl2混合气精炼至每100克铝合金熔体中的氢含量≤0.25mL，再静置30min，获得铝合金熔液；
三、将步骤二得到的铝合金熔液依次经过30ppi和50ppi的陶瓷过滤片过滤，然后浇注至结晶器中，并同时将铝钛硼晶粒细化剂插入流槽中，均匀熔入铝合金熔液中；
四、待铝合金熔液全部流入结晶器中后，在温度为700～720℃、水压为0.03～0.10MPa、速度为40～60mm/min的条件下进行铸造，铸造成的308铝合金铸锭。
4.根据权利要求3所述的一种308合金铸锭的制备方法，其特征在于步骤一中所述的铝硅中间合金为Al-22％Si合金，铝铁中间合金为Al-10％Fe，铝锰中间合金为Al-10％Mn合金，铝铜中间合金为Al-40％Cu中间合金，铝钛硼晶粒细化剂为铝钛硼合金Al-5％Ti-1％B。
5.根据权利要求3所述的一种308合金铸锭的制备方法，其特征在于步骤二所述的1号覆盖剂是1号熔剂，1号熔剂按重量百分比由50％KCl、26％NaCl和24％NaAlF6组成。
6.根据权利要求3所述的一种308合金铸锭的制备方法，其特征在于步骤二中1号覆盖剂的用量为熔炼炉中熔液总质量的0.4～0.6％。
7.根据权利要求3所述的一种308合金铸锭的制备方法，其特征在于步骤二中Ar-Cl2混合气是由氩气与氯气按体积比为(31～33.5)﹕1的比例混合而成。
8.根据权利要求3所述的一种308合金铸锭的制备方法，其特征在于步骤三中铝钛硼晶粒细化剂的插入速度为400mm/min。
9.根据权利要求3所述的一种308合金铸锭的制备方法，其特征在于步骤四中308合金铸锭的厚度为420mm、宽度为1450mm、长度为4000～6450mm。
10.如权利要求1所述的一种308合金铸锭的应用，其特征在于它用于制备3XXX系列合金翅片料或434复合板。
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