CN109487113A - 一种补中间合金型铝合金熔炼工艺 - Google Patents

一种补中间合金型铝合金熔炼工艺 Download PDF

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CN109487113A CN201811604726.0A CN201811604726A CN109487113A CN 109487113 A CN109487113 A CN 109487113A CN 201811604726 A CN201811604726 A CN 201811604726A CN 109487113 A CN109487113 A CN 109487113A
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苏木阳
黄亮
张长建
马靓
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Hubei Jinyang Resources Co Ltd
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明涉及铝合金材料制备技术领域，特别涉及一种补中间合金型铝合金熔炼工艺，其能够有效缓解合金熔炼过程中，补加合金材料时的熔渣率，减小熔炼过程中的工作量及工作难度。其技术要点包括S1：将铝锭及硅材料加入熔炼炉内，点火升温熔化；S2：向熔炼炉内加入铜线，继续升温熔化；S3：待铝锭全部熔化完成后，加入硅材料及铝钛硼丝；S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业；S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及铁酸铜；S6：待铝液成分满足要求时，加入精炼剂，进行精炼；S7：精炼后的铝液进行第二次扒渣作业；S8：第二次扒渣作业完毕后，铝液混合搅拌均匀，即可浇铸样品。

Description

一种补中间合金型铝合金熔炼工艺
技术领域
本发明属于铝合金材料制备技术领域，特别涉及一种补中间合金型铝合金熔炼工艺。
背景技术
铝合金锭是以纯铝及回收铝为原料，依照国际标准或特殊要求添加其他元素，如：硅(Si)、铜(Cu)、镁(Mg)、铁(Fe)等，改善纯铝在铸造性、化学性及物理性的不足调配出来的合金，其一般应用于铸造业。
不同型号或不同用途的铝合金产品所要求包含的化学元素种类不同，每种元素所要求的标准含量也不同。在实际熔炼的中间过程中，需要对熔炉内的铝液成分进行检测，根据检测结果向炉内补加所需元素的纯单质或包含相应元素的中间合金。丁华国等人于2014年发表在《轻合金加工技术》中，Vol42，No10的《试论用纯金属替代中间合金和添加剂配补料的必要性》一文中指出，在铝合金熔铸的过程中，补加纯金属的应用成本要低于采用中间合金和金属添加剂的补料方式，同时，出于对环境污染以及实现铝合金标准化快速配料、补料等方面的考虑，补加纯金属是最值得推广的一种补料方式。
但是，实际生产时发现，补加纯元素材料如硅，经常出现该纯元素材料熔融不彻底的现象；而补加含硅的中间合金则导致熔炼过程中的含渣量较高，增大熔炼作业的工作难度及工作量。
发明内容
本发明的目的是提供一种补中间合金型铝合金熔炼工艺，其能够有效缓解合金熔炼过程中，补加合金材料时的熔渣率，减小熔炼过程中的工作量及工作难度。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种补中间合金型铝合金熔炼工艺，包括以下步骤：
S1：将铝锭及硅材料加入熔炼炉内，点火升温熔化；
S2：向熔炼炉内加入铜线，继续升温熔化；
S3：待铝锭全部熔化完成后，加入硅材料及铝钛硼丝；
S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业；
S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及铁酸铜；
S6：待铝液成分满足要求时，加入精炼剂，进行精炼；
S6：精炼后的铝液进行第二次扒渣作业；
S7：第二次扒渣作业完毕后，铝液混合搅拌均匀，即可浇铸样品。
进一步的，步骤S5中，补加铁酸铜的同时，补加三氧化铬。
进一步的，熔炼炉内温度在730-750℃之间。
进一步的，步骤S2中，熔炼炉内温度在730-750℃之间。
进一步的，步骤S3中，熔炼炉内温度在730-750℃之间。
进一步的，步骤S5中，铁酸铜与合金材料的质量比为1:10-15。
进一步的，补加的三氧化铬与铁酸铜的质量比为1:5-8。
进一步的，步骤S7中浇铸时控制铝液温度在690-710℃。
本发明的有益效果是：
合金熔融所需要的熔化焓与金属元素本身的性质密切相关，特别是元素的密度、杨氏模量、导电性及导热性等，而铁酸铜在高温下能够影响金属元素的电子云排布，调整导电性能，最终改变合金元素的熔化温度。本发明通过在向铝液中补加合金材料的同时，向其中加入铁酸铜，从而降低复杂合金元素的熔化温度，促进合金熔融，并最终降低扒渣得到的熔渣量，减小熔炼作业的工作量及工作难度。且避免了常规选用纯元素材料时发生的补料熔融不彻底的现象。
同时，实验结果对比发现，熔炼过程中单独添加三氧化铬对熔渣的生成基本无影响。但是，当三氧化铬与铁酸铜同时添加时，对控制熔渣产生效果显著，且得到的铝合金产品的抗拉强度及屈服强度等均较高，说明三氧化铬与铁酸铜能够协同对熔渣产生进行抑制，或者从其他方面减小熔渣的生成。与同日申请的另外一篇申请文件中的实验结果相比，本申请中更换了添加物，但最终对熔渣的处理效果相差不大，说明两种物质均能够有效抑制熔渣的产生。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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。
一种补中间合金型铝合金熔炼工艺，具体熔炼工艺如下各实施例。
实施例1
S1：将A00铝锭15000kg、533硅材料540kg加入熔炼炉内，点火升温熔化，控制熔炼炉内温度在730-750℃之间。投料时将易氧化的小件材料如硅、铁等加在炉底，不易氧化的大件材料如铝锭等加在上部。加入硅材料时，将加料平台放置在炉口，把金属硅倒在加料平台上，用耙子将硅缓慢推入铝水中，并充分搅拌，使硅完全浸入铝水中，每间隔30min对炉内铝液进行搅拌，确认金属硅是否完全熔化。
S2：待部分A00铝锭熔化后，A00铝锭未熔化完全时，向熔炼炉内加入铜线330kg，使其浸没在铝液中，继续升温熔化，使熔炼炉内温度在730-750℃之间。
S3：目测，待铝锭全部熔化完成后，加入剩余硅材料100kg及铝钛硼丝50kg，维持熔炼炉内温度在730-750℃。
S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。
S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及铁酸铜。本实施例中检测镁元素含量不足，补加5052铝镁合金23kg，同时，按照质量比1:10的比例补加铁酸铜2.3kg。
S6：检测铝液成分满足要求，控制熔炼炉内温度在690-720℃，加入购买自常熟市鸿嘉氟科技有限公司的无钠精炼剂10kg，进行精炼操作。精炼作业时使用喷粉机将精炼剂喷入熔炼炉内，喷粉管在熔炼炉内不停移动，确保覆盖整个熔炼炉。
S7：精炼完毕后，进行第二次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。
S8：第二次扒渣作业完毕后，铝液混合搅拌均匀，即可浇铸样品，控制浇铸时铝液温度在690-710℃之间。
实施例2
S1：将A00铝锭14900kg、533硅材料550kg加入熔炼炉内，点火升温熔化，控制熔炼炉内温度在730-750℃之间。投料时将易氧化的小件材料如硅、铁等加在炉底，不易氧化的大件材料如铝锭等加在上部。加入硅材料时，将加料平台放置在炉口，把金属硅倒在加料平台上，用耙子将硅缓慢推入铝水中，并充分搅拌，使硅完全浸入铝水中，每间隔30min对炉内铝液进行搅拌，确认金属硅是否完全熔化。
S2：待部分A00铝锭熔化后，A00铝锭未熔化完全时，向熔炼炉内加入铜线330kg，使其浸没在铝液中，继续升温熔化，使熔炼炉内温度在730-750℃之间。
S3：目测，待铝锭全部熔化完成后，加入剩余硅材料90kg及铝钛硼丝70kg，维持熔炼炉内温度在730-750℃。
S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。
S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及铁酸铜。本实施例中检测镁元素含量不足，补加5052铝镁合金25kg，同时，按照质量比1:12的比例补加铁酸铜2.08kg。
S6：检测铝液成分满足要求，控制熔炼炉内温度在690-720℃，加入购买自常熟市鸿嘉氟科技有限公司的无钠精炼剂10kg，进行精炼操作。精炼作业时使用喷粉机将精炼剂喷入熔炼炉内，喷粉管在熔炼炉内不停移动，确保覆盖整个熔炼炉。
S7：精炼完毕后，进行第二次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。
S8：第二次扒渣作业完毕后，铝液混合搅拌均匀，即可浇铸样品，控制浇铸时铝液温度在710℃左右。
实施例3
S1：将A00铝锭14910kg、533硅材料550kg加入熔炼炉内，点火升温熔化，控制熔炼炉内温度在730-750℃之间。投料时将易氧化的小件材料如硅、铁等加在炉底，不易氧化的大件材料如铝锭等加在上部。加入硅材料时，将加料平台放置在炉口，把金属硅倒在加料平台上，用耙子将硅缓慢推入铝水中，并充分搅拌，使硅完全浸入铝水中，每间隔30min对炉内铝液进行搅拌，确认金属硅是否完全熔化。
S2：待部分A00铝锭熔化后，A00铝锭未熔化完全时，向熔炼炉内加入铜线330kg，使其浸没在铝液中，继续升温熔化，使熔炼炉内温度在730-750℃之间。
S3：目测，待铝锭全部熔化完成后，加入剩余硅材料90kg及铝钛硼丝50kg，维持熔炼炉内温度在730-750℃。
S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。
S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及铁酸铜。本实施例中检测镁元素含量不足，补加5052铝镁合金25kg，同时，按照质量比1:15的比例补加铁酸铜1.67kg。
S6：检测铝液成分满足要求，控制熔炼炉内温度在690-720℃，加入购买自常熟市鸿嘉氟科技有限公司的无钠精炼剂12kg，进行精炼操作。精炼作业时使用喷粉机将精炼剂喷入熔炼炉内，喷粉管在熔炼炉内不停移动，确保覆盖整个熔炼炉。
S7：精炼完毕后，进行第二次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。
S8：第二次扒渣作业完毕后，铝液混合搅拌均匀，即可浇铸样品，控制浇铸时铝液温度在700℃左右。
实施例4
S1：将A00铝锭14900kg、533硅材料560kg加入熔炼炉内，点火升温熔化，控制熔炼炉内温度在730-750℃之间。投料时将易氧化的小件材料如硅、铁等加在炉底，不易氧化的大件材料如铝锭等加在上部。加入硅材料时，将加料平台放置在炉口，把金属硅倒在加料平台上，用耙子将硅缓慢推入铝水中，并充分搅拌，使硅完全浸入铝水中，每间隔30min对炉内铝液进行搅拌，确认金属硅是否完全熔化。
S2：待部分A00铝锭熔化后，A00铝锭未熔化完全时，向熔炼炉内加入铜线340kg，使其浸没在铝液中，继续升温熔化，使熔炼炉内温度在730-750℃之间。
S3：目测，待铝锭全部熔化完成后，加入剩余硅材料100kg及铝钛硼丝60kg，维持熔炼炉内温度在730-750℃。
S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。
S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及三氧化铬。本实施例中检测镁元素含量不足，补加5052铝镁合金23kg，同时，补加三氧化铬1.0kg。
S6：检测铝液成分满足要求，控制熔炼炉内温度在690-720℃，加入购买自常熟市鸿嘉氟科技有限公司的无钠精炼剂10kg，进行精炼操作。精炼作业时使用喷粉机将精炼剂喷入熔炼炉内，喷粉管在熔炼炉内不停移动，确保覆盖整个熔炼炉。
S7：精炼完毕后，进行第二次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。
S8：第二次扒渣作业完毕后，铝液混合搅拌均匀，即可浇铸样品，控制浇铸时铝液温度在690℃左右。
实施例5
S1：将A00铝锭14900kg、533硅材料540kg加入熔炼炉内，点火升温熔化，控制熔炼炉内温度在730-750℃之间。投料时将易氧化的小件材料如硅、铁等加在炉底，不易氧化的大件材料如铝锭等加在上部。加入硅材料时，将加料平台放置在炉口，把金属硅倒在加料平台上，用耙子将硅缓慢推入铝水中，并充分搅拌，使硅完全浸入铝水中，每间隔30min对炉内铝液进行搅拌，确认金属硅是否完全熔化。
S2：待部分A00铝锭熔化后，A00铝锭未熔化完全时，向熔炼炉内加入铜线330kg，使其浸没在铝液中，继续升温熔化，使熔炼炉内温度在730-750℃之间。
S3：目测，待铝锭全部熔化完成后，加入剩余硅材料100kg及铝钛硼丝50kg，维持熔炼炉内温度在730-750℃。
S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。
S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及三氧化铬。本实施例中检测镁元素含量不足，补加5052铝镁合金25kg，同时，补加三氧化铬1.0kg。
S6：检测铝液成分满足要求，控制熔炼炉内温度在690-720℃，加入购买自常熟市鸿嘉氟科技有限公司的无钠精炼剂12kg，进行精炼操作。精炼作业时使用喷粉机将精炼剂喷入熔炼炉内，喷粉管在熔炼炉内不停移动，确保覆盖整个熔炼炉。
S7：精炼完毕后，进行第二次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。
S8：第二次扒渣作业完毕后，铝液混合搅拌均匀，即可浇铸样品，控制浇铸时铝液温度在690℃左右。
实施例6
S1：将A00铝锭15000kg、533硅材料550kg加入熔炼炉内，点火升温熔化，控制熔炼炉内温度在730-750℃之间。投料时将易氧化的小件材料如硅、铁等加在炉底，不易氧化的大件材料如铝锭等加在上部。加入硅材料时，将加料平台放置在炉口，把金属硅倒在加料平台上，用耙子将硅缓慢推入铝水中，并充分搅拌，使硅完全浸入铝水中，每间隔30min对炉内铝液进行搅拌，确认金属硅是否完全熔化。
S2：待部分A00铝锭熔化后，A00铝锭未熔化完全时，向熔炼炉内加入铜线330kg，使其浸没在铝液中，继续升温熔化，使熔炼炉内温度在730-750℃之间。
S3：目测，待铝锭全部熔化完成后，加入剩余硅材料100kg及铝钛硼丝50kg，维持熔炼炉内温度在730-750℃。
S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。
S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及铁酸铜和三氧化铬。本实施例中检测镁元素含量不足，补加5052铝镁合金23kg，同时，按照质量比1:10的比例补加铁酸铜2.3kg，按照三氧化铬与铁酸铜质量比为1:5的比例补加三氧化铬0.46kg。
S6：检测铝液成分满足要求，控制熔炼炉内温度在690-720℃，加入购买自常熟市鸿嘉氟科技有限公司的无钠精炼剂10kg，进行精炼操作。精炼作业时使用喷粉机将精炼剂喷入熔炼炉内，喷粉管在熔炼炉内不停移动，确保覆盖整个熔炼炉。
S7：精炼完毕后，进行第二次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。
S8：第二次扒渣作业完毕后，铝液混合搅拌均匀，即可浇铸样品，控制浇铸时铝液温度在700℃左右。
实施例7
S1：将A00铝锭15000kg、533硅材料550kg加入熔炼炉内，点火升温熔化，控制熔炼炉内温度在730-750℃之间。投料时将易氧化的小件材料如硅、铁等加在炉底，不易氧化的大件材料如铝锭等加在上部。加入硅材料时，将加料平台放置在炉口，把金属硅倒在加料平台上，用耙子将硅缓慢推入铝水中，并充分搅拌，使硅完全浸入铝水中，每间隔30min对炉内铝液进行搅拌，确认金属硅是否完全熔化。
S2：待部分A00铝锭熔化后，A00铝锭未熔化完全时，向熔炼炉内加入铜线330kg，使其浸没在铝液中，继续升温熔化，使熔炼炉内温度在730-750℃之间。
S3：目测，待铝锭全部熔化完成后，加入剩余硅材料100kg及铝钛硼丝55kg，维持熔炼炉内温度在730-750℃。
S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。
S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及铁酸铜和三氧化铬。本实施例中检测镁元素含量不足，补加5052铝镁合金25kg，同时，按照质量比1:15的比例补加铁酸铜1.67kg，按照三氧化铬与铁酸铜质量比为1:8的比例补加三氧化铬0.21kg。
S6：检测铝液成分满足要求，控制熔炼炉内温度在690-720℃，加入购买自常熟市鸿嘉氟科技有限公司的无钠精炼剂15kg，进行精炼操作。精炼作业时使用喷粉机将精炼剂喷入熔炼炉内，喷粉管在熔炼炉内不停移动，确保覆盖整个熔炼炉。
S7：精炼完毕后，进行第二次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。
S8：第二次扒渣作业完毕后，铝液混合搅拌均匀，即可浇铸样品，控制浇铸时铝液温度在700℃左右。
实施例8
S1：将A00铝锭14900kg、533硅材料550kg加入熔炼炉内，点火升温熔化，控制熔炼炉内温度在730-750℃之间。投料时将易氧化的小件材料如硅、铁等加在炉底，不易氧化的大件材料如铝锭等加在上部。加入硅材料时，将加料平台放置在炉口，把金属硅倒在加料平台上，用耙子将硅缓慢推入铝水中，并充分搅拌，使硅完全浸入铝水中，每间隔30min对炉内铝液进行搅拌，确认金属硅是否完全熔化。
S2：待部分A00铝锭熔化后，A00铝锭未熔化完全时，向熔炼炉内加入铜线340kg，使其浸没在铝液中，继续升温熔化，使熔炼炉内温度在730-750℃之间。
S3：目测，待铝锭全部熔化完成后，加入剩余硅材料90kg及铝钛硼丝50kg，维持熔炼炉内温度在730-750℃。
S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。
S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及铁酸铜和三氧化铬。本实施例中检测镁元素含量不足，补加5052铝镁合金25kg，同时，按照质量比1:13的比例补加铁酸铜1.92kg，按照三氧化铬与铁酸铜质量比为1:6的比例补加三氧化铬0.32kg。
S6：检测铝液成分满足要求，控制熔炼炉内温度在690-720℃，加入购买自常熟市鸿嘉氟科技有限公司的无钠精炼剂15kg，进行精炼操作。精炼作业时使用喷粉机将精炼剂喷入熔炼炉内，喷粉管在熔炼炉内不停移动，确保覆盖整个熔炼炉。
S7：精炼完毕后，进行第二次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。
S8：第二次扒渣作业完毕后，铝液混合搅拌均匀，即可浇铸样品，控制浇铸时铝液温度在700℃左右。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，熔炼过程中未添加铁酸铜。
对比例2
对比例2与实施例2的区别在于，熔炼过程中未添加铁酸铜。
检测方法：
去浇注样品前的铝液进行检测。
根据GB/T 20975.12-2008《铝及铝合金化学分析方法》检测熔炼完成的铝液中的各成分含量。
根据GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验》检测试样力学性能。
熔渣率％＝(干燥并冷却至室温的熔渣质量之和)/(所有向熔炼炉内添加的物质的质量之和)*100
表1各实施例制备试样中化学元素含量检测结果
表2各实施例制备试样力学性能及熔渣率检测结果
编号 抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa 断裂伸长率/％ 熔渣率/％
实施例1 138.99 83 3.27 2.2
实施例2 146.34 86 2.62 3.1
实施例3 137.59 87 1.76 2.7
实施例4 118.96 73 2.37 5.3
实施例5 123.48 75 2.84 5.7
实施例6 149.54 99 3.25 1.3
实施例7 137.78 94 2.71 1.7
实施例8 152.38 98 2.74 1.5
对比例1 121.11 71 3.11 5.7
对比例2 119.85 68 2.89 6.0
根据上述实验结果可知，按照本发明所提供的技术方案制备的铝液或铝合金材料，其元素含量基本都能够达到标准，同时，得到的熔渣率明显降低。对比例1和对比例2采用常规熔炼技术，熔渣率较高，分别为5.7％和6.0％。而实施例1至实施例3，在熔炼时，向其中加入铁酸铜，使得熔渣率明显降低，在2.2％-3.1％之间。实施例4和实施例5的技术方案中未添加铁酸铜，仅添加三氧化铬，其得到的熔渣率与对比例1和对比例2相比，无较显著的改变。但是，实施例6、实施例7和实施例8中，同时添加铁酸铜和三氧化铬，结果发现，此三个实施例的技术方案所得到的熔渣率较之实施例1至实施例3相比，继续降低。由此对比可知，同时添加铁酸铜和三氧化铬对控制熔渣的生成，效果较明显。且，同时添加铁酸铜和三氧化铬所制得的产品的抗拉强度及屈服强度也有所提升。

Claims (8)

1.一种补中间合金型铝合金熔炼工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将铝锭及硅材料加入熔炼炉内，点火升温熔化；
S2：向熔炼炉内加入铜线，继续升温熔化；
S3：待铝锭全部熔化完成后，加入硅材料及铝钛硼丝；
S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业；
S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及铁酸铜；
S6：待铝液成分满足要求时，加入精炼剂，进行精炼；
S7：精炼后的铝液进行第二次扒渣作业；
S8：第二次扒渣作业完毕后，铝液混合搅拌均匀，即可浇铸样品。
2.根据权利要求1所述的一种补中间合金型铝合金熔炼工艺，其特征在于：步骤S5中，补加铁酸铜的同时，补加三氧化铬。
3.根据权利要求1所述的一种补中间合金型铝合金熔炼工艺，其特征在于：步骤S1中，熔炼炉内温度在730-750℃之间。
4.根据权利要求3所述的一种补中间合金型铝合金熔炼工艺，其特征在于：步骤S2中，熔炼炉内温度在730-750℃之间。
5.根据权利要求4所述的一种补中间合金型铝合金熔炼工艺，其特征在于：步骤S3中，熔炼炉内温度在730-750℃之间。
6.根据权利要求1所述的一种补中间合金型铝合金熔炼工艺，其特征在于：步骤S5中，铁酸铜与合金材料的质量比为1:10-15。
7.根据权利要求2所述的一种补中间合金型铝合金熔炼工艺，其特征在于：补加的三氧化铬与铁酸铜的质量比为1:5-8。
8.根据权利要求1所述的一种补中间合金型铝合金熔炼工艺，其特征在于：步骤S7中浇铸时控制铝液温度在690-710℃。
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