CN110142396B - 一种泡沫铝合金地台的铸造方法 - Google Patents

一种泡沫铝合金地台的铸造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种泡沫铝合金地台的铸造方法，包括以下步骤：1、将回收的铝合金加入熔炉进行熔炼，升温至700‑730℃形成熔体；2、加入100‑200目铝粉作为增粘剂，采用熔体发泡法将发泡剂加入到熔体中；3、通过铸造模具浇道向模腔浇铸准备好的熔体，浇铸前模具预热温度控制在140‑200℃，浇铸温度700‑730℃，浇铸速度1kg/s，均匀浇铸到模具后进行水冷，脱模后得到泡沫铝合金地台。本发明采用由工业和生活中产生的废弃可回收铝合金作为原料，进行熔融铸造所成型的泡沫铝合金地台可以相互拼接延长，并且有足够的抗压能力和抗形变能力，而且抗腐蚀性强。

Description

一种泡沫铝合金地台的铸造方法
技术领域
本发明属于回收铝合金再利用技术领域，特别地，涉及一种泡沫铝合金地台的铸造方法。
背景技术
随着现在教育的发展，教学设备的改进也是迫在眉睫，原本传统的木质或者复合板地台存在着易腐蚀、噪音大的缺点，较为影响学习和讲课效果，而且成本高，并且都是一个整体的地台不易挪移和搬动。而现如今建筑、民用、工业、交通、军事及航空航天等领域大范围使用铝合金材料而产生的回收铝合金会造成浪费和污染等危害，因此，有必要为回收铝合金的再利用找出一种新的利用方式。而且到目前为止，尚未有采用回收铝合金制备泡沫铝合金地台的相关报道，因此，本发明申请正是基于这样的需求而产生的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种泡沫铝合金地台的铸造方法，旨在解决现有教学上所用的传统地台抗腐蚀性差、噪音大的问题，为回收铝合金的再利用提供一种新的利用方式。
本发明是这样实现的，一种泡沫铝合金地台的铸造方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将回收的铝合金加入熔炉进行熔炼，升温至700-730℃形成熔体；
(2)加入100-200目铝粉作为增粘剂，加入增粘剂的量占熔体质量5-10％；采用熔体发泡法将发泡剂加入到熔体中，加入发泡剂的量占熔体质量的1.7-2.2％，随即搅拌3-5min，搅拌速度600-1200r/min；
(3)通过铸造模具浇道向模腔浇铸准备好的熔体，浇铸前模具预热温度控制在140-200℃，浇铸温度700-730℃，浇铸速度1kg/s，均匀浇铸到模具后进行水冷，脱模后得到泡沫铝合金地台。
进一步，所使用的铝合金为回收的6系或4系铝合金。
进一步，选取回收的6系铝合金为6061铝合金或6063铝合金，4系铝合金为4032铝合金。
进一步，在步骤(1)中，在发泡前制备铝合金熔体，将回收的铝合金加入熔炉中后升温至700-730℃，当炉料化平后，向炉内撒入一层覆盖剂对炉料进行覆盖，覆盖剂按重量30％NaF，50％NaCl，10％KCl，10％Na3AlF6配比制得，待炉料化开后，搅拌3-5min，然后扒渣，待炉料彻底熔化后继续搅拌3-5min，将铝合金熔体注入到炉温为700-730℃保温炉中备用。
进一步，所用发泡剂选自TiH2、ZrH2、CaH2或ErH2金属氢化物粉末。
进一步，所用铸造模具为1.2×1×0.2m壁厚为10mm的镶嵌式金属型组合模具，在金属型模具腔体顶端处设置数个直径为2mm的圆形排气孔。
进一步，所用镶嵌式金属型组合模具选择45#碳钢作为材料。
相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明提供了一种泡沫铝合金地台的铸造方法，采用由工业和生活中产生的废弃可回收铝合金作为原料，进行熔融铸造所成型的泡沫铝合金地台可以相互拼接延长，并且有足够的抗压能力和抗形变能力，而且抗腐蚀性强，同时减轻了地台自身重量，方便挪移且可减少噪音的产生，适合大规模生产和大范围应用。
具体实施方式
下面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。
本发明实施例一种泡沫铝合金地台的铸造方法，包括以下步骤：
(1)将回收的铝合金加入熔炉进行熔炼，升温至700-730℃形成熔体；
(2)加入100-200目铝粉作为增粘剂，加入增粘剂的量占熔体质量5-10％，提高熔体粘度；采用熔体发泡法将发泡剂加入到熔体中，加入发泡剂的量占熔体质量的1.7-2.2％，随即搅拌3-5min，搅拌速度600-1200r/min，搅拌开始前先将搅拌器插入熔体中再打开搅拌器，搅拌过程中使增粘剂和发泡剂均匀分散到熔体中，关闭搅拌器后快速从熔体中取出搅拌器；
(3)通过铸造模具浇道向模腔浇铸准备好的熔体，浇铸前模具预热温度控制在140-200℃，浇铸温度700-730℃，浇铸速度1kg/s，均匀浇铸到模具后进行水冷，脱模后得到泡沫铝合金地台。
所使用的铝合金为回收的6系或4系铝合金。
选取回收的6系铝合金为6061铝合金或6063铝合金，4系铝合金为4032铝合金。本发明中选用的6系和4系泡沫铝合金以其独特的结构而具有许多优异的性能，兼有结构材料和功能材料的特点。作为结构材料，它具有轻质和高比强度的特点，作为功能材料，它具备吸声、隔音、隔热、散热、阻燃、减震、阻尼、吸收冲击能、电磁屏蔽等多种物理性能。
在步骤(1)中，在发泡前制备铝合金熔体，将回收的铝合金加入熔炉中后升温至700-730℃，当炉料化平后，向炉内撒入一层覆盖剂对炉料进行覆盖，覆盖剂按重量30％NaF，50％NaCl，10％KCl，10％Na3AlF6配比制得，待炉料化开后，搅拌3-5min，然后扒渣，待炉料彻底熔化后继续搅拌3-5min，将铝合金熔体注入到炉温为700-730℃保温炉中备用。
所用发泡剂选自TiH2、ZrH2、CaH2或ErH2金属氢化物粉末，发泡剂优点主要是发泡剂分解温度在铝熔点范围内，产生气体稳定，成本低，无毒无害等。
所用铸造模具为1.2×1×0.2m壁厚为10mm的镶嵌式金属型组合模具，在金属型模具腔体顶端处设置数个直径为2mm的圆形排气孔。
所用镶嵌式金属型组合模具选择45#碳钢作为材料。镶嵌式金属型组合模具的优点主要是可以大批量生产高精度铝合金铸件，可反复循环使用降低成本，减少污染等。
本发明中选用熔体发泡法主要优点是发泡工艺简单，生产成本低，工艺参数可控，操作简单，发泡孔径大小和结构均匀，是制备出高孔隙率且孔结构均匀分布的泡沫铝合金最佳工艺。选用的发泡剂和覆盖剂均为生产生活中常用试剂，具有成本低，无毒无害，操作简单等优点。
实施例1
一种泡沫铝合金地台的铸造方法，包括以下操作步骤：
(1)将回收的6061铝合金材料清洗后加入熔炉进行熔炼；
(2)向熔体加入100目6061铝粉作为增粘剂提高熔体粘度；采用熔体发泡法将发泡剂加入到熔体中，随即搅拌，搅拌过程中使增粘剂和发泡剂均匀分散到熔体中，关闭搅拌器后快速从熔体中取出搅拌器；
(3)将模具在浇铸前预热，通过铸造模具浇道向模腔浇铸准备好的熔体，均匀浇铸到模具后进行水冷，脱模后得到泡沫铝合金。
具体地，上述步骤(1)中，熔炼温度为710℃。
具体地，上述步骤(2)中，铝粉的量占熔体5％，发泡剂为TiH2，搅拌时间3分钟，速度700r/min。
具体地，上述步骤(3)中，模具预热温度为160℃。
通过上述方法制得6061泡沫铝合金地台强度可达到156Mpa。
实施例2
一种泡沫铝合金地台的铸造方法，包括以下操作步骤：
(1)将回收的6063铝合金材料清洗后加入熔炉进行熔炼；
(2)向熔体加入100目6063铝粉作为增粘剂提高熔体粘度；采用熔体发泡法将发泡剂加入到熔体中，随即搅拌，搅拌过程中使增粘剂和发泡剂均匀分散到熔体中，关闭搅拌器后快速从熔体中取出搅拌器；
(3)将模具在浇铸前预热，通过铸造模具浇道向模腔浇铸准备好的熔体，均匀浇铸到模具后进行水冷，脱模后得到泡沫铝合金。
具体地，上述步骤(1)中，熔炼温度为715℃。
具体地，上述步骤(2)中，铝粉的量占熔体5％，发泡剂为TiH2，搅拌时间3分钟，速度700r/min。
具体地，上述步骤(3)中，模具预热温度为160℃。
通过上述方法制得6061泡沫铝合金地台强度可达到159Mpa。
实施例3
一种泡沫铝合金地台的铸造方法，包括以下操作步骤：
(1)将回收的4032铝合金材料清洗后加入熔炉进行熔炼；
(2)向熔体加入100目4032铝粉作为增粘剂提高熔体粘度；采用熔体发泡法将发泡剂加入到熔体中，随即搅拌，搅拌过程中使增粘剂和发泡剂均匀分散到熔体中，关闭搅拌器后快速从熔体中取出搅拌器；
(3)将模具在浇铸前预热，通过铸造模具浇道向模腔浇铸准备好的熔体，均匀浇铸到模具后进行水冷，脱模后得到泡沫铝合金。
具体地，上述步骤(1)中，熔炼温度为700℃。
具体地，上述步骤(2)中，铝粉的量占熔体5％，发泡剂为TiH2，搅拌时间4分钟，速度700r/min。
具体地，上述步骤(3)中，模具预热温度为160℃。
通过上述方法制得6061泡沫铝合金地台强度可达到156Mpa。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (1)

1.一种泡沫铝合金地台的铸造方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将回收的铝合金加入熔炉进行熔炼，升温至700-730℃形成熔体；
(2)加入100-200目铝粉作为增粘剂，采用熔体发泡法将发泡剂加入到熔体中，加入发泡剂的质量占熔体质量的1.7-2.2％，随即搅拌3-5min，搅拌速度600-1200r/min；
(3)通过铸造模具浇道向模腔浇铸准备好的熔体，浇铸前模具预热温度为160℃，浇铸温度700-730℃，浇铸速度1kg/s，均匀浇铸到模具后进行水冷，脱模后得到泡沫铝合金地台；
所使用的铝合金为回收的6系；
选取回收的6系铝合金为6061铝合金；
在步骤(1)中，在发泡前制备铝合金熔体，将回收的铝合金加入熔炉中后升温至700-730℃，当炉料化平后，向炉内撒入一层覆盖剂对炉料进行覆盖，覆盖剂按重量30％NaF，50％NaCl，10％KCl，10％Na3AlF6配比制得，待炉料化开后，搅拌3-5min，然后扒渣，待炉料彻底熔化后继续搅拌3-5min，将铝合金熔体注入到炉温为700-730℃保温炉中备用；
在步骤(2)中，铝粉的质量占熔体5％，所用发泡剂选自TiH2；
所用铸造模具为1.2×1×0.2m壁厚为10mm的镶嵌式金属型组合模具，在金属型模具腔体顶端处设置数个直径为2mm的圆形排气孔；
所用镶嵌式金属型组合模具选择45#碳钢作为材料。
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