CN112746190A - 一种高导电铝合金的熔体净化方法 - Google Patents

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车云
李祥
张中可
门三泉
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Abstract

本发明公开了一种高导电铝合金的熔体净化方法，该方法为：首先将纯净铝锭加入熔炼炉内熔化，依次加入Cu、Mn、Fe、Ti的中间合金，待完全溶解后充分电磁搅拌混合均匀，熔体表面撒上覆盖剂，升温至740°~760°，在铝熔体中以氩气为载体将精炼剂粉末通过石墨转子上的旋转喷嘴从底部喷射，粉末形成熔剂膜与氩气小气泡混合自下而上弥散分布于整个熔体中，将夹杂、氧化物、气体一并带出到熔体液面，反应完毕后保温、静置，调整好温度进行浇注。本发明能有效减少熔炼、除气时间，原本两个工序合并成一个工序，提高生产效率；熔体精炼从底部均匀弥散地吸附除杂，表面氧化膜又不被破坏，避免熔体氧化及氢气的二次带入，提高铝合金的导电率及内部质量。

Description

一种高导电铝合金的熔体净化方法
技术领域
本发明涉及一种高导电铝合金的熔体净化方法，属于高导电铝合金的熔体净化技术领域。
背景技术
现有的C元素加入高强度铝合金中，通常采用直接将精炼剂粉末加入到铝合金熔体中，该方式存在加入不均匀，实收率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种高导电铝合金的熔体净化方法，以解决现有技术中存在的技术问题。
本发明采取的技术方案为：一种高导电铝合金的熔体净化方法，该方法为：首先将纯净铝锭加入熔炼炉内熔化，依次加入Cu、Mn、Fe、Ti的中间合金，待完全溶解后充分电磁搅拌，使之完全与铝混合均匀，熔体表面均匀撒上覆盖剂，升温至740°~760°，在铝熔体中放入高速旋转的石墨转子，使熔体内部均匀流动，以氩气为载体将精炼剂粉末通过石墨转子上的旋转喷嘴从底部喷射出来，粉末形成熔剂膜与氩气小气泡混合自下而上弥散分布于整个熔体中，将夹杂、氧化物、气体一并带出到熔体液面，反应完毕后保温、静置，清理浮渣，调整好温度进行浇注。
优选的，上述精炼剂粉末采用的精炼剂粉末喷射装置喷射，精炼剂粉末喷射装置包括旋转喷头、耐高温升降管、精炼剂粉末箱、气泵和惰性气体瓶，旋转喷头安装在耐高温升降管下端，耐高温升降管安装在升降装置上且上端通过进气管道连接到文丘里管，文丘里管的垂直进料端连接精炼剂粉末箱，水平进气端通过管道连接到气泵，气泵通过管道连接到惰性气体瓶。
优选的，上述升降装置包括夹头、电动推杆和固定架，夹头固定连接在电动推杆的推拉杆外端部，电动推杆的机体固定连接在固定架上，夹头上设置有固定连接耐高温升降管的套孔，耐高温升降管穿入套孔后采用锁紧螺钉锁紧。
优选的，上述旋转喷头设置有多个喷嘴。
优选的，上述机体外设置有冷却箱，冷却箱的四侧箱壁和底侧壁为空腔，空腔内设置蛇形水道，蛇形水道两端设置进水口和出水口，进水口通过管道连接到水泵，水泵通过管道连接到冷却水箱，出水口连接到冷却水箱。
优选的，上述五个空腔内的蛇形水道通过管道串接。
优选的，上述进气管道分为两段，其中一段进气管道一端固定连接在耐高温升降管上，另一端绕过定滑轮后连接到管道自动收纳缠绕装置上，管道自动收纳缠绕装置的转轴为空心轴，空心轴一端连接到该段进气管道，另一端通过旋转接头连接到另一端进气管道，定滑轮和管道自动收纳缠绕装置固定连接在冷却箱顶部且确保定滑轮缠绕后向下段保持竖直连接到耐高温升降管上。
优选的，上述管道自动收纳缠绕装置采用电机驱动滚筒旋转缠绕。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：
（1）本发明一方面能有效减少熔炼、除气时间，原本两个工序合并成一个工序，提高生产效率；另一方面熔体精炼从底部均匀弥散地吸附除杂，表面氧化膜又不被破坏，避免熔体氧化及氢气的二次带入，提高高导电铝合金的导电率及内部质量，导电率达到40%IACS以上；
（2）本发明将精炼剂粉末采用喷射方式喷入铝合金熔体，使得与铝合金熔体混合更均匀，喷射过程中形成对铝合金熔体扰流，在电磁搅拌的作用下，铝合金熔体内成分也更加均匀，获得的高导电铝合金组织性能更好，采用惰性气体（氩气）为载体将精炼剂粉末喷入，惰性气体一方面起到载体作用，在喷出处形成喷射状态的动力，另一方面，起到除气除杂的作用，在喷射作用下，除气除杂更彻底。
附图说明
图1为精炼剂粉末喷射装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1：如图1所示，一种高导电铝合金的熔体净化方法，该方法为：首先将纯净铝锭加入熔炼炉内熔化，依次加入Cu、Mn、Fe、Ti的中间合金，待完全溶解后充分电磁搅拌，使之完全与铝混合均匀，熔体表面均匀撒上覆盖剂，升温至740°~760°，在铝熔体中放入高速旋转的石墨转子，使熔体内部均匀流动，以氩气为载体将精炼剂粉末通过石墨转子上的旋转喷嘴从底部喷射出来，粉末形成熔剂膜与氩气小气泡混合自下而上弥散分布于整个熔体中，将夹杂、氧化物、气体一并带出到熔体液面，反应完毕后保温、静置，清理浮渣，调整好温度进行浇注。
优选的，上述精炼剂粉末采用的精炼剂粉末喷射装置喷射，精炼剂粉末喷射装置包括旋转喷头1、耐高温升降管2、精炼剂粉末箱3、气泵4和惰性气体瓶5，旋转喷头1安装在耐高温升降管2下端，耐高温升降管2安装在升降装置6上且上端通过进气管道16连接到文丘里管7，文丘里管7的垂直进料端连接精炼剂粉末箱3，水平进气端通过管道连接到气泵4，气泵4通过管道连接到惰性气体瓶5，旋转喷头1为耐高温的机械式旋转喷头，在气压的动力作用下（类似于机械式旋转水喷头）实现自动旋转并将精炼剂粉末喷出，采用文丘里管的原理，在惰性气体瓶的带动下降精炼剂粉末均匀地带入电磁搅拌箱19内，并在升降装置升降过程中实现精炼剂粉末位于铝合金熔体不同深度的喷出，使得精炼剂粉末在铝合金熔体中混合更加均匀。
优选的，上述升降装置6包括夹头8、电动推杆9和固定架10，夹头8固定连接在电动推杆9的推拉杆11外端部，电动推杆9的机体12固定连接在固定架10上，夹头8上设置有固定连接耐高温升降管2的套孔13，耐高温升降管2穿入套孔13后采用锁紧螺钉14锁紧，电动推杆实现升降，升降精确稳定，固定架为垂直的Z字形结构，上侧悬臂端设置有推拉杆11伸出的通孔。
优选的，上述旋转喷头1设置有多个喷嘴，能够进一步提高喷射均匀性。
优选的，上述机体12外设置有冷却箱15，冷却箱15的四侧箱壁和底侧壁为空腔，空腔内设置蛇形水道，蛇形水道两端设置进水口和出水口，进水口通过管道连接到水泵，水泵通过管道连接到冷却水箱，出水口连接到冷却水箱，加装冷却箱，能够避免电磁搅拌箱内温度过高影响电动推杆内部元件寿命，蛇形水道，冷却效果更好，冷却箱15固定连接在固定架10上，底侧壁板设置有推拉杆11伸出的穿出通孔，穿出通孔与推拉杆11之间设置有耐高温的密封圈，冷却箱15上端设置有箱盖。
优选的，上述五个空腔内的蛇形水道通过管道串接，串接结构，减少管道布置，结构更紧凑，安装方便。
优选的，上述进气管道16分为两段，其中一段进气管道16一端固定连接在耐高温升降管2上，另一端绕过定滑轮17后连接到管道自动收纳缠绕装置18上，管道自动收纳缠绕装置18的转轴为空心轴，空心轴一端连接到该段进气管道16，另一端通过旋转接头连接到另一端进气管道16，定滑轮17和管道自动收纳缠绕装置18固定连接在冷却箱15顶部且确保定滑轮17缠绕后向下段保持竖直连接到耐高温升降管2上，采用管道自动收纳缠绕装置，避免进气管道掉入高温熔体烧坏，进气管道外套接有耐高温的金属保护套，定滑轮实现定向缠绕和移动。
优选的，上述管道自动收纳缠绕装置18采用电机驱动滚筒旋转缠绕，电机旋转时进气管道伸出长度与电动推杆伸出长度相等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种高导电铝合金的熔体净化方法，其特征在于：该方法为：首先将纯净铝锭加入熔炼炉内熔化，依次加入Cu、Mn、Fe、Ti的中间合金，待完全溶解后充分电磁搅拌，使之完全与铝混合均匀，熔体表面均匀撒上覆盖剂，升温至740°~760°，在铝熔体中放入高速旋转的石墨转子，使熔体内部均匀流动，以氩气为载体将精炼剂粉末通过石墨转子上的旋转喷嘴从底部喷射出来，粉末形成熔剂膜与氩气小气泡混合自下而上弥散分布于整个熔体中，将夹杂、氧化物、气体一并带出到熔体液面，反应完毕后保温、静置，清理浮渣，调整好温度进行浇注。
2.根据权利要求1所述的一种高导电铝合金的熔体净化方法，其特征在于：精炼剂粉末采用的精炼剂粉末喷射装置喷射，精炼剂粉末喷射装置包括旋转喷头（1）、耐高温升降管（2）、精炼剂粉末箱（3）、气泵（4）和惰性气体瓶（5），旋转喷头（1）安装在耐高温升降管（2）下端，耐高温升降管（2）安装在升降装置（6）上且上端通过进气管道（16）连接到文丘里管（7），文丘里管（7）的垂直进料端连接精炼剂粉末箱（3），水平进气端通过管道连接到气泵（4），气泵（4）通过管道连接到惰性气体瓶（5）。
3.根据权利要求2所述的一种高导电铝合金的熔体净化方法，其特征在于：升降装置（6）包括夹头（8）、电动推杆（9）和固定架（10），夹头（8）固定连接在电动推杆（9）的推拉杆（11）外端部，电动推杆（9）的机体（12）固定连接在固定架（10）上，夹头（8）上设置有固定连接耐高温升降管（2）的套孔（13），耐高温升降管（2）穿入套孔（13）后采用锁紧螺钉（14）锁紧。
4.根据权利要求2所述的一种高导电铝合金的熔体净化方法，其特征在于：旋转喷头（1）设置有多个喷嘴。
5.根据权利要求3所述的一种高导电铝合金的熔体净化方法，其特征在于：机体（12）外设置有冷却箱（15），冷却箱（15）的四侧箱壁和底侧壁为空腔，空腔内设置蛇形水道，蛇形水道两端设置进水口和出水口，进水口通过管道连接到水泵，水泵通过管道连接到冷却水箱，出水口连接到冷却水箱。
6.根据权利要求5所述的一种高导电铝合金的熔体净化方法，其特征在于：五个空腔内的蛇形水道通过管道串接。
7.根据权利要求5所述的一种高导电铝合金的熔体净化方法，其特征在于：进气管道（16）分为两段，其中一段进气管道（16）一端固定连接在耐高温升降管（2）上，另一端绕过定滑轮（17）后连接到管道自动收纳缠绕装置（18）上，管道自动收纳缠绕装置（18）的转轴为空心轴，空心轴一端连接到该段进气管道（16），另一端通过旋转接头连接到另一端进气管道（16），定滑轮（17）和管道自动收纳缠绕装置（18）固定连接在冷却箱（15）顶部且确保定滑轮（17）缠绕后向下段保持竖直连接到耐高温升降管（2）上。
8.根据权利要求7所述的一种高导电铝合金的熔体净化方法，其特征在于：管道自动收纳缠绕装置（18）采用电机驱动滚筒旋转缠绕。
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