CN115233008A

CN115233008A - 一种铸锭成分控制方法和应用

Info

Publication number: CN115233008A
Application number: CN202211052940.6A
Authority: CN
Inventors: 王清松; 李东; 王正安; 金承龙; 林海涛; 代芳芳; 吴道祥; 孙丽丽; 张芯华; 周章程
Original assignee: Southwest Aluminum Group Co Ltd
Current assignee: Southwest Aluminum Group Co Ltd
Priority date: 2022-08-30
Filing date: 2022-08-30
Publication date: 2022-10-25

Abstract

本发明提供了一种铸锭成分控制方法，包括：将合金原料配料后依次进行熔炼、熔体处理、在线处理、铸造、均热处理，得到铸锭。本发明提供的方法将主要合金元素Cu、Mg、Zr控制在中限，Zn控制在中上限，杂质Fe、Si控制尽量低，同时通过控制Fe/Si比、Mg/Zn比及Ti、Be含量等，减少合金热脆相的数量来改善铸造性能。本发明还提供了一种铸锭成分控制方法的应用。

Description

一种铸锭成分控制方法和应用

技术领域

本发明属于铸锭技术领域，尤其涉及一种铸锭成分控制方法和应用。

背景技术

改性7085合金是新一代具有高淬透性、高强韧性、高损伤容限的先进铝合金，主合金元素为Zn、Mg、Cu和微合金化元素Zr以及杂质元素Fe和Si。该合金以7050、7055等高强铝合金为基础，通过调整主要合金化元素Cu、Mg含量和增加Zn含量及控制Fe、Si杂质含量等来达到高强度、高韧性和低淬火敏感性等性能的目的。现有技术中的改性7085合金性能还有待于进一步的提高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种铸锭成分控制方法和应用，本发明提供的方法制备的铸锭用于飞机机头窗框具有较好的性能。

本发明提供了一种铸锭成分控制方法，包括：

将合金原料配料后依次进行熔炼、熔体处理、在线处理、铸造、均热处理，得到铸锭。

优选的，所述配料的成分为：

≤0.03wt％的Si；

≤0.05wt％的Fe；

1.5～2.1wt％的Cu；

≤0.04wt％的Mn；

1.2～1.6wt％的Mg；

≤0.04wt％的Cr；

7.1～7.7wt％的Zn；

≤0.06wt％的Ti；

0.08～0.15wt％的Zr；

杂质；

余量为Al。

优选的，所述熔炼过程中开始熔炼时炉膛定温为1030～1070℃，炉料化平搅拌后测量熔体温度，当熔体温度达710～730℃时，转炉膛定温750～770℃。

优选的，所述熔炼过程中熔体由熔炼炉向静置炉转流前，彻底搅拌二次，转炉时熔体温度控制在740～760℃，在转流槽均匀加入0.2～0.4kg/t的Al-3Be中间合金。

优选的，所述熔体处理过程中熔体转入静置炉后彻底搅拌一次，取炉前分析试样进行快速检测，根据快速分析结果，按预获得的成分目标值调整熔体化学成分，炉前Ti含量补足到0.013～0.017％。

优选的，所述熔体处理过程中静置炉熔体持续采用炉底透气砖精炼处理，精炼介质为氩气；所述氩气的气体压力为0.4～0.6MPa；所述氩气的流量为400～600L/h/块。

优选的，所述在线处理过程中的精炼介质为氩气，工作气体压力为20～30psi；所述在线处理采用两个转子，第一转子工作过程中的气体流量为4.5～7.8m³/h，第一转子的转速为550～650rpm；第二转子工作过程中的气体流量为1.0～2.0m³/h，第二转子的转速为200～300rpm。

优选的，所述铸造过程中的铸造速度为43～53mm/min，水流量为21～31m³/h，铸造温度为730～750℃，喇叭嘴温度为690～710℃，刮水器位置为400～500mm，开始刮水长度≥530mm。

优选的，所述均热处理包括：

依次进行一级均热处理和二级均热处理。

所述一级均热处理过程中的加热温度为420～440℃，金属保温的温度为397～403℃，金属保温的时间为8～12h；

所述二级均热处理过程中的加热温度为465～475℃，金属保温的温度为469～475℃；金属保温时间为45～55h。

本发明提供了一种飞机机头窗框锻件，由上述技术方案所述的铸锭成分控制方法获得的铸锭制备得到。

本发明中将主要合金元素Cu、Mg、Zr控制在中限，Zn控制在中上限，杂质Fe、Si控制尽量低，同时通过控制Fe/Si比、Mg/Zn比及Ti、Be含量等，减少合金热脆相的数量来改善铸造性能。本发明在保证铸造成型的基础上，降低铸造速度等工艺参数，控制铸造液穴深度和两相过渡区形貌尺寸，液穴变浅，结晶前沿倾斜度变小，过渡带较窄，铸锭断面化学成分偏差有所降低，铸锭化学成分宏观偏析控制在8％以内。

具体实施方式

下面将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。

本发明提供了一种铸锭成分控制方法，包括：

将合金原料配料后依次进行熔炼、熔体处理、在线处理、铸造、均热处理。

在本发明中，所述合金原料进行配料优选采用高精铝锭、中间合金或纯金属及一级废料等配料；所述一级废料进行配料时使用量优选不大于60％；可按照本领域技术人员熟知的配料方法根据预获得的合金成分选择合金原料并配料，如采用Zn锭、Cu板、Al-Zr中间合金、Zn锭、Mg锭、Al-Be中间合金等。

化学成分控制是合金材料生产的基础，合金成分直接与材料的各项性能以及材料的生产加工性能密切相关，合金成分的精确控制和调配是7A85合金大规格铸锭成型和性能保证的必备前提；合金成分设计组元多，Cu、Mg、Zn、Zr元素上下限成分较普通合金控制范围窄，元素绝对含量对合金设计所需的性能也有着重要的影响，合金成分的精确性有必要控制。

在本发明中，所述配料的成分优选为：

≤0.03wt％的Si；

≤0.05wt％的Fe；

1.5～2.1wt％的Cu；

≤0.04wt％的Mn；

1.2～1.6wt％的Mg；

≤0.04wt％的Cr；

7.1～7.7wt％的Zn；

≤0.06wt％的Ti；

0.08～0.15wt％的Zr；

杂质；

余量为Al。

在本发明中，改性7085合金要保持高强度必须有足够数量的MgZn₂强化相，Al₂CuMg和A1₂Cu相虽然也能起到强化作用，但由于A1₂CuMg相的生成温度较高，属于高熔点相，在后续均匀化和固溶过程中如果溶解不充分，则会造成合金塑性明显降低，不利于合金性能的提高；而A1₂Cu相虽然是低熔点相，但由于其生成数量很少，在合金中所起的强化作用不大。因此，要使合金具有较优的综合性能，需要提高MgZn₂相的生成数量，同时控制高熔点A1₂CuMg相的数量。

在本发明中，Zn、Mg、Cu元素含量增加通常都会提高合金的淬火敏感性，Mg、Zn含量的增加会降低其它主要元素在铝中的溶解度，MgZn₂相析出的驱动力增大，析出的峰值温度提高，温度变化区间也增大，因而淬火敏感性增加；添加Cu元素会增加淬火敏感性，这是因为Cu会降低Zn和Mg在铝基体中的溶解度，并提高过饱和度；在总含量相当时，调整Zn、Mg、Cu这三种元素之间的比值可改变合金的淬火敏感性，降低Cu+Mg总量和提高w(Zn)/w(Mg)比值可显著降淬火敏低感性。因此，在改性7085合金的允许成分范围内，Zn元素含量应选取标准的中上限、Cu和Mg元素含量应取标准的中限。

在本发明中，微合金化元素Zr的主要作用是提高合金的再结晶温度，阻碍热变形和随后固溶处理时再结晶的发生，细化晶粒，从而改善合金的性能；细小共格Al₃Zr粒子的存在对淬火敏感性没有明显的影响，而大的非共格Al₃Zr粒子的存在会增加了合金的淬火敏感性；Zr可保持Zn、Mg和Cu在铝固溶体中的稳定性，减小淬火敏感性，提高合金的淬透性；根据对7050合金Zr的影响研究，Zr含量应按0.09～0.13％控制。

在本发明中，Fe和Si是7XXX系铝合金中的主要杂质元素，通常以难溶的、尺寸在1微米以上的粗大杂质相的形式存在于7XXX系铝合金组织中，对塑性、韧性等有不利影响；为了获得好的综合力学性能，应尽量降低7XXX系铝合金中Fe和Si杂质元素的含量，提高合金的纯度，有利于合金的抗断裂性能。

本发明中将主要合金元素Cu、Mg、Zr控制在中限，Zn控制在中上限，杂质Fe、Si控制尽量低，同时通过控制Fe/Si比、Mg/Zn比及Ti、Be含量等，减少合金热脆相的数量来改善铸造性能。

在本发明中，所述Si的质量含量优选为0～0.02wt％，更优选为0.01wt％；所述Fe的质量含量优选为0～0.03wt％，更优选为0.01～0.02wt％；所述Cu的质量含量优选为1.6～2.0％，更优选为1.7～1.9％，最优选为1.8％；所述Mn的质量含量优选为0～0.03wt％，更优选为0.01～0.02wt％；所述Mg的质量含量优选为1.3～1.5％，更优选为1.4％；所述Cr的质量含量优选为0～0.03wt％，更优选为0.01～0.02wt％；所述Zn的质量含量优选为7.2～7.6％，更优选为7.3～7.5％，更优选为7.4％；所述Ti的质量含量优选为0.02～0.04％，更优选为0.03；所述Zr的质量含量优选为0.09～0.14％，更优选为0.10～0.13％，最优选为0.11～0.12％；所述杂质中单个杂质的质量含量优选为0～0.05wt％，更优选为0～0.04wt％，最优选为0～0.03wt％；杂质总计的质量含量优选为0～0.15％，更优选为0～0.10％，最优选为0～0.05％。

在本发明中，所述熔炼为装炉熔炼；所述装炉熔炼过程中优选装炉时Zn锭、Cu板放置在中上层，Al-Zr等均匀装在炉料上层，Zn锭可以随炉装或在转流槽加入，Mg锭、Al-Be中间合金等不随炉料装炉。

在本发明中，所述熔炼过程中优选开始熔炼时炉膛定温1030～1070℃，炉料化平搅拌后测量熔体温度，当熔体温度达710～730℃时，转炉膛定温750～770℃；适时用耙子搅动熔化金属，防止熔体局部过热；所述炉膛定温优选为1040～1060℃，更优选为1050℃；所述熔体温度优选为715～725℃，更优选为720℃；转炉膛定温温度优选为755～765℃，更优选为760℃。

在本发明中，所述熔炼过程中优选熔体由熔炼炉向静置炉转流前，彻底搅拌二次，转炉时熔体温度控制在740～760℃，在转流槽均匀加入0.2～0.4kg/t Al-3Be中间合金块和Mg锭或Zn锭；所述熔体温度控制优选为745～755℃，更优选为750℃；所述Al-3Be中间合金块的加入量优选为0.25～0.35kg/t，更优选为0.3kg/t。

在本发明中，所述熔炼过程中优选原材料装炉、合金熔炼全过程使用2#熔剂保护覆盖。

在本发明中，所述熔体处理优选在静置炉中进行。

在本发明中，所述熔体处理过程中优选熔体转入静置炉后彻底搅拌一次后取炉前分析试样进行快速检测，根据快速分析结果，按预获得的成分目标值调整熔体化学成分，炉前Ti含量优选补足到0.013～0.017％，更优选为0.014～0.016％，最优选为0.015％。

在本发明中，所述熔体处理过程中优选进行静置炉补料冲淡操作，所述静置炉补料冲淡操作过程中优选除Mg、Zn元素外均应用中间合金进行，补料冲淡后优选保温20分钟以上再补充搅拌一次。

在本发明中，所述熔体处理过程中优选静置炉熔体在搅拌、取样快速分析期间控制温度在730～750℃；成分调整完后熔体温度优选控制在铸造温度范围，彻底搅拌并扒渣后准备铸造；扒渣前后炉优选撒入2#熔剂；所述控制温度优选为735～745℃，更优选为740℃。

在本发明中，所述熔体处理过程中优选静置炉熔体持续采用炉底透气砖精炼处理，精炼介质优选为氩气；所述氩气的气压力优选为0.4～0.6MPa，更优选为0.5MPa；所述氩气的流量优选为400～600L/h/块，更优选为450～550L/h/块，最优选为500L/h；熔体温度优选控制在铸造温度范围。

在本发明中，所述在线处理优选采用SNIF精炼装置进行除气净化处理；所述在线处理过程中的精炼介质优选为氩气，工作气体压力优选为20～30psi，更优选为22～28psi，最优选为24～26psi；所述在线处理优选采用两个转子，第一转子工作过程中的气体流量优选为4.5～7.8m³/h，更优选为5～7m³/h，最优选为6m³/h；第一转子的转速优选为550～650rpm，更优选为580～620rpm，最优选为600rpm；第二转子工作过程中的气体流量优选为1.0～2.0m³/h，更优选为1.2～1.8m³/h，最优选为1.4～1.6m³/h；第二转子的转速优选为200～300rpm，更优选为220～280rpm，最优选为240～260rpm；熔体设定温度优选在铸造温度范围内。

在本发明中，所述在线处理优选包括在线过滤，所述在线过滤优选采用单级板式过滤装置，所述单极版式过滤装置的过滤板等级优选50～70ppi，更优选为55～65ppi，最优选为60ppi；优选过滤板使用熔次不超过两熔次，过滤装置内控制熔体温度优选为700～720℃，更优选为705～715℃，最优选为710℃。

在本发明中，所述在线处理优选包括晶粒细化，优选在线采用流槽连续均匀加入Al-3Ti-0.15C进行晶粒细化，所述Al-3Ti-0.15C加入量优选为3～4kg/t，更优选为3.2～3.8kg/t，最优选为3.4～3.6kg/t。

本发明在合金成分的精确性控制方面，采用99.9％及以上品位的高纯原铝锭、Fe和Si含量较低原铝锭及本身废料进行合金配制，废料使用率不超过50％(规程为60％)，与熔体接触的工具采用不锈钢材料并喷涂料保护，确保Fe、Si杂质满足工艺控制要求；Cu板、Zn锭待金属化平时加入，Mg锭、Al-Zr待金属完全熔化后加入，以确保合金主要成分均匀；Ti元素以中间合金随炉料加入并加在炉料上层，使其充分熔解，以便于准确控制；取样前通过至少2次搅拌，静置炉炉底吹气持续搅拌等方式，实现熔体成分的最大程度均匀性；特别是静置炉熔体搅拌时，既利用透气砖持续不断的对熔体搅拌作用，又结合控制严格的人工搅拌，保证熔体成分均匀性，铸造前根据炉前分析结果，按成分目标值进行补料控制，保证铸锭化学成分控制在较窄的范围内，为加工材性能稳定性打下基础。本发明制备的改性7085合金铸锭实物成分全部符合国家标准规定，也符合企业内部控制要求，多数熔次主要合金元素含量趋近于目标值，达到合金成分精确控制要求，满足材料研制要求。

在本发明中，所述铸造优选采用铸造机自动铸造生产，铸造过程中可以控制加热器功率或炉盖、流槽盖开闭，控制喇叭嘴温度；所述铸造过程中的铸造速度优选为43～53mm/min，更优选为45～50mm/min，最优选为46～48mm/min；水流量优选为21～31m³/h，更优选为22～28m³/h，最优选为24～26m³/h；铸造温度优选为730～750℃，更优选为735～745℃，最优选为740℃；喇叭嘴温度优选为690～710℃，更优选为695～705℃，最优选为700℃；刮水器位置优选为400～500mm，更优选为420～480mm，最优选为440～460mm；开始刮水长度优选≥530mm，更优选为550mm。

在本发明中，铸造温度指的是铸造时静置炉内熔体温度，喇叭嘴温度指的是流槽向结晶器供流处熔体温度，刮水器位置指的是刮水器距结晶器下沿距离，开始刮水长度指的是刮水启动时铸锭长度。

在本发明中，所述铸造完成后得到的铸锭的尺寸优选为500×1320mm。

在本发明中，铝合金在半连续非平衡快速冷却铸造条件上，由于溶质再分配成分分离，结晶速度远大于扩散速度，必然引发微区成分不均匀性，加上铸造时结晶器内易熔富集组分可在静压力差、收缩压力差及晶间孔道毛细力作用下以及结晶器内分流工具导引等作用下在宏观距离内相对移动，导致半连续铸造特有的铸锭断面化学成分宏观偏析现象，大断面方铸锭和圆锭无疑成分偏析现象更严重，严重影响后端加工材性能均一性；在合金成分的偏析控制方面，本发明针对大规格铸锭尤其是方锭铸造工艺参数和分流工具对偏析影响展开试验，在铸锭成型和成分组织均匀性间找到合适的平衡点，在保证铸造成型的基础上，降低铸造速度等工艺参数，控制铸造液穴深度和两相过渡区形貌尺寸，优化后液穴变浅，结晶前沿倾斜度变小，过渡带较窄，铸锭断面化学成分偏差有所降低，也明显低于进口类似规格铸锭的断面偏析，铸锭化学成分宏观偏析控制在8％以内。

本发明在铸造结晶器中优选使用新型热偶合WAGSTAFF式分流袋，改变结晶器内熔体液流导入条件，利用热偶合分流袋形状尺寸保持稳定，相比普通分流袋在熔体中不变形特点，熔体更容易均匀流向结晶器角落，熔体温差更小，铸锭内应力更均匀，同时避免普通分流袋弯曲紊乱流动现象，使用TF热成型分流袋后，熔体供流更平稳，不仅有利于铸造成型，理论上可改变铸造结晶器内熔体对流方式，改善控制铸锭断面化学成分宏观偏析状况，试验结果发现热偶合分流袋对铸锭断面化学成分偏析状况没有表现出明显影响，但使用新型分流袋后，铸锭显微疏松尺寸更小和稳定，有益于合金材料断裂韧性等性能提高。本发明中的铸造方法制备的铸锭断面成分偏差如下：

在本发明中，所述铸造完成后优选还包括：

在线测氢和取样分析分析后进行均热处理。

在本发明中，所述在线测氢优选为线液态测氢；所述在线测氢过程中优选在每铸次铸至长度1000mm左右时开始测量，测量位置在除气装置和过滤装置之间的流槽段，连续进行测量四次，取后三次测量数据平均值作为该铸锭液态氢含量。

在本发明中，所述取样分析优选铸锭成品取样在每铸次长度1.0～1.5m时进行，取样位置在除气装置与过滤装置之间的流槽段，取试样的分析结果视为该铸次成品化学成分。

在本发明中，所述在线测氢和取样分析过程中优选按照Q/SWA JGY130800《铝及铝合金熔体测氢管理规程》、Q/SWA JGY130700《铝及铝合金半连续铸造管理规程》执行。

在本发明中，所述均热处理过程中优选在炉温降至250℃以下进行装炉，优选在铸锭热端上部、热端下部、冷端中部各钻孔安放一个热电偶；优选以铸锭上安放的热电偶温度作为金属温度，三支热电偶均进入保温温度开始计保温时间，均热保温时间到后出炉自然空冷。

在本发明中，所述均热处理优选包括：

依次进行一级均热处理和二级均热处理。

在本发明中，所述一级均热处理过程中的加热温度优选为420～440℃，更优选为425～435℃，最优选为430℃；金属保温的温度优选为397～403℃，更优选为400℃，金属保温的时间优选为8～12h，更优选为10h。

在本发明中，所述二级均热处理过程中的加热温度优选为465～475℃，更优选为468～472℃；金属保温的温度优选为469～475℃，更优选为472℃；金属保温时间优选为45～55h，更优选为48～52h，最优选为50h。

在本发明中，所述均热处理后优选还包括：

进行铸锭加工检测。

在本发明中，所述铸锭加工优选为进行铸锭头尾锯切，所述头尾的锯除长度优选按照锻件尺寸进行锯切，锻件尺寸规格为400×(1320～1620)mm时，优选切浇口≥300mm，切底部≥400mm；锻件尺寸规格为500×1320mm时，优选切浇口≥350mm，切底部≥450mm。

在本发明中，所述检测优选为铸锭锯除头尾后分别切取氧化膜试片、低倍试片、高倍试样等进行低倍组织和显微组织检测；检测合格的铸锭优选进行外表面加工，加工刀痕深度优选小于0.5mm。

在本发明中，所述铸锭的成分优选为改性7085合金。

本发明采用上述技术方案所述的铸锭成分控制方法获得的铸锭，进行飞机机头窗框锻件的生产，生产出的锻件性能满足标准要求。

实施例1

按照下述方法制备得到铸锭：

原材料和配料

使用高精铝锭、中间合金或纯金属及一级废料等配料；采用一级废料进行配料时，其使用量不大于60％；合金的配料元素和化学成分按下表进行控制：

合金装炉熔炼

熔炼装炉时Zn锭、Cu板放置在中上层，Al-Zr等均匀装在炉料上层，Zn锭可以随炉装或在转流槽加入，Mg锭、Al-Be中间合金等不随炉料装炉；合金开始熔炼时炉膛定温1050℃，炉料化平搅拌后测量熔体温度，当熔体温度达710～730℃时，转炉膛定温760℃；适时用耙子搅动熔化金属，防止熔体局部过热。熔体由熔炼炉向静置炉转流前，彻底搅拌二次，转炉时熔体温度控制在740～760℃，在转流槽均匀加入0.2～0.4kg/t的Al-3Be中间合金块和Mg锭或Zn锭；原材料装炉、合金熔炼全过程使用2#熔剂保护覆盖。

静置炉熔体处理

熔体转入静置炉后需彻底搅拌一次后取炉前分析试样进行快速检测，炉前需根据快速分析结果，按标值调整熔体化学成分，炉前Ti含量补足到0.015％；静置炉补料冲淡操作时，除Mg、Zn元素外均应用中间合金进行，补料冲淡后应保温20分钟以上再补充搅拌一次；静置炉熔体在搅拌、取样快速分析期间控制温度在730～750℃；成分调整完后熔体温度控制在铸造温度范围，彻底搅拌并扒渣后准备铸造；扒渣前后炉内需撒入2#熔剂；静置炉熔体持续采用炉底透气砖精炼处理，精炼介质为氩气、氩气压力0.4～0.6MPa、氩气流量400～600L/h/块、熔体温度为铸造温度范围。

在线处理与铸造

熔体在线采用SNIF精炼装置进行除气净化处理，其精炼介质为氩气，工作气体压力20～30psi；转子N1：气体流量4.5～7.8m³/h、转速550～650rpm；转子N2：气体流量1.0～2.0m³/h、转速200～300rpm，熔体设定温度为铸造温度范围；熔体在线过滤采用单级板式过滤装置，其过滤板等级为60ppi，过滤板使用熔次不超过两熔次，过滤装置内控制熔体温度范围为700～720℃；熔体在线采用流槽连续均匀加入Al-3Ti-0.15C进行晶粒细化，加入量为3～4kg/t；合金方铸锭采用铸造机自动铸造生产方式，铸造时的基本工艺按照下表规定进行控制；铸造过程中可控制加热器功率或炉盖、流槽盖开闭，控制喇叭嘴温度在工艺要求范围。

铸锭均热处理

铸锭均热处理装炉应在炉温降至250℃以下进行，要求在铸锭热端上部、热端下部、冷端中部各钻孔安放一个热电偶；以铸锭上安放的热电偶温度作为金属温度，三支热电偶均进入保温温度才开始计保温时间，均热保温时间到后出炉自然空冷；铸锭的均匀化热处理具体工艺制度按下表执行：

铸锭加工检测

铸锭头尾锯切应在均匀化热处理后进行，头尾的锯除长度按制品用途规定执行，不同制品用途头尾锯除具体长度如下表：

规格(mm)	切浇口(mm)	切底部(mm)
			500×1320	≥350	≥450

铸锭锯除头尾后分别切取氧化膜试片、低倍试片、高倍试样等进行低倍组织和显微组织检测；检测合格的铸锭按任务要求尺寸进行外表面加工，加工刀痕深度应小于0.5mm。

按照ASTM E 1251《火花原子发射光谱法分析铝和铝合金的试验方法》、ASTM E 34《铝及铝基合金的化学分析标准方法》对本发明实施例1制备的产品成分检测，检测结果如下：

余量	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Cr	Zn	Ti	Zr
										Al	0.02	0.07	1.7	0.01	1.41	0.01	7.34	0.02	0.11

性能检测

采用ASTM B 557《变形和铸造铝及镁合金产品拉伸试验标准试验方法》、ASTM B594《航空用变形铝合金产品的超声波探伤》、ASTM E 1004《测定电导率用电磁法(涡流法)》、ASTM E 399《金属材料的线弹性平面应变断裂韧度标准试验方法》、ASTM G 47《测定2XXX和7XXX系铝合金制品应力腐蚀开裂敏感性标准试验方法》、ASTM 660《铝和镁产品的包装/包裹》对本发明实施例1制备的产品进行性能检测，检测结果如下：

虽然已参考本发明的特定实施例描述并说明本发明，但是这些描述和说明并不限制本发明。所属领域的技术人员可清晰地理解，在不脱离如由所附权利要求书定义的本发明的真实精神和范围的情况下，可进行各种改变，以使特定情形、材料、物质组成、物质、方法或过程适宜于本申请的目标、精神和范围。所有此类修改都意图在此所附权利要求书的范围内。虽然已参考按特定次序执行的特定操作描述本文中所公开的方法，但应理解，可在不脱离本发明的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此，除非本文中特别指示，否则操作的次序和分组并非本申请的限制。

Claims

1.一种铸锭成分控制方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配料的成分为：

≤0.03wt％的Si；

≤0.05wt％的Fe；

1.5～2.1wt％的Cu；

≤0.04wt％的Mn；

1.2～1.6wt％的Mg；

≤0.04wt％的Cr；

7.1～7.7wt％的Zn；

≤0.06wt％的Ti；

0.08～0.15wt％的Zr；

杂质；

余量为Al。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔炼过程中开始熔炼时炉膛定温为1030～1070℃，炉料化平搅拌后测量熔体温度，当熔体温度达710～730℃时，转炉膛定温750～770℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔炼过程中熔体由熔炼炉向静置炉转流前，彻底搅拌二次，转炉时熔体温度控制在740～760℃，在转流槽均匀加入0.2～0.4kg/t的Al-3Be中间合金。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔体处理过程中熔体转入静置炉后彻底搅拌一次，取炉前分析试样进行快速检测，根据快速分析结果，按预获得的成分目标值调整熔体化学成分，炉前Ti含量补足到0.013～0.017％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔体处理过程中静置炉熔体持续采用炉底透气砖精炼处理，精炼介质为氩气；所述氩气的气体压力为0.4～0.6MPa；所述氩气的流量为400～600L/h/块。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在线处理过程中的精炼介质为氩气，工作气体压力为20～30psi；所述在线处理采用两个转子，第一转子工作过程中的气体流量为4.5～7.8m³/h，第一转子的转速为550～650rpm；第二转子工作过程中的气体流量为1.0～2.0m³/h，第二转子的转速为200～300rpm。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铸造过程中的铸造速度为43～53mm/min，水流量为21～31m³/h，铸造温度为730～750℃，喇叭嘴温度为690～710℃，刮水器位置为400～500mm，开始刮水长度≥530mm。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述均热处理包括：

依次进行一级均热处理和二级均热处理；

10.一种飞机机头窗框锻件，由权利要求1所述的铸锭成分控制方法获得的铸锭制备得到。