CN116590557A - 一种用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供有一种用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺，该铝合金高压铸造工艺包括以下步骤：称取用于钎焊的铝合金的原料，该用于钎焊的铝合金的原料按重量百分比由6.5‑7.5％Si、0.2‑0.5％Fe、0.9‑1.5％Zn、0.02‑0.05％Ti、Cu＜0.03％、0.8‑1.3％Mn、0.1‑0.4％Mg、Ni＜0.02％、0.05‑0.15％Zr和余量的Al组成，熔化铝锭，加入滤液中，并通过升温铝液使其熔化；该用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺，该可高温钎焊的铝合金，不仅可有效抑制低温扩散反应时界面化合物的产生，同时可有效抑制高温钎焊时界面化合物的产生。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金高压铸造技术领域，具体为一种用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺。
背景技术
重力铸造是指铝液在地球重力作用下依靠重力注入铸型的工艺，广义的重力铸造重力铸造又分为：砂型浇铸、金属型(钢模)浇铸、消失模浇铸等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸，金属型浇铸有分为直立式手工浇铸，倾斜式浇铸现在应用*多的是金属模(钢模)浇铸，其模具采用耐热合金钢制作而成，浇铸出来的铝铸件强度、尺寸、外观等都高于其他铸造工艺的铸件，重力铸造的铝液一般采用手工倒入浇口，依靠金属液的自重充满型腔、排气、冷却、开模到得到样品，其工艺流程一般为：铝液熔炼、浇料充型、排气、冷却、开模、清产、热处理、加工；
而低压铸造:在密封的坩埚(或密封罐)中，通入干燥的压缩空气，金属液在气体压力的作用下，沿升液管进入直浇道上升，通过内浇道平稳地进入型腔，并保持坩埚内液面上的气体压力，直到铸件完全凝固为止，然后解除液面上的气体压力，使升液管中未凝固的金属液流回坩埚，再开型并取出铸件，这种铸造方法补缩好，铸件组织致密，容易铸造出大型薄壁复杂的铸件，无需冒口，金属收得率达95％，无污染，易实现自动化，但设备费用较高，生产效率较低，一般用于铸造有色合金；
但是上述两种方式均存在一定的弊端，重力铸造与低压铸造需要除去边缘周围的毛刺以及可能的钻孔和攻丝孔，当需要钻孔和攻丝孔时需要耗时耗力，操作效率低，同时传统铝合金，无法有效抑制低温扩散反应时界面化合物的产生，同时无法有效抑制高温钎焊时界面化合物的产生，为了解决该技术问题，提出一种用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请旨在提供一种用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺，该铝合金高压铸造工艺包括以下步骤：
步骤一、称取用于钎焊的铝合金的原料，该用于钎焊的铝合金的原料按重量百分比由6.5-7.5％Si、0.2-0.5％Fe、0.9-1.5％Zn、0.02-0.05％Ti、Cu＜0.03％、0.8-1.3％Mn、0.1-0.4％Mg、Ni＜0.02％、0.05-0.15％Zr和余量的Al组成，熔化铝锭，加入滤液中，并通过升温铝液使其熔化；
步骤二、在步骤一中已加入重量百分比为6.5-7.5％Si的Si的铝合金基础上进行微合金化，微合金化元素为Er，且Er在合金中的重量百分含量为：0.055-0.10％的Er；
步骤三、通过绿色铝液净化处理设备将铝合金无钠精炼剂压入进行精炼，并在精炼时加入含0.02-0.04％重量的锶的铝锶中间合金，并精炼预定时间，去除铝液中的气体；
步骤四、通过铝合金测氢仪检测含气量，并在含气量达到0.2ml/100g以下时，通过铝合金高压铸造设备压铸以形成所述高压铸造免热处理的铝合金，否则继续精炼；
步骤五、利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铝合金铸件。
优选的，所述铝合金无钠精炼剂由以下重量份的各组分组成：氯化钾50-65份,碳酸钾30-40份,氯化锂10-20份,氟化铝30-50份,氟铝酸钾5-12份，氟化钙5-8份,碳粉5-12份,轻质碳酸钙10-25份。
优选的，该铝合金高压铸造工艺包含两种方式，分别为冷室压铸与热室压铸。
优选的，冷室压铸中金属液由手工或自动浇注装置浇入压室内，然后压射冲头前进，将金属液压入型腔。
优选的，在热室压铸中，压室垂直于坩埚内，金属液通过压室上的进料口自动流入压室，压射冲头向下运动，推动金属液通过鹅颈管进入型腔，金属液凝固后，压铸模具打开，取出铸件，完成一个压铸循环。
优选的，所述金属液可用半固态铝金属或合金铝，或含有增强物相的液态铝替代。
优选的，压铸时常用的压力为4-500MPa。
优选的，金属充填速度为0.5—120m/s。
优选的，金属液的充型时间为0.01—0.2s。
有益效果：该用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺，该用于钎焊的铝合金的原料按重量百分比由6.5-7.5％Si、0.2-0.5％Fe、0.9-1.5％Zn、0.02-0.05％Ti、Cu＜0.03％、0.8-1.3％Mn、0.1-0.4％Mg、Ni＜0.02％、0.05-0.15％Zr和余量的Al组成，该可高温钎焊的铝合金，不仅可有效抑制低温扩散反应时界面化合物的产生，同时可有效抑制高温钎焊时界面化合物的产生。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。
一种用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺，该铝合金高压铸造工艺包括以下步骤：
步骤一、称取用于钎焊的铝合金的原料，该用于钎焊的铝合金的原料按重量百分比由6.5-7.5％Si、0.2-0.5％Fe、0.9-1.5％Zn、0.02-0.05％Ti、Cu＜0.03％、0.8-1.3％Mn、0.1-0.4％Mg、Ni＜0.02％、0.05-0.15％Zr和余量的Al组成，熔化铝锭，加入滤液中，并通过升温铝液使其熔化；
步骤二、在步骤一中已加入重量百分比为6.5-7.5％Si的Si的铝合金基础上进行微合金化，微合金化元素为Er，且Er在合金中的重量百分含量为：0.055-0.10％的Er；
步骤三、通过绿色铝液净化处理设备将铝合金无钠精炼剂压入进行精炼，并在精炼时加入含0.02-0.04％重量的锶的铝锶中间合金，并精炼预定时间，去除铝液中的气体；
步骤四、通过铝合金测氢仪检测含气量，并在含气量达到0.2ml/100g以下时，通过铝合金高压铸造设备压铸以形成所述高压铸造免热处理的铝合金，否则继续精炼；
步骤五、利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铝合金铸件。
其中，铝合金无钠精炼剂由以下重量份的各组分组成：氯化钾50-65份,碳酸钾30-40份,氯化锂10-20份,氟化铝30-50份,氟铝酸钾5-12份，氟化钙5-8份,碳粉5-12份,轻质碳酸钙10-25份。
其中，该铝合金高压铸造工艺包含两种方式，分别为冷室压铸与热室压铸。
其中，冷室压铸中金属液由手工或自动浇注装置浇入压室内，然后压射冲头前进，将金属液压入型腔。
其中，在热室压铸中，压室垂直于坩埚内，金属液通过压室上的进料口自动流入压室，压射冲头向下运动，推动金属液通过鹅颈管进入型腔，金属液凝固后，压铸模具打开，取出铸件，完成一个压铸循环。
其中，金属液可用半固态铝金属或合金铝，或含有增强物相的液态铝替代。
其中，压铸时常用的压力为4-500MPa。
其中，金属充填速度为0.5—120m/s。
其中，金属液的充型时间为0.01—0.2s。
需要说明的是，该用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺，该用于钎焊的铝合金的原料按重量百分比由6.5-7.5％Si、0.2-0.5％Fe、0.9-1.5％Zn、0.02-0.05％Ti、Cu＜0.03％、0.8-1.3％Mn、0.1-0.4％Mg、Ni＜0.02％、0.05-0.15％Zr和余量的Al组成，该可高温钎焊的铝合金，不仅可有效抑制低温扩散反应时界面化合物的产生，同时可有效抑制高温钎焊时界面化合物的产生。
实施例1
铝合金无钠精炼剂由以下重量份的各组分组成：氯化钾50份,碳酸钾35份,氯化锂15份,氟化铝35份,氟铝酸钾8份，氟化钙7份,碳粉8份,轻质碳酸钙12份。
实施例2
铝合金无钠精炼剂由以下重量份的各组分组成：氯化钾52份,碳酸钾35份,氯化锂12份,氟化铝35份,氟铝酸钾10份，氟化钙6份,碳粉8份,轻质碳酸钙13份。
经检测，制得的铝合金无钠精炼剂为银白色轻金属，延展性高。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中形成一层防止金属腐蚀的氧化膜，铝粉在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。
实施例3
该用于钎焊的铝合金的原料按重量百分比由6.5％Si、0.3％Fe、1.2％Zn、0.05％Ti、0.02％Cu、1.2％Mn、0.3％Mg、0.018％Ni、0.1％Zr和余量的Al组成，该可高温钎焊的铝合金，不仅可有效抑制低温扩散反应时界面化合物的产生，同时可有效抑制高温钎焊时界面化合物的产生。
实施例4
该铝合金高压铸造时，称取用于钎焊的铝合金的原料，该用于钎焊的铝合金的原料，称取以下重量百分比的7％Si、0.3％Fe、1.2％Zn、0.05％Ti、0.02％Cu、1.2％Mn、0.3％Mg、0.018％Ni、0.1％Zr和余量的Al，熔化铝锭，加入滤液中，并通过升温铝液使其熔化；在已加入重量百分比为2.3％Si的Si的铝合金基础上进行微合金化，微合金化元素为Er，且Er在合金中的重量百分含量为：0.10％的Er；通过绿色铝液净化处理设备将铝合金无钠精炼剂压入进行精炼，并在精炼时加入含0.03％重量的锶的铝锶中间合金，并精炼预定时间，去除铝液中的气体；通过铝合金测氢仪检测含气量，并在含气量达到0.2ml/100g以下时，通过铝合金高压铸造设备压铸以形成所述高压铸造免热处理的铝合金，否则继续精炼；利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铝合金铸件。
经检测，铸造铝合金其硬度在125HB，在其T4或T6状况下，布氏硬度为145HB。
实施例5
该用于钎焊的铝合金的原料按重量百分比由7.5％Si、0.4％Fe、1.3％Zn、0.03％Ti、0.02％Cu、1.3％Mn、0.4％Mg、0.019％Ni、0.15％Zr和余量的Al组成，该可高温钎焊的铝合金，不仅可有效抑制低温扩散反应时界面化合物的产生，同时可有效抑制高温钎焊时界面化合物的产生。
实施例6
该用于钎焊的铝合金的原料按重量百分比由7.2％Si、0.3％Fe、1.4％Zn、0.02％Ti、0.01％Cu、1.2％Mn、0.3％Mg、0.017％Ni、0.16％Zr和余量的Al组成，该可高温钎焊的铝合金，可有效抑制低温扩散反应时界面化合物的产生，同时可有效抑制高温钎焊时界面化合物的产生。
实施例7
铝合金无钠精炼剂由以下重量份的各组分组成：氯化钾58份,碳酸钾36份,氯化锂15份,氟化铝41份,氟铝酸钾6份，氟化钙7份,碳粉6份,轻质碳酸钙12份。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (9)
1.一种用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺，其特征在于：该铝合金高压铸造工艺包括以下步骤：
步骤一、称取用于钎焊的铝合金的原料，该用于钎焊的铝合金的原料按重量百分比由6.5-7.5％Si、0.2-0.5％Fe、0.9-1.5％Zn、0.02-0.05％Ti、Cu＜0.03％、0.8-1.3％Mn、0.1-0.4％Mg、Ni＜0.02％、0.05-0.15％Zr和余量的Al组成，熔化铝锭，加入滤液中，并通过升温铝液使其熔化；
步骤二、在步骤一中已加入重量百分比为6.5-7.5％Si的Si的铝合金基础上进行微合金化，微合金化元素为Er，且Er在合金中的重量百分含量为：0.055-0.10％的Er；
步骤三、通过绿色铝液净化处理设备将铝合金无钠精炼剂压入进行精炼，并在精炼时加入含0.02-0.04％重量的锶的铝锶中间合金，并精炼预定时间，去除铝液中的气体；
步骤四、通过铝合金测氢仪检测含气量，并在含气量达到0.2ml/100g以下时，通过铝合金高压铸造设备压铸以形成所述高压铸造免热处理的铝合金，否则继续精炼；
步骤五、利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铝合金铸件。
2.根据权利要求1所述的一种用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺，其特征在于：所述铝合金无钠精炼剂由以下重量份的各组分组成：氯化钾50-65份,碳酸钾30-40份,氯化锂10-20份,氟化铝30-50份,氟铝酸钾5-12份，氟化钙5-8份,碳粉5-12份,轻质碳酸钙10-25份。
3.根据权利要求1所述的一种用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺，其特征在于：该铝合金高压铸造工艺包含两种方式，分别为冷室压铸与热室压铸。
4.根据权利要求3所述的一种用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺，其特征在于：冷室压铸中金属液由手工或自动浇注装置浇入压室内，然后压射冲头前进，将金属液压入型腔。
5.根据权利要求3所述的一种用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺，其特征在于：在热室压铸中，压室垂直于坩埚内，金属液通过压室上的进料口自动流入压室，压射冲头向下运动，推动金属液通过鹅颈管进入型腔，金属液凝固后，压铸模具打开，取出铸件，完成一个压铸循环。
6.根据权利要求1所述的一种用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺，其特征在于：所述金属液可用半固态铝金属或合金铝，或含有增强物相的液态铝替代。
7.根据权利要求1所述的一种用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺，其特征在于：压铸时常用的压力为4-500MPa。
8.根据权利要求1所述的一种用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺，其特征在于：金属充填速度为0.5—120m/s。
9.根据权利要求1所述的一种用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺，其特征在于：金属液的充型时间为0.01—0.2s。
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| CN202310689678.4A CN116590557A (zh) | 2023-06-12 | 2023-06-12 | 一种用于可高温钎焊的铝合金高压铸造工艺 |
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