[发明专利]高铁定位器铝材的熔炼铸造方法

说明书

技术领域

本发明属于铝材生产工艺领域，具体涉及一种铝材的熔炼铸造方法，特别涉及一种高铁定位器铝材的熔炼铸造方法。

背景技术

高铁电气化铁路接触网中，需要一种高强度、高韧性、密度小，低电阻率的结构零件为动车组动态提供电力。高安全系数，恶劣的自然条件变化要求结构零件的组织结构，力学性能符合产品要求，且不能够存在内部组织损伤，要求加工部位的抗拉强度320Mpa以上，规定非比例延伸强度310Mpa以上，断后伸长率13％以上。与标准Physical Date per National Standard En 755-2：2008相比较，力学性能大幅度提升，对零件的加工技术，检测方法，提出了更严格的要求，急需一种新的加工工艺，来满足零件的特殊要求。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明提供一种高铁定位器铝材的熔炼铸造方法，可满足高速电气化铁路运行对定位器材料高力学性能的要求。所述的高铁定位器是高铁电气化铁路接触网中用到的一种定位装置，其作用是保证接触线与受电弓的相对位置在规定范围内，并将接触线的水平张力传给支柱。所述的高铁定位器铝材是用于制备高铁定位器的铝合金材料，由以下按质量百分比计的组分组成：Si：0.8～1.0％，Mg：0.75～0.95％，Cu：0.01～0.09％，Mn：0.45～0.85％，Cr：0.10～0.24％，Fe：＜0.25，其他杂质总量：＜0.15％，Al：余量。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

高铁定位器铝材的熔炼铸造方法，包括以下操作步骤：

(1)熔化：在熔炼炉中加入铝锭和硅锭，点火熔化得到铝水，然后扒渣，铝水温度在735～755℃时加入锰剂和铬剂，搅拌均匀，放置10～20min，扒渣，铝水温度在690～740℃时添加镁锭，搅拌均匀，扒渣，注意铝水温度不能过高而造成烧损，以致影响镁在合金成份中的稳定性；

(2)排气精炼：将步骤(1)最终得到的铝水推扒10～25min，然后加入精炼剂精炼10～25min，温度控制在700～750℃，然后用高纯氮气(纯度为99.99％)排气；

(3)在步骤(2)得到的铝水中加入铝钛硼块，静置15～30min；

(4)取样分析：在步骤(3)得到的铝水中取样进行光谱分析，保证合金元素质量百分比符合标准及铝水温度在730～760℃；

(5)放水引铸：打开熔炼炉开水口，步骤(3)得到的铝水依次经过分流盘、在线除气设备、泡沫陶瓷过滤板、流槽及铸模盘得到铝棒，铝棒引铸速度为90～130mm/min；在流槽铝水中插入铝钛硼丝；铝水在分流盘入水口处的水压为0.08～0.4MPa，温度为690～730℃，确保水压及流量，避免裂纹、冷隔缺陷，分流盘盘尾温度为680～720℃，若分流盘入水口处铝水温度在上限时，可适当调慢引铸速度，若铝水温度在下限时，可适当调快引铸速度；

(6)将步骤(5)得到的铝棒均质，冷却得到高铁定位器铝材。

步骤(1)中所述的铝锭中的铝与硅锭中的硅的质量比为(70～80)∶1。

步骤(1)中所述的锰剂的加入量为每吨铝水加入7.0～9.0kg，铬剂的加入量为每吨铝水加入2.0～3.5kg，镁锭的加入量为每吨铝水加入7.5～10kg。

步骤(2)中所述的精炼剂为RJ-1号精炼剂，其成分比符合我国有色金属行业标准YS/T 491-2005《变形铝及铝合金用熔剂》，精炼剂用量为每吨铝水加入1.5～3.5kg。

步骤(3)中所述的铝钛硼块用量为每吨铝水加入1.5～2.5kg。

步骤(4)中所述的合金元素质量百分比符合的标准为：Si：0.8～1.0％，Mg：0.75～0.95％，Cu：0.01～0.09％，Mn：0.45～0.85％，Cr：0.10～0.24％，Fe：＜0.25，其他杂质总量：＜0.15％，Al：余量。

步骤(5)中所述的铝钛硼丝用量为每吨铝水加入1.5～2.5kg。

步骤(5)中所述的泡沫陶瓷过滤板孔密度为50ppi；所述的流槽用玻璃水涂料涂覆，防止流槽有脱块、杂物等流入铸模盘，放水引铸过程中，每隔10min检一次分流盘入水口处铝水的温度，若温度低于690℃时，及时把炉内的铝水升温，确保分流盘入口的铝水温度控制在690～720℃之间。

步骤(6)中所述的均质方法为在550～570℃下保温10～12小时，所述的冷却方法为采取循环冷却水冷却，冷却速度200～250℃/h，控制循环冷却水温在10～48℃。