[发明专利]精炼铸铝合金的除气方法

说明书

技术领域：本发明涉及一种有色金属冶炼方法，尤其涉及一种精炼铸铝合金的除气方法。

背景技术：众所周知，在铸铝合金的熔炼过程中，铝液中会存在大量的氢气；当铝液在660℃凝固时，这些氢气的溶解度会急剧下降。由于冷却速度快、熔体的温度较低，氢气无法从凝固的铝中逸出；而这些存留在铸件中的氢气会形成针孔、疏松等铸造缺陷。因此，在对铸铝合金熔体进行净化处理时（又称精炼），必须去除熔体中的气体和夹杂物。

目前，通常采用炉内、熔剂等净化法来生产铸铝合金。所使用的精炼熔剂主要成分是氯盐和氟盐，氯盐或氟盐产生的气体在上浮过程中会吸附熔体中的杂质或氢气而实现除渣、排气；此过程通常需要连续搅拌。这种精炼方法虽然比较简单、成本低，但氯盐或氟盐产生的气体较少，吸附熔体中的杂质或氢体相应也较少；除渣、排气效果不理想。

发明内容：为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明旨在提供一种效率高、除渣和排气效果好的精炼铸铝合金的除气方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

1）将铝锭切割成5千克重的铝块，喷砂清除铝块表面的氧化皮和油污；

2）将经过喷砂处理的铝块烘干；

3）将烘干的铝块300千克放入经预热坩埚中，加热熔化；

4）向铝液中加入精炼熔剂0.3～0.4千克，然后通入保护气体、并连续均匀搅拌直至精炼熔剂完全熔化；其中，所述保护气体的压力为0.5～3.5Mpa、流量为0.5～3.0 m³/h；

5）停止通气和搅拌，静置20～30分钟，捞出浮在铝液表面的杂质，浇铸。

在上述技术方案中，所述保护气体既可以为惰性气体中的一种，也可以为氮气、二氧化碳、六氟化硫中的一种。

与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，用型号为hs-c2无害精炼熔剂（广东裕恒工业材料有限公司生产）替代主要成分为氯盐或氟盐的精炼熔剂，并向铝液中通入了保护气体；因此在搅拌作用下，hs-c2无害精炼熔剂所产生的气泡能够与保护气体充分融合而形成含有该精炼熔剂的更多气泡，使含有该精炼熔剂气泡的总表面积增加了几十倍，从而大大增加了与铝液接触的机会、延长了接触时间，最大限度地发挥了精炼熔剂的作用；进而提高了铝合金熔体精炼和净化效果，缩短了精炼时间、提高了效率。

具体实施方式：下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

1）将铝锭切割成5千克重的铝块，喷砂清除铝块表面的氧化皮和油污；

2）将经过喷砂处理的铝块烘干；

3）将烘干的铝块300千克放入经预热除去水分的坩埚中，加热熔化；

4）向铝液中加入型号为hs-c2的精炼熔剂0.3千克，然后通入压力为0.5Mpa、流量为3.0 m³/h的保护气体，连续均匀搅拌直至精炼熔剂完全熔化；

5）停止通气和搅拌，静置20分钟，捞出浮在铝液表面的杂质，浇铸。

实施例2

各步骤同实施例1，其中，步骤4）中的精炼熔剂为0.35千克，保护气体的压力为3.5Mpa、流量为0.5 m³/h，步骤5）中的静置时间为30分钟。

实施例3

各步骤同实施例1，其中，步骤4）中的精炼熔剂为0.4千克，保护气体的压力为1.5Mpa、流量为1.5 m³/h，步骤5）中的静置时间为25分钟。

在上述各实施例中，所述铝锭是成分含量为Cu 4.8～5.2%、Mn 0.29～0.42%、Zr 0.10～0.21%、Re 0.10～0.19%、其余为AL的铝合金。在上述各实施例中，保护气体为惰性气体中的一种，也可以是氮气、二氧化碳、六氟化硫中的一种。

将上述各实施例所精炼的铝液分别浇铸成直径为500毫米、高度为900毫米、厚度为6毫米的圆筒状试样，并分别将各试样与按传统精炼方法浇铸的试样进行X射线衍射检测对比，其结果显示：采用本发明方法，铸件无夹杂率提高了48～54%、气孔率降低了40～45%、室温下抗拉强度提高了20～25%。