[发明专利]一种铝合金铸锭及其生产工艺

说明书

本发明提供一种铝合金铸锭，原材料包括铝锭和铝板废料，其中铝锭和铝板废料的质量比为4:1‑10:1。本发明还提供一种铝合金铸锭的生产工艺，包括如下步骤：步骤(1)，原料熔炼：将铝锭和铝板废料放入熔炼炉内熔炼；步骤(2)，上炉炉内一次精炼、扒渣；步骤(3)，转至下炉精炼、扒渣；步骤(4)，取样，通过添加镁锭和硅锭调整铝液中Si元素和Mg元素含量；重复步骤(3)和步骤(4)，直至铝液中各化学元素含量达到目标值；步骤(5)，除气、除渣，净化铝液；步骤(6)，铸造成铝棒，铸造过程中添加铝钛硼线Al‑Ti5‑B0.2；步骤(7)，高温退火；步骤(8)，出炉冷却后锯切铝棒的头部和尾部。本发明的铝合金铸锭，减少铸锭边缘粗大晶粒和羽毛状晶的缺陷。

技术领域

本发明涉及铝棒铸造技术领域，尤其涉及一种铝合金铸锭及其生产工艺。

背景技术

6063铝棒属于低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金，是Al-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金，Mg和Si是主要合金元素。Mg的作用和影响是Mg和Si组成强化相Mg₂Si，Mg的含量越高，Mg₂Si的数量就越多，热处理强化效果就越大，型材的抗拉强度就越高，但变形抗力也随之增大，合金的塑性下降，加工性能变坏，耐蚀性变坏。Si的作用和影响是Si的数量使合金中所有的Mg都能以Mg₂Si的形式存在，以确保Mg的作用得到充分的发挥。随着Si含量增加，合金的晶粒变细，金属流动性增大，铸造性能变好，热处理强化效果增加，型材的抗拉强度提高而塑性降低，耐蚀性变坏。

现有的6063材质铝合金铸锭在经过热处理后进行低倍组织试验检测过程中发现试片的1/2半径位置有羽毛状晶现象以及边缘有出现严重的粗晶现象(如图1和图2所示)，晶粒度和疏松度都较高，均为2级，造成铝棒头尾报废较多，导致生产成本增加。

因此，为了克服现有生产工艺的缺陷，亟待寻求新的铝合金铸锭生产工艺。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种铝合金铸锭，提高6063材质铝合金铸锭内部的晶粒度。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种铝合金铸锭，原材料包括铝锭和铝板废料，其中铝锭和铝板废料的质量比为4:1-10:1。

优选地，原材料还包括镁锭、硅锭和铝钛硼线Al-Ti5-B0.2。

本发明还提供一种铝合金铸锭的生产工艺，结合上述原材料，通过调整精炼温度、铸造温度、铸造速度、冷却水流量等参数，提高铝液中形核率，增加铝液内的形核质点，使其在结晶时形成足够的晶核。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种铝合金铸锭的生产工艺，包括如下步骤：

步骤(1)，原料熔炼：将铝锭和铝板废料放入熔炼炉内熔炼；

步骤(2)，上炉炉内一次精炼、扒渣；

步骤(3)，转至下炉精炼、扒渣；

步骤(4)，取样，通过添加镁锭和硅锭调整铝液中Si元素和Mg元素含量；

重复步骤(3)和步骤(4)，直至铝液中各化学元素含量达到目标值；

步骤(5)，除气、除渣，净化铝液；

步骤(6)，铸造成铝棒，铸造过程中添加铝钛硼线Al-Ti5-B0.2；

步骤(7)，高温退火；

步骤(8)，出炉冷却后锯切铝棒的头部和尾部。

优选地，步骤(1)中铝锭和铝板废料的质量比为4:1-10:1。