[发明专利]一种均匀型中间合金铸条的生产工艺

说明书

本发明公开一种均匀型中间合金铸条的生产工艺。本方法是将铝锭升温熔化后调整溶液温度进行除气精炼，加入一定粒度的原料进行合金化，然后进行二次除气精炼；最后调整溶液温度进行浇铸，根据中间合金的不同，选择倾翻浇铸或底部放水浇铸进行浇铸，并需要控制溶液流动速度、铸造速度和模具温度，使溶液快速凝固成中间合金铸条。本发明通过特定颗粒度的原料筛选、二次除气精炼技术、溶液合金化精确控制及模具温度控制技术，采用连续铸造以及倾翻浇铸与底部放水浇铸相结合的浇铸方式，实现中间合金铸条的连续生产，并提高了中间合金中第二相粒子的分布均匀性，减少了成分偏析，大大提高了中间合金铸条的产品质量。

技术领域

本发明涉及中间合金制造领域，特别是涉及一种均匀型中间合金铸条的生产工艺。

背景技术

在现代高端制造业中，铝合金凭借其优异的性能被广泛应用于汽车制造、航空航天、军工武器等，而中间合金作为铝合金生产的原材料，是造就铝合金各种优异性能的关键。中间合金通过对铝合金进行元素添加、晶粒细化、晶粒变质、去氧脱硫和溶液净化等作用，可以使铝合金具备高导电性、耐热、耐腐蚀、高强度及其他较强的综合力学性能。其中，中间合金铸条由于具有均匀性高、添加量准确等优点逐渐成为高端中间合金的一种发展方向。但是由于Ti、B、Zr等元素在铝溶液中以高密度中间化合物存在，极易发生成分偏析现象，而现有方法不能满足此类中间合金铸条的生产和质量要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种均匀型中间合金铸条的生产工艺，以解决上述现有技术存在的问题，显著改善产品中元素偏析的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种均匀型中间合金铸条的生产工艺，具体步骤如下：

步骤1：将铝锭投入熔炼设备熔化，调整铝液温度至700-900℃，并通过除气机进行除气精炼，除气时间10-15min，除气完毕后进行清渣处理。

步骤2：调整熔液温度至700-1100℃，通过自动加料设备精确控制第二种金属原材料的加料速度，所述第二种金属原材料分为金属单质、合金类和氟盐类；将加料时间设定为5-30min，加料过程中电磁搅拌装置的电压设定为200-400V。加料速度对显微组织有一定影响，尤其对于氟盐类原材料，加料速度与显微组织中盐类夹渣尺寸和数量直接相关，直接影响中间合金产品的纯净度。

步骤3：加料完毕后，调整溶液温度至800-1200℃，进行合金化的时间设定为20-100分钟，合金化期间所述电磁搅拌装置的电压调整为200V。合金化温度与溶液流动性紧密相关，良好的流动性便于除气精炼过程中渣、气的去除；同时避免了第二相粒子在炉内的不均匀分布，可有效减少偏析程度。

步骤4：合金化完毕后，调整溶液温度至700-1200℃，根据所述第二种金属原材料的不同进行相应操作；当原材料为金属单质时进行除气精炼操作，当原材料为氟盐类时进行除气精炼操作和排盐操作，操作完毕后将表面浮渣清理干净。

步骤5：调整溶液温度至700-1000℃，将溶液浇铸到溜槽中，浇铸方法包括底部放水浇铸和倾翻浇铸；通过溜槽底部的电磁加热系统将溶液温度控制在750-800℃，铸机转速为2-5r/min，铸机冷却水流量控制在30-70m³/h，使铸条快速凝固。合适的浇铸温度凝固可有效地抑制溶液显微组织中粒子尺寸的增大，同时在浇铸过程中配合一定的冷却水流量制造的冷却强度，保证显微组织第二相粒子均匀弥散地析出。

步骤6：通过铸条自动切断设备将铸机产出的铸条在线切断为铸条。

优选的，步骤1所述铝锭中铝的重量百分比为Al≥99.7wt.％。

优选的，步骤2所述第二种金属在中间合金中的质量百分含量为3-20％。